Genkartläggning: Hur harpestbakterien blev farligare än sina närmaste släktingar
I tidskriften PloS Pathogens publicerar nu en grupp forskare från Umeå universitet och FOI i Umeå en studie som visar hur harpestbakterien Francisella tularensis utvecklats för att kunna växa inuti kroppens celler och därmed bli sjukdomsframkallande och aggressiv.
Artikeln bygger på en fullständig kartläggning (genomsekvensering) och analys av arvsmassan hos 17 stammar av Francisella-bakterier. I släktet finns både mycket aggressiva och sjukdomsframkallande varianter, de som ligger bakom tularemi (harpest) hos människor, och andra, mer harmlösa bakterier. De farligaste varianterna förbereddes under kalla kriget för användning som biologiska vapen, medan andra Francisella-varianter tycks finnas runt omkring oss utan att utgöra någon som helst fara.
Trots mycket olika egenskaper visar det sig att arvsmassan hos alla Francisella-bakterier är extremt likartad. Forskarna har kunnat kartlägga hur de aggressiva varianterna (arten Francisella tularensis) har uppkommit och utvecklats. I artikeln visas hur arvsmassan hos F. tularensis har ändrats så att bakterien ska kunna växa inne i cellerna istället för att vara frilevande som sina förfäder i samma släkte. Den nya livscykeln inuti cellerna var en förutsättning för att den sjukdomsframkallande varianten skulle uppkomma.
Artikeln beskriver de olika evolutionsmekanismer som har format de sjukdomsframkallande egenskaperna hos F. tularensis. Studien visar att många var för sig oberoende och slumpmässiga händelser (mutationer) tillsammans först formade ett helt nytt råmaterial som förutsättning för att en mycket mer sjukdomsframkallande bakterievariant plötsligt skulle kunna uppstå. Via det naturliga urvalet enligt Charles Darwins teori uppstod sedan den aggressiva F. tularensis.
I artikeln argumenterar forskarna också för ett helt nytt sätt att bestämma vad som definierar en bakterieart. De anser att begreppet ”populationslinje” ger en mycket bättre definition än det mer traditionella sättet att avgöra bakteriers arttillhörighet, dvs. att mäta graden av likhet i arvsmassan.
Anders Johansson vid Inst. för klinisk mikrobiologi, Umeå universitet, har varit ledare för projektet som är ett samarbete mellan Umeå universitet och Försvarets Forskningsinstitut (FOI) i Umeå. Försteförfattare är Pär Larsson, FOI, och ytterligare fyra författare från Umeå medverkar. De har samarbetat med forskare från vid Joint Genome Institute och vid Northern Arizona University i USA, där man svarat för den genetiska kartläggningen.
För mer information, kontakta klin.ass. Anders Johansson, Inst. för klinisk mikrobiologi,
tel. 090-785 09 21, mobil 070-359 08 30,
e-post anders.johansson@climi.umu.se
eller
Pär Larsson, forskare, CBRN skydd och säkerhet, FOI,
mobil 070-618 99 95
e-post par.larsson@foi.se
Referens
P Larsson, D Elfsmark, K Svensson, P Wikström, M Forsman, T Brettin, P Keim, A Johansson. “Molecular Evolutionary Consequences of Niche Restriction in Francisella tularensis, a Facultative Intracellular Pathogen”.
PLoS Pathogens Article #08-PLPA-RA-1328R2
Kontaktinformation
Illustration tillgänglig via pressmeddelandets webbversion på
http://www.medfak.umu.se/om-fakulteten/aktuellt/nyheter/
