Bakterien nicht Sex haben als solche , aber sie können ihr genetisches Material durch Ziehen in der DNA von toten Bakterienzellen und Einfügen diese in ihr eigenes Genom zu mischen.
Neue Forschungsergebnisse von Imperial College London geführt hat festgestellt , dass dieser Vorgang - genannt Rekombination - ist komplexer als es zunächst angenommen. Die Ergebnisse, die in PLoS Genetics veröffentlicht wurde, könnte uns helfen zu verstehen , warum Bakterien, die schwere Krankheiten verursachen, sind in der Lage , um Impfstoffe zu entziehen und sich schnell zu arzneimittelresistenten .
Dr. Rafal Mostowy des Imperial College London School of Public Health , erklärt : " Während die Rekombination , könnten Bakterien neue DNA, die sie resistent gegen Behandlungen macht übernehmen , oder sie können auf Gene, die ihre Oberflächenstruktur verändern zu nehmen, damit sie Impfstoffe entziehen Obwohl wir . habe seit fast einem Jahrhundert , die Rekombination stattfindet bekannt , es ist nur , da die DNA-Sequenzierung verfügbar geworden , dass wir in der Lage, festzustellen, wie oft dies geschieht und welche Bedeutung die Änderungen . "
Wissenschaftler vom Imperial College London, der Harvard School of Public Health und dem Wellcome Trust Sanger Institute studierte zwei " Linien " des Bakteriums Streptococcus pneumoniae ( Pneumokokken als bekannt) , eine davon ist resistent gegen Medikamente. Pneumococcus ist eine der Hauptursachen von Lungenentzündung . Meningitis Septikämie ; Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass 1,1 Millionen Kinder unter fünf Jahren sterben jedes Jahr an einer Lungenentzündung allein.
Mit DNA-Sequenzen der Bakterienstämme über 36 Jahren gesammelt , waren Dr. Mostowy und seine Kollegen in der Lage, einen Evolutionsbaum für zwei " Linien " , Zuordnung zu rekonstruieren , wenn neue DNA war an Bord genommen und wie die Bakterien hatte als Folge entwickelt. Obwohl Rekombination schon immer als ein einheitlicher Prozess gedacht , die Modelle zeigten zwei verschiedene Arten von Rekombination - nannte Mikro-und Makro .
In ' Mikro- Rekombination " , die Bakterien regelmäßig integrieren kleine Mengen von DNA , die kaum einen Unterschied zu ihrem Genom zu machen. Obwohl ' Makro - Rekombination " findet weniger häufig geht es um die Bakterien Nahme großer Mengen an DNA, die eine wesentliche Änderung des Genoms zu machen. Es ist dieser zweite Prozess, der die Wissenschaftler glauben, können die Bakterien , um ihr Erscheinungsbild zu ändern , um Impfstoffe zu entziehen oder potenziell übernehmen Widerstand gegen medikamentöse Behandlungen .
Die Wissenschaftler fanden heraus , dass die Rekombination fand häufig in der Evolution des widerstands Linie studierten sie , seltener in der weniger widerstands Linie. Es wurde jedoch von der Sequenzierungsdaten , die beide Stämme hatte Mikro- und Makro Rekombination unterzogen klar.
"Dies ist ein großer Schritt vorwärts in unserem Verständnis, wie Rekombination in Bakterien entziehen Impfstoffen und den Erwerb von Widerstand zur Ergebnisliste Antibiotika ", Sagt Dr. Mostowy . " Derzeit haben wir wirksames Mittel zur Vorbeugung und Behandlung von Pneumokokken-Erkrankungen , aber es ist nicht klar, wie Bakterien langfristig zu reagieren. "
Dr. Nick Croucher , gemeinsame erste Autor der Studie , von der Imperial School of Public Health , fügt hinzu: " Diese Arbeit zeigt, dass Pneumokokken potentiell klinisch relevanten Veränderungen sehr schnell durchlaufen . Glücklicherweise Sequenzierung ganzer Genome , die Technologie, die diese Entdeckung möglich gemacht , auch hält ein vielversprechendes Mittel zur Überwachung der Entstehung dieser Mutanten in der Zukunft. " .
Professor Christophe Fraser, ebenfalls von der School of Public Health am Imperial und leitende Autor der Studie , sagt: " Abgesehen davon, dass die für die öffentliche Gesundheit ist die Rekombination in Bakterien biologisch faszinierend , die evolutionäre Zweck der Absorption von DNA von toten und möglicherweise nur lose verwandten Bakterien ist geheimnisvoll . die Bakterien machen das schon lange , viel länger als wir Antibiotika oder Impfstoffe gehabt, und wir haben nicht eine überzeugende Erklärung dafür, warum dies der Fall ist . mit Blick auf den Prozess mit Hilfe der Genomik , wir können zu sehen , dass dieser Prozess hat zwei verschiedene Modi , und wir hoffen, verschiedenen Entwicklungsmodellen gegen diese neuen Daten zu testen. "
Die Forscher prüfen nun, ob die beiden Arten der Rekombination sie identifiziert haben sind einzigartig für Pneumokokken oder kann in anderen Bakterien gefunden werden.