Informace ze světa Internetu hlavně o včelách a včelařích, a česky

Epigenetická dědičnost založila vývoj rezistence

18. prosince 2008 v 8:15 | Eman |  Biologie a šlechtění včel
bakterií k antibiotikům.

Abstract zprávy

Pozadí

Vývoj antibiotické rezistence v bakterii je velmi důležité lékařské téma. Vývoj (evoluce) je výsledek přirozené selekce působící na různé fenotypy. Jak strnulá základní sekvence DNA tak plastičtější vyjádření vzorů přítomných genů určují fenotyp.

Výsledky

Vyšetřovali jsme evoluci rezistentní E. coli když je vystavena nízkým koncentracím antibiotik. Ukazujeme že uvnitř isogenické populace jsou dědičné variace ve vyjádření genů, za předpokladu fenotypické diverzity pro působení antibiotické selekce na nich. Studovali jsme rezistenci k třem různým antibiotikům, ampicillin, tetracycline a nalidixické kyseliny, která působí blokováním syntézy buněčné stěny, syntézy proteinu a syntézy DNA v pořadí. V každém případě dávky přežití byly příliš vysoké aby byly přičítány pro spontánní mutaci DNA. Navíc úrovně rezistence by mohly být více vyvinuty postupnými expozicemi k zvyšujícím se antibiotickým koncentracím. Kromě toho rychlosti navrácení k citlivosti na antibiotika byly extrémně vysoké, běžně přes 50%, konzistentní se způsobem dědičnosti rezistence. Vyjádření genových vzorců antibioticky rezistentní E. codli byly charakterizovány technologie microarray. Geny kandidátí, jejichž změněné vyjádření by mohlo udělit přežití, byly testovány energickým ustavujícím převyjádřením a určující antibiotickou rezistencí. Byly identifikovány tři kategorie rezistence. Endogenní gen β-lactamase reprezentovaný kryptickým genem, normálně neaktivní, ale shodou okolností vyjádřil způsobilost zajistit silnou rezistenci k ampicillinu. Glutamat decarboxylase gen, naprotitomu, je normálně vyjádřen, ale když je převyjádřen má nahodilou kapacitu způsobit zvýšení rezistence k ampicillinu. A gen DAM methylase je schopný regulovat vyjádření jiných genů, včetně multidrug efflux pump.

Závěr

V této zprávě popisujeme vývoj rezistence antibiotikům v bakterii zprostředkovaný epigenetickou dědičností různých vyjádření vzorců genů. To dává důkaz že princip této epigenetické dedičnosti, a také mutace DNA, může řídit (pohánět) evoluci.
---------------------------------------------------------


Reakce na to R. Olivera na konferenci BEE-L:

Ahoj všem,

Peter Borst nabídnul úžasnou zprávu:
Epigenetic inheritance based evolution of antibiotic resistance in bacteria
http://www.biomedcentral.com/1471-2148/8/52

Jestli jste neměli čas ji číst, naznačuje že se nově díváme na rezistenci varroa k akaricidům, rezistenci bakterie k antibiotikům, rezistenci včel k parazitům, a obecně ke šlechtícím mechanismům.

Dovolte abych uvedl pár citací a přidal komentáře:

"V této zprávě uvádíme data silně podporující závěr, že evoluce může nastávat bez mutace...Uvnitř isogenetické populace (genticky totožné) E. coli je náhodná změna ve vyjádření úrovní genů, vytvářící fenotypickou odchylku. Tato epigenetická odchylka ukazuje prvek dědičnosti. Některé buňky s povýšeným vyjádřením genů udělujících antibiotickou rezistenci přežijí antibiotickou selekci, protože vytvoří dostatečné potomstvo, které dovolí vytvořit kolonii."

Důsledek je že geneticky identický varroa nebo včely stále mají odchylky v genovém vyjádření že mohou být selektovány pro přežití, a být přeneseny na potomstvo bez mutace DNA.

"Endogenní E. coli AmpC gen představuje kryptický gen, normálně nevýznamně vyjádřený, ale když je aktivován je schopen udělit silnou antibiotickou rezistenci."

Některé geny jsou "kryptické" - nevidíte je vyjádřeny s vyjma za vyjímečných okolností, jako když je aplikována chemikálie, útok parazita, nebo změny prostředí.

"Na druhou stranu, jakmile je vytvořen vzorec vyjádření genu, jsou mechanismy epigenetické paměti schopné zachovat stav vyjádření genu pro mnohonásobné generace"

Můžeme ještě šlechtit na tento druh genového vyjádření, a to může být přeneseno na budoucí generace. Ale to bude ztraceno, pokud nebude udržován "problém", který to vyvolal.

Tento druh negenetické změny byl pojmenován "paramutace". Jak Pete zdůraznil, nedávný výzkum převrací na hlavu hodně z toho, co jsme si mysleli, že víme o evoluci a dědičnosti!

Randy Oliver

================================================
V epigenetice <http://en.wikipedia.org/wiki/Epigenetics>, *paramutace* je interakce mezidvěmi alelami <http://en.wikipedia.org/wiki/Alleles> jednoho lokusu <http://en.wikipedia.org/wiki/Locus_%28genetics%29>, která vyústí v dědičnou změnu jedné alely která je vyvolána jinou alelou. Paramutace narušuje Mendelův první zákon, který tvrdí že v procesu formace gamet (vajíčko nebo spermie) alelické páry se oddělí, jedna jde na každou gametu, a že každý gen zůstává dokonale neovlivněn jiným. V paramutaci nějaké alely v jedné generaci dědičně ovlivní jinou alelu v budoucích generacích, dokonce jestliže alela způsobující změnu je samotná nepřenesena. Co může být přeneseno v takovém případě je RNAs jako je piRNAs <http://en.wikipedia.org/wiki/PiRNA>, siRNAs <http://en.wikipedia.org/wiki/SiRNA>,
miRNAs<http://en.wikipedia.org/wiki/MiRNA> nebo jiná regulační RNAs <http://en.wikipedia.org/wiki/RNA>. Tyto jsou zabaleny ve vajíčku nebo spermii a způsobují paramutaci na přenosu do další generace. To znamená že RNA je molekula dědičnosti, právě jako DNA.

Wikipedia
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama