Nie zuvor gesehene Viren, die Bakterien töten können Stream von Frauenblasen

Urinprobe im Glas. EnlargeGetty | UniversalImagesGroup

Durch die Tiefen der Frauenblasen können Forscher duschen mit viralem Gold.

In einer kleinen Umfrage fanden die Forscher der Loyola University Chicago die sackartiges Organ voller nie dagewesener Viren, die es können Bakterien töten und manipulieren. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in dieser Woche Bieten Sie im Journal of Bacteriology einen First-Pass-Katalog der reiche Vielfalt bakterieninfizierender Viren – auch bekannt als „Phagen“ oder “Bakteriophagen” – im Blasenmikrobiom. Die Forscher schlagen vor dass weitere studien zum streaming viraler inhalte eines tages möglich sein könnten zu phagenbasierten Methoden führen, um bakterielle Infektionen zu verhindern und Störungen erkennen.

“Der Gedanke, dass es keine Bakterien im Urin gibt, ist falsch” Catherine Putonti erzählte Ars sofort. Putonti, eine Bioinformatik Forscher und Mikrobiologe bei Loyola, ist der führende Autor von die Studium. „Das große Ganze ist, dass es viele Viren gibt sind auch Teil dieser bakteriellen Gemeinschaften. “

Wenn Sie frühzeitig feststellen, welche Viren in der Blase vorhanden sind, Die Forscher sind gespannt auf tiefere Urintauchgänge, um zu sehen, ob Es gibt ein zentrales “Blasenphageom” und was diese Viren sein könnten tun – oder tun können. “Jetzt können wir anfangen, Fragen zu stellen” Sagte Putonti.

Daten tropfen

Phagen gelten seit langem als potenziell wertvolle Werkzeuge für Manipulieren und Abtöten von Bakterienpopulationen. Die Viren infizieren ausschließlich Bakterien und typischerweise einzelne Phagenarten infizieren und töten eine schmale Reihe von Arten von Bakterien. Ärzte in Einige ehemalige Sowjetrepubliken, namentlich Georgien, verwenden Phagen zur Behandlung Infektionen, Putonti Notizen. Aber im Großen und Ganzen noch Forscher Ich weiß nicht genug über die Viren, um sie sicher und sicher zu verwenden effektiv, und alle aktuellen Behandlungen werden berücksichtigt Experimental. Tatsächlich versuchen die Forscher immer noch, sich zurechtzufinden zur Bestandsaufnahme von Phagen in verschiedenen mikrobiellen Gemeinschaften – wie der von die Blase.

Darüber hinaus können Phagen verschiedene Arten von Infektionen verursachen, typischerweise entweder lytisch oder lysogen. Bei lytischen Infektionen kann die Viren dringen in Bakterienzellen ein, usurpieren deren Zellmaschinerie bis machen Sie Kopien von sich selbst, dann sprengen Sie die Zelle auf (Lyse), so dass die Viren können mehr Zellen befallen. Diese Arten von Phagen sind als potenziell nützlich für Therapien angesehen. Zum Beispiel, wenn a Die Phagenart befällt einen bestimmten Erreger, beispielsweise einen toxischen E. coli Spezies – das verursacht eine Infektion bei einem Patienten und löst eine Infektion aus Legionen dieses Phagen könnten die Population des Erregers helfen Sie, die Infektion zu beseitigen.

Bei lysogenen Infektionen dringen dann aber Phagen in Bakterienzellen ein manchmal ihren genetischen Code in den des Bakteriums ein Gene stören. Die Bakterien geben dann ihr ruhendes Erbgut weiter blinde Passagiere nachfolgender Generationen. In diesem Stadium ist der leise Phage Gene werden “Prophagen” genannt. Unter den richtigen Bedingungen – sagen wir, wenn die Bakterien sind geschädigt, gestresst oder bestimmten ausgesetzt Bedingungen – Prophagen können erwachen. Wenn sie das tun, schneiden sie sich frei vom bakteriellen Genom, anfangen, virale Klone zu machen, und platzen aus der Zelle. Mit anderen Worten, sie wechseln zu einem Lytikum Infektion.

Lysogene Phagen sind nicht immer schlecht für ihre bakteriellen Wirte, obwohl. Sie können auch unglaublich hilfreich sein, weil sie sich bewegen können um genetischen Code. Wenn sie sich von a befreien das Genom von Bakterien, können sie auch nützlichen Code durchwischen. Sie können dann Tragen Sie diesen Code in das Genom des nächsten Wirts ein. Zum Beispiel, Bakterien, die Cholera, Botsm und Ruhr verursachen, tun dies auch die Hilfe von Toxinen, die vom Prophagen kodiert werden.

Virusleck

Für die neue Blasenphagenstudie haben Putonti und Kollegen von Loyola konzentrierte sich auf die komplexeren lysogenen Phagen im Urin. Sie Befragt wurden rund 170 Urinproben von Frauen mit oder ohne Urin Flächenprobleme. Die Proben wurden von studierenden Kollegen gesammelt diese Probleme bei Frauen. Sie sammelten den Urin mit Hilfe von Kathetern Diese Haut oder Scheidenbakterien haben sich nicht eingeschlichen.

Aus dem Geklingel fischten die Forscher 181 Bakterien heraus über die Vielfalt der Mikroben in der Blase und sequenziert ihre Genome. Die Forscher analysierten dann diese Bakterien Genome mit einem bereits vorhandenen automatisierten Tool namens VirSorter, das Verwendet probabilistische Modellierung und virale genetische Daten zum Scannen bekannte und wahrscheinliche Prophagensequenzen.

Die Forscher fanden 457 potenzielle Phagensequenzen, die sich darin verstecken die Bakteriengenome. Etwa 86 Prozent der Bakteriengenome hatten einen oder mehrere Phagen und einige hatten bis zu 10 Phagensequenzen. Von den 457 Sequenzen galten 226 als hoch vertrauenswürdig Sequenzen, und die restlichen 231 waren geringes Vertrauen. Eine genauere Betrachtung stellten fest, dass die meisten Treffer mit geringem Vertrauen Teilsequenzen waren oder verstorbene Prophagenreste. Für die 226 Hochvertrauensviren 97 waren den zuvor gefundenen Prophagen ähnlich und 129 waren es nie zuvor gesehene Virussequenzen.

Obwohl es noch früh ist, die gesundheitlichen Auswirkungen zu verstehen, ist die Die Forscher stellten fest, dass es sich bei bestimmten Actinomycetaceae-Phagen nur um Phagen handelte bei Frauen mit überaktiven Blasen gefunden. Solche Leckerbissen deuten darauf hin Phagen spielen eine Rolle für die Gesundheit, sagten die Autoren.

Alles in allem ist es einfach, Dinge zu sehen, die noch nie zuvor gesehen wurden Aufregend, sagte Putonti zu Ars. Aber es gibt auch viel Aufregendes Arbeit, die getan werden muss, um die Wirksamkeit von Phagen als zu untersuchen Ersatz von Antibiotika. “

Momentan durchlaufen Putonti und ihr Team den Einzelnen Phage, um zu sehen, was sie tun und welche Bakterien sie töten können. Letztendlich, sagte sie, werden wir fragen, „können wir diese Phagen verwenden, um sie zu formen mikrobielle Gemeinschaften? ”

Journal of Bacteriology, 2018. DOI: 10.1128 / JB.00738-17 (About DOIs).

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