Forskare diarré undersöker kroppstemperaturen hos personen

Intestinala bakterier känner igen sin värd vid kroppstemperatur
Bakterier uppfattar omgivande temperaturen med speciella RNA-strukturer. Tidigare var det väldigt tråkigt att hitta dem i cellerna. Men nu finns det en ny procedur.

Forskare avkodar alla RNA-strukturer av en diarrépatogen
Forskare har dekrypterat alla RNA-strukturer av en diarrépatogen på en gång med hjälp av moderna genomgångssekvenseringsmetoder. De upptäckte en hel serie temperaturkänsliga strukturer som kallas RNA-termometrar. "Hittills har vi bara hittat individuella RNA-termometrar efter en långsökning och undersökt dem en efter varandra," förklarade projektledare Prof. Dr. med. Franz Narberhaus av Ruhr-Universität Bochum i en kommunikation från universitetet. Bochumforskarna publicerade sina resultat tillsammans med kollegor från Helmholtz-centret för infektionsforskning i Braunschweig och Leipzig universitet i tidskriften "Proceedings of the National Academy of Sciences" ("PNAS")..

Bakterier av släktet Yersinia orsakar hos människor, bland annat inflammation i tarmväggen och svåra diarrésjukdomar. Bara över en viss temperatur kan bakterierna sprida sig i värden och utlösa en sjukdom. (Bild: mmphoto / fotolia.com)

Bakterier kan bara sprida sig från en viss temperatur
"Bakterier av släktet Yersinia orsakar hos människor, bland annat inflammation i tarmväggen och svåra diarrésjukdomar. Även pestens orsaksmedel hör till detta släkt ", skriver experterna från Helmholtz Center på deras hemsida. Forskarna upptäckte olika molekylära omkopplare i Yersinia pseudotuberculosis som förändrar sin tredimensionella struktur vid en temperatur av 37 grader Celsius. Enligt forskarna kan bakterierna sedan sprida sig i värden och utlösa en sjukdom. De identifierade strukturerna erbjuder därför mål för framtida droger som blockerar temperaturberoende förändringar och därmed gör bakterierna ofarliga.

Vikad RNA som termometer
Det har i många år varit känt att vissa intestinala bakterier, såsom Yersinia pseudotuberculosis undersökt här, känner igen sin varmblodiga värd vid kroppstemperatur. För detta ändamål använder bakterierna vikta RNA-strukturer, vilka smälter vid en viss temperatur och därmed exponerar tidigare otillgängliga gensekvenser. Dessa kan sedan översättas enligt forskarna till proteiner som styr sjukdomsprocessen. För att upptäcka sådana celltermometrar använde forskargruppen en kombination av biokemisk RNA-struktur kartläggning och hög genomströmning sekvensering. De dekrypterade samtidigt de mer än 1750 RNA-strukturer som finns i bakteriecellen. Forskarna rapporterade att de utförde experimentet vid tre olika temperaturer och var och en fick en ögonblicksbild av RNA-mångfald.

Metoden är universellt tillämplig
"Vi kunde till exempel observera de dynamiska förändringarna i RNA-strukturerna under en temperaturökning från 25 till 37 grader Celsius", förklarade doktoranden som ansvarar för projektet vid Bochum Chair of Microorganisms, Francesco Righetti. "Tekniken vi använder är mödosam," sa Braunschweigforskaren. Aaron mutter. "Men det har stor potential för alla som är intresserade av RNA-strukturernas biologiska funktion." Det spelar ingen roll om du arbetar med bakterier, växter, djur eller mänskliga celler. Metoden är universellt tillämplig.

Stort antal temperaturberoende gener
"Våra resultat visar att ett överraskande stort antal gener av diarrépatogen Yersinia pseudotuberculosis reagerar direkt på värdens kroppstemperatur", säger Franz Narberhaus. För efterföljande försök valdes experterna 20 gener, varav 16 var faktiskt temperaturberoende. Dessa tillhör olika funktionella grupper. Till exempel är vissa involverade i bakteriens svar på oxidativ stress. "Det är vettigt att initiera sådana processer direkt efter värdens infektion för att förbereda sig mot försvarsmekanismerna i det mänskliga mag-tarmkanalen", säger professor Dr. med. Petra Dersch, infektionsbiolog från Braunschweig. Nuvarande undersökningar är avsedda att visa om de nyligen identifierade RNA-strukturerna spelar en avgörande roll vid infektionen. Dessutom vill forskarna klargöra om det finns droger som kan förhindra smältning av RNA-termometrar. Dessa kan hämma infektionsprocessen. (Ad)