Affrontare Entrambi I Lati Dell'equazione Ospite-patogeno Con Caenorhabditis Elegans

Microbes and Infection / Institut Pasteur. Feb, 2002  |  Pubmed ID: 11880058

Se uno è interessato a dissezionare le complesse interazioni che esistono fra ospite e agente patogeno, il verme nematode Caenorhabditis elegans forse non è il primo modello host che viene in mente. In questa recensione io introdurre 'worm' e cercare di mostrare come esso è, infatti, adatto all'identificazione di fattori di virulenza universale e molto promettente per lo studio dei meccanismi conservati dell'immunità innata.

Diversi Batteri Sono Patogeni Di Caenorhabditis Elegans

Infection and Immunity. Aug, 2002  |  Pubmed ID: 12117988

Praticamente ed eticamente attraente come modelli di sistemi, organismi invertebrati sono sempre più riconosciuti come pertinenti per lo studio della patogenesi batterica. Mostriamo qui che il nematode Caenorhabditis elegans è suscettibile di una sorprendentemente vasta gamma di batteri e può costituire un utile modello per lo studio di agenti patogeni e di simbionti.

Sistema Di Difesa Antibatterica Inducibile in C. Elegans

Current Biology : CB. Jul, 2002  |  Pubmed ID: 12176330

L'immunità innata di termine si riferisce a una serie di meccanismi antichi evolutivi che servono a difendere gli animali e le piante contro l'infezione. Organismi geneticamente trattabili modello, specialmente della drosofila, hanno contribuito notevolmente a progressi nella nostra comprensione dell'immunità innata dei mammiferi. In sostanza, nulla si sa sulle risposte immunitarie nel nematode Caenorhabditis elegans. Usando i microarrays del cDNA ad alta densità, mostriamo qui che infezione di c. elegans dal batterio gram-negativo Serratia marcescens provoca una marcata sovraregolazione dell'espressione di numerosi geni. Tra i più robustamente indotto sono i geni che codificano le lectine e lysozymes, noti per essere coinvolti nella risposta immunitaria in altri organismi. Alcuni geni infezione-inducible sono sotto il controllo del percorso DBL-1/TGFbeta. Abbiamo trovato che 1 dbl mutanti presentano aumento della suscettibilità alle infezioni. Al contrario, iperespressione del gene lys-1 lisozima potenzia la resistenza di c. elegans a S. marcescens. Questi risultati costituiscono la prima dimostrazione delle difese antibatteriche inducibile in c. elegans e aprire nuove vie per l'indagine sui meccanismi evolutivi conservate dell'immunità innata.

Fattori Di Virulenza Del Patogeno Opportunistico Umano Serratia Marcescens Identificato Dalla Proiezione in Vivo

The EMBO Journal. Apr, 2003  |  Pubmed ID: 12660152

L'agente patogeno opportunistico umano Serratia marcescens è un batterio con una vasta gamma e rappresenta un problema crescente per la salute pubblica. Serratia marcescens uccide Caenorhabditis elegans dopo la colonizzazione dell'intestino del nematode. Abbiamo utilizzato il c. elegans a schermo di una banca di transposon-induced S.marcescens mutanti e isolato 23 cloni con una virulenza attenuata. Nove dei cloni batterici selezionati ha anche mostrato una ridotta virulenza in un modello dell'insetto di infezione. Di questi, tre esposto una ridotta citotossicità in vitro, e fra loro uno era anche notevolmente attenuato nella sua virulenza in un modello di infezione polmone murino. Per 21 dei 23 mutanti, è stato identificato il sito di inserzione del trasposone. Questo ha rivelato che tra i geni necessari per la virulenza completo in vivo sono quelli che funzionano nella biosintesi di lipopolisaccaride (LPS), ferro e emolisina di produzione. Con questo sistema abbiamo anche identificato fattori di virulenza conservata romanzo necessarie per patogenicità di Pseudomonas aeruginosa. Questo studio estende l'utilità del c. elegans come un modello in vivo per lo studio della virulenza batterica e avanza la comprensione molecolare della patogenicità di S.marcescens.

Caenorhabditis Elegans: Un'emergente Modello Genetico Per Lo Studio Dell'immunità Innata

Nature Reviews. Genetics. May, 2003  |  Pubmed ID: 12728280

Preziose intuizioni come animali, esseri umani inclusi, difendono contro le infezioni sono state fornite da più di un decennio di studi genetici che hanno utilizzato i moscerini. Negli ultimi anni, attenzione è rivolta anche ad un altro semplice modello animale, il verme nematode Caenorhabditis elegans. Che cosa esattamente abbiamo imparato dal lavoro in drosofila? E ricerca con c. elegans ci insegnerà qualcosa di nuovo sulla nostra risposta all'attacco di agenti patogeni?

Q & A. Jonathan Ewbank

Current Biology : CB. Sep, 2003  |  Pubmed ID: 12956966

[Vita Di Un Verme]

Médecine Sciences : M/S. Dec, 2003  |  Pubmed ID: 14691745

Nonostante la sua relativa semplicità anatomico, il nematode Caenorhabditis elegans (c. elegans) è un organismo pluricellulare complesso. In questa recensione, descriviamo gli studi che hanno contribuito a una migliore comprensione di alcuni aspetti della fisiologia del verme. Ci concentriamo sulle basi cellulari e molecolari dell'interazione tra c. elegans e il suo ambiente, comprese le sue capacità sensoriali, l'orologio biologico intrinseco che governa la velocità della sua vita e su alcuni dei fattori che controllano la durata della vita. Abbiamo anche le linee molto recenti scoperte che hanno dimostrato l'esistenza di un sistema immunitario innato in c. elegans. Infine, si evidenzia un certo numero di nuove tecniche che stanno trasformando il verme da un sistema di modello in gran parte genetica in un organismo attraente per gli studi di genomici funzionali.

[Il Nematode Caenorhabditis Elegans Come Un Modello Per Lo Studio Delle Interazioni Ospite-patogeno]

Journal De La Société De Biologie. 2003  |  Pubmed ID: 15005519

Per alcuni agenti patogeni in grado di infettare una vasta gamma di organismi, esistono fattori di virulenza universale, necessarie per la patogenicità completa indipendentemente dall'host. Questo è stato più chiaramente dimostrato da Ausubel e colleghi per l'umano agente patogeno opportunista Pseudomonas aeruginosa. Di conseguenza, uno può usare sistemi modello di mammiferi, tra cui il verme nematode Caenorhabditis elegans, per analisi di tali fattori di virulenza. Un numero significativo di agenti patogeni di c. elegans, che provocano una serie di malattie, è ora conosciuto, tra cui il patogeno opportunistico umano Serratia marcescens. Dopo spiegando i vantaggi pratici connessi con l'uso di c. elegans e brevemente esaminare gli studi precedenti, saranno presentati i risultati di uno schermo per fattori di virulenza di S. marcescens.

TLR-indipendente Dal Controllo Dell'immunità Innata in Caenorhabditis Elegans Dalla Proteina Dell'adattatore Dominio TIR TIR-1, Un Ortholog Dell'umano SARM

Nature Immunology. May, 2004  |  Pubmed ID: 15048112

Animali e piante rispondono all'infezione da sintetizzare composti che direttamente inibiscono o uccidono gli agenti patogeni invasori. Riportiamo qui l'identificazione dell'infezione-inducible peptidi antimicrobici in Caenorhabditis elegans. Espressione di due di questi peptidi, 29-PNL e PNL-31, differenzialmente era regolata da infezioni fungine e batteriche ed è stato controllato in parte da tir-1, che codifica per un ortholog di SARM, una proteina di dominio Toll-interleukin-1 receptor (TIR). Inattivazione di tir-1 di interferenza del RNA ha causato aumento della suscettibilità alle infezioni. Individuiamo partner di proteina per TIR-1 e mostrano che il piccolo GTPase Rab1 e la subunità f del trifosfato di Adenosina synthase partecipare in particolare il controllo dell'espressione genica del peptide antimicrobico. Come l'attività di tir-1 è stato indipendente del singolo nematode recettore Toll-like, TIR-1 potrebbe rappresentare un componente di una precedentemente atipici, ma conservato, innata immunitario signaling pathway.

Evoluzione Del Sistema Immunitario Innato: La Prospettiva Di Verme

Immunological Reviews. Apr, 2004  |  Pubmed ID: 15199953

Organismi modello semplice che sono suscettibili di analisi sperimentale completa possono essere utilizzati per illustrare l'architettura molecolare genetica dei tratti complessi. Essi possono quindi migliorare la nostra comprensione di questi tratti in altri organismi, compresi gli esseri umani. Qui, descriviamo l'uso del nematode Caenorhabditis elegans come sistema di modello trattabili per studiare l'immunità innata. Abbiamo la nostra attuale comprensione del sistema immunitario del verme, che sembra essere caratterizzato da quattro principali cascate di segnalazione di dettaglio: una chinasi di proteina mitogene-attivata p38, un fattore di crescita trasformante-beta-come, una morte programmata delle cellule e un percorso di insulin-like receptor. Molti dettagli, soprattutto per quanto riguarda il riconoscimento di agente patogeno ed effettori immuni, sono solo scarsamente caratterizzati e chiaramente giustificano ulteriori indagini. Abbiamo inoltre speculare sull'evoluzione del sistema immunitario di c. elegans, prendendo in considerazione speciale la relazione tra immunità, risposte di stress e la digestione, la diversificazione delle diverse parti del sistema immunitario in risposta a multiple e/o coevolving, agenti patogeni e il trade-off tra l'immunità e tratti di storia di vita di host. Usando c. elegans per affrontare questi diversi aspetti delle interazioni ospite-patogeno fornisce una nuova prospettiva sulla nostra comprensione della struttura e la complessità del sistema immunitario innato in animali e piante.

Diversità E Specificità Nell'interazione Tra Caenorhabditis Elegans E L'agente Patogeno Serratia Marcescens

BMC Evolutionary Biology. Nov, 2004  |  Pubmed ID: 15555070

Co-evolutivo armi gare tra host e parassiti sono considerate di importanza immensa nell'evoluzione degli organismi viventi, potenzialmente portando a cambiamenti della vita-storia altamente dinamico. L'esito di tali razze arms è in molti casi che si pensa essere determinato dalla selezione dipendente dalla frequenza, che si basa sulla variazione genetica nella suscettibilità di host e virulenza del parassita e anche genotipo specifiche interazioni tra ospite e parassita. Evidenza empirica per questi due prerequisiti è scarsa, tuttavia, soprattutto per gli host invertebrati. Abbiamo affrontato questo argomento analizzando l'interazione tra naturali isolati del nematode Caenorhabditis elegans di suolo e il batterio Serratia marcescens di patogeni del terreno.

Modelli Genetici Nella Patogenesi

Annual Review of Genetics. 2004  |  Pubmed ID: 15568980

Per decifrare la complessità delle interazioni ospite-patogeno è necessaria la più ampia gamma possibile di host di modello e di metodi analitici. Come alcuni meccanismi di virulenza e certe risposte host hanno conservate durante l'evoluzione, anche semplici organismi utilizzabile come padroni di casa modello per aiutare la nostra comprensione delle malattie infettive. La disponibilità di strumenti di genetici molecolare e una cooperativa comunità di ricercatori sono cardine per l'emersione di sistemi modello. In questa recensione, riassumiamo in primo luogo gli schermi genetici che possono essere utilizzati per identificare i fattori di virulenza del patogeno, quindi vi presentiamo una panoramica comparativa dei modelli geneticamente trattabili host esistenti o emergenti.

Immunità in Caenorhabditis Elegans

Current Opinion in Immunology. Feb, 2004  |  Pubmed ID: 14734103

Fino a molto recentemente non era noto se l'invertebrato Caenorhabditis elegans è stato in grado di montare una risposta immunitaria specifica per proteggersi da agenti patogeni. Solo ora è diventato chiaro che questa semplice nematode possiede infatti un complesso sistema immunitario innato, che coinvolgono molteplici vie di segnalazione e un arsenale di antimicrobici proteine e peptidi. Approcci genetici e microarray sono ora rivelando il cross-talk molecolare che esiste tra le cascate di segnalazione differenti.

XNP-1/ATR-X Atti Con RB, HP1 E Il NuRD Complesso Durante Lo Sviluppo Larvale in C. Elegans

Developmental Biology. Feb, 2005  |  Pubmed ID: 15649460

Le mutazioni del gene XNP/ATR-X causano diverse sindromi di ritardo mentale legato al X nell'uomo. Il gene XNP/ATR-X codifica un helicase del DNA appartenente alla famiglia SNF2. È stato proposto che XNP/ATR-X potrebbe essere coinvolto nel rimodellamento della cromatina. La mancanza di un modello del mouse per la sindrome di ATR-X ha, tuttavia, ostacolata studi funzionali di XNP/ATR-X. C. elegans possiede un omologo del gene XNP/ATR-X, denominato xnp-1. Analizzando un mutante di delezione, mostriamo che xnp-1 è necessaria per lo sviluppo dell'embrione e la gonade somatico. Inoltre, vi mostriamo quella abrogazione della funzione xnp-1 in combinazione con inattivazione dei geni del porta NuRD complesso, così come lin-35/Rb e hpl-2/HP1 a un blocco stereotipato di sviluppo larvale con una cessazione della crescita, ma non della divisione cellulare. Mostriamo anche una funzione specifica per xnp-1 insieme a lin-35 o hpl-2 nel controllo dell'espressione del transgene, un processo conosciuto per essere dipendente da rimodellamento della cromatina. Questo studio dimostra dunque che in vivo XNP-1 agisce in associazione con RB, HP1 e il NuRD complesso durante lo sviluppo.

'Sartoria' La Risposta Delle Cellule Dendritiche Di Agenti Patogeni

Nature Immunology. Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16034427

A Generalizzata Trasduzione Fagica (phiIF3) Per Il Genomically Sequenziata Serratia Marcescens Ceppo Db11: Uno Strumento Per La Genomica Funzionale Di Un Agente Patogeno Umano Opportunistic

Microbiology (Reading, England). Jun, 2006  |  Pubmed ID: 16735733

Un batteriofago (phiIF3) in grado di mediare generalizzata trasduzione in ceppi di Serratia marcescens Db11 è stato isolato e caratterizzato. Il genoma di questo ceppo di Serratia è stato recentemente sequenziato e rischia di diventare il ceppo di riferimento per i ricercatori di S. marcescens. phiIF3 è molto probabilmente un fago virulento, che può trasdurre marcatori a frequenze di 10(-6) transductants per p.f.u. Ha un recettore lipopolisaccaride ed era determinato ad avere un periodo latente di 50 min e una dimensione di scoppio di circa 100 fagi. Il DNA dei fagi era resistente a digestione con enzimi di restrizione. La microscopia elettronica ha mostrato phiIF3 di essere un membro della famiglia Myoviridae. Questo è il primo rapporto di un fago trasduzione generalizzato in grado di infettare Db11 e questo fago sarà un prezioso strumento per l'analisi genomica funzionale dell'ospite patogeno.

Segnalazione Nella Risposta Immunitaria

WormBook : the Online Review of C. Elegans Biology. 2006  |  Pubmed ID: 18050470

Sono stati descritti molti patogeni che possono infettare il c. elegans, compresi alcuni che coesistono con i nematodi nel suo ambiente naturale. Questo capitolo descrive la nostra attuale comprensione delle diverse risposte immunitario innate di c. elegans che seguono l'infezione. Si concentra sulle principali vie segnalazione che sono state identificate e mette in evidenza l'inclusione di alcune cassette molecolare nelle funzioni immunitarie e dello sviluppo.

La Genetica Dell'evasione Del Patogeno in Caenorhabditis Elegans

Molecular Microbiology. Nov, 2007  |  Pubmed ID: 17877707

Molta attenzione è giustamente concentrata su come i microbi causano malattie, ma possono interessare anche altri aspetti della fisiologia ospitante, compreso il comportamento. Infatti, comportamenti di evitamento del patogeno sono visti attraverso taxa animali e sono probabilmente di grande importanza in natura. Qui, passiamo in rassegna ciò che è noto circa la genetica molecolare sottostante evasione del patogeno nel nematode Caenorhabditis elegans. Nel suo ambiente naturale, il terreno, questo animale si nutre di microbi ed è continuamente esposto ad una gamma diversificata di microrganismi. Nematodi che sviluppano efficienti risposte comportamentali che migliorano la loro attrazione a fonti di cibo e l'evitamento di agenti patogeni avrà un vantaggio evolutivo. C. elegans può rilevare in particolare prodotti naturali di batteri, compresi tensioattivi (come serrawettin) e acilata omoserina lattone autoinducers, e può imparare a evitare specie patogene. Ad oggi, diversi meccanismi distinti hanno dimostrati di essere coinvolti nell'evasione del patogeno. Essi si basano su segnalazione di G protein-like, insulino-simile e neuronale della serotonina. Discutiamo di recenti scoperte sui meccanismi di riconoscimento del patogeno in c. elegans, il rapporto tra le difese comportamentali alternative e anche tra queste e altre caratteristiche di storia di vita. Proponiamo che la pressione selettiva associata a comportamenti di evitamento influenzano sia patogeno e ospitare evoluzione.

Un Modello Di Infezioni Intestinali Batteriche in Drosophila Melanogaster

PLoS Pathogens. Nov, 2007  |  Pubmed ID: 18039029

Serratia marcescens è un batterio entomopatogeni che opportunisticamente infetta un'ampia gamma di ospiti, tra cui gli esseri umani. In un modello di lesione settica, se introdotto direttamente nella cavità del corpo della drosofila, questo agente patogeno è insensibile alla risposta immunitaria sistemica dell'host e uccide mosche in un giorno. Troviamo quello resistenza di S. marcescens per il deficit immunitario di Drosophila (imd)-mediata risposta umorale richiede il lipopolisaccaride batterica O-antigene. Se ingerito da Drosophila, batteri attraversano l'intestino e penetrano la cavità del corpo. Durante questo passaggio, i batteri possono essere osservati all'interno delle cellule dell'epitelio intestinale. In un tale modello di infezione orale, le mosche soccombono all'infezione solo dopo 6 giorni. Dimostriamo che i due meccanismi di difesa ospite complementari agire insieme contro tali infezioni di origine alimentare: una risposta antimicrobica nell'intestino che è regolata dal percorso di imd e fagocitosi da esoscheletro dei batteri che sono fuggiti nell'emolinfa. È interessante notare, batteri presenti nell'emolinfa suscitano una risposta immunitaria sistemica solo quando la fagocitosi sono bloccato. Nostre osservazioni supportano un modello in cui frammenti di peptidoglicano rilasciati durante la crescita batterica attiva il pathway di imd e fare indietro un ruolo proposto per la fagocitosi nell'attivazione immunitaria del corpo grasso. Grazie agli strumenti genetici disponibili sia ospite e agente patogeno, la dissezione molecolare delle interazioni tra S. marcescens e drosofila fornirà un paradigma utile per decifrare la patogenesi intestinale.

Un Approccio Semi-automatico Ad Alta Velocità Per La Generazione Di Mutanti Inserimento Trasposone Nel Nematode Caenorhabditis Elegans

Nucleic Acids Research. 2007  |  Pubmed ID: 17164286

La generazione di una grande collezione di mutanti di inserimento definito trasposone è di interesse generale per la comunità di ricerca elegans di Caenorhabditis ed è stata sostenuta dall'Unione europea. Descriviamo qui un metodo semi-high-throughput per la produzione di mutanti e screening, usando il trasposone eterologa Mos1. La procedura permette di routine culture di diversi ceppi di nematodi indipendente mille in parallelo per più generazioni prima analisi molecolari stereotipati. Utilizzando questo metodo, che noi abbiamo già generato > 17 500 singoli ceppi trasportanti Mos1 inserimenti. Esso poteva essere facilmente adattato a schermi genetici avanti e indietro e può influenzare i ricercatori di fronte a fare una scelta dell'organismo di modello.

Infezione in Un Piatto: Analisi Di Alto-rendimento Della Patogenesi Batterica

Current Opinion in Microbiology. Feb, 2007  |  Pubmed ID: 17178462

Diversi aspetti delle interazioni ospite-patogeno sono stati studiati utilizzando ospita mammiferi quali Dictyostelium discoideum, Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster e Danio rerio per più di 20 anni. Negli ultimi due anni, l'uso di questi host modello a dissecare i meccanismi di virulenza batterica è stata ampliata per includere i patogeni umani importanti Vibrio cholerae e Yersinia pestis. Sono stati sviluppati approcci innovativi utilizzando questi host alternativi, che permette l'isolamento dei nuovi farmaci antimicrobici attraverso lo screening di ampie librerie di composti in un modello di Enterococcus faecalis infezione di c. elegans. Proteine host richiesto da Mycobacterium e Listeria durante la loro invasione e intracellulare crescita sono stati scoperti utilizzando schermi high-throughput dsRNA in un sistema di coltura cellulare di Drosophila, e sono stati identificati i meccanismi di evasione immune distribuiti da Pseudomonas aeruginosa durante l'infezione di mosche. Insieme, queste relazioni ulteriormente illustrano il potenziale e la rilevanza di questi ospita mammiferi per modellare le molte sfaccettature di infezione batterica nei mammiferi.

Rilevazione E Prevenzione Di Un Naturale Prodotto Dal Batterio Patogeno Serratia Marcescens Di Caenorhabditis Elegans

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Feb, 2007  |  Pubmed ID: 17267603

Il nematode Caenorhabditis elegans è presente nei terreni e compost, dove può incontrare una varietà di microrganismi. Alcuni batteri in questi ambienti ricchi sono fonti di cibo innocuo per c. elegans, mentre altri sono patogeni. In condizioni di laboratorio, c. elegans eviterà di determinati agenti patogeni, come Serratia marcescens, uscendo un prato batterico poche ore dopo aver inserito esso. Combinando genetica batterica e genetica di nematodi, mostriamo che c. elegans evita in particolare alcuni ceppi di Serratia basato sulla loro produzione della serrawettin lipodepsipentapeptide ciclico W2. Comportamento di evitamento di Prato è principalmente mediata dai due neuroni chemosensory AWB, probabilmente attraverso chemiorecettori di accoppiati a proteine G e coinvolge anche il nematode recettore Toll-like gene tol-1. Purificato serrawettin W2, aggiunto a un prato di Escherichia coli, può suscitare direttamente evasione di prato in una moda AWB-dipendente, come può un'altra sostanza chimica rilevata da AWB. Questi risultati rappresentano uno spaccato di riconoscimento chimico tra questi organismi del due suolo e rivelano meccanismi sensoriali per il riconoscimento del patogeno in c. elegans.

Genome-wide Indagine Rivela Le Firme Da Organismi Patogeni Specifici E Condivisione Nella Risposta Del Caenorhabditis Elegans All'infezione

Genome Biology. 2007  |  Pubmed ID: 17875205

Ci sono sorprendenti analogie tra il immune systems innata di invertebrati e vertebrati. Caenorhabditis elegans è sempre più utilizzato come modello per lo studio dell'immunità innata. Che c. elegans monta distinte risposte a diversi agenti patogeni, ma non è chiara la reale portata di questa specificità, sta accumulando prove. Qui, ci avvaliamo di dirette analisi comparative genomic per esplorare la natura della risposta immunitaria dell'ospite.

L'immunità Innata Antifungino in C. Elegans è Migliorata Dalla Diversificazione Evolutiva Di Peptidi Antimicrobici

PLoS Pathogens. Jul, 2008  |  Pubmed ID: 18636113

Incontri con gli agenti patogeni provocano cambiamenti nella trascrizione del gene che sono parte integrante della risposta immunitaria innata host. Negli ultimi anni, gli studi con organismi modello degli invertebrati hanno dato intuizioni l'origine, funzione e l'evoluzione dell'immunità innata. Qui, utilizziamo l'analisi genome-wide transcriptome per caratterizzare la conseguenza di una infezione fungina naturale in Caenorhabditis elegans. Identificare diverse famiglie di geni che codificano per peptidi antimicrobici putativi (AMPs) e le proteine che sono transcriptionally up-regolato all'infezione. Molti si trovano in piccoli cluster genomico. Ci si concentra sul cluster di sei geni AMP nlp-29 e mostrare che migliora la resistenza del patogeno in vivo. Lo stesso cluster ha una struttura diversa in altre due specie Caenorhabditis. Un'analisi filogenetica indica che la diversificazione evolutiva di questo cluster, soprattutto nei casi di duplicazione genica intra-genomica, è guidata dalla selezione naturale. Mostriamo ulteriormente che sullo stress osmotico, due geni del cluster nlp-29 sono fortemente indotta. A differenza di espressione PNL indotta dal fungo, questa risposta è indipendente della cascata della chinasi p38 mappa. Allo stesso tempo, entrambi coinvolgono il fattore epidermico di GATA ELT-3. I nostri risultati suggeriscono che la pressione selettiva da diversificazione intra-genomic di agenti patogeni influenze di Ampere e rivelano un'inattesa complessità nel regolamento AMP come parte della risposta immunitaria innata degli invertebrati.

PATHOGENOMICS: Un'aggiornata Ricerca Agenda Europea

Infection, Genetics and Evolution : Journal of Molecular Epidemiology and Evolutionary Genetics in Infectious Diseases. May, 2008  |  Pubmed ID: 18321793

Le emergenti tecnologie di genomiche e Bioinformatica fornisce opportunità romanzo per lo studio di agenti patogeni umani life-threatening e sviluppare nuove applicazioni per il miglioramento della salute umana e animale e la prevenzione, trattamento e diagnosi delle infezioni. Basato sulla biologia ecologia e popolazione di patogeni e relativi organismi e la loro connessione all'epidemiologia, approcci e tecnologie più accurate battitura porterà a migliori mezzi di controllo delle malattie. L'analisi della plasticità del genoma e gene pool di batteri patogeni, tra cui diversità antigenica e variazione antigenica risultati nel vaccino attuazione programmi e più efficaci vaccini. Lo studio dei microrganismi incolti e recentemente identificati consente l'identificazione di nuove minacce. Il controllo del metabolismo del patogeno nell'ospite permette l'identificazione di nuovi bersagli per Antiinfettivi e approcci terapeutici. Lo sviluppo di modulatori delle risposte di host e mediatori di danno per l'ospite sarà facilitato dalla ricerca sulle interazioni dei microbi e padroni di casa, compresi i meccanismi di danno per l'ospite, acute e croniche relazioni così come commensalisms. Lo studio di microbi patogeni e non patogeni multipli interagenti nell'host migliorerà la gestione delle infezioni multiple e permetterà di probiotici e prebiotici interventi. Inutile per l'iterazione, l'applicazione dei risultati del miglioramento della prevenzione e trattamento delle infezioni in test clinici avrà un impatto positivo sulla gestione della malattia umana e animale. L'Agenda di ricerca Pathogenomics disegna su discussioni con esperti della rete di eccellenza "EuroPathoGenomics" alla riunione del Consiglio di gestione del progetto svolto durante 18-21 aprile 2007, a Villa Vigoni, Menaggio, Italia. Basato su un programma di ricerca europeo proposto nel campo della pathogenomics di ERA-NET PathoGenoMics i partecipanti della riunione aggiornato l'elenco stabilito di argomenti come l'agenda della ricerca per il futuro.

Distinte Risposta Immunitaria Innata All'infezione E Ferendo Nell'epidermide C. Elegans

Current Biology : CB. Apr, 2008  |  Pubmed ID: 18394898

In molti animali, l'epidermide è in contatto permanente con l'ambiente e rappresenta una prima linea di difesa contro agenti patogeni e lesioni. Infezione del nematode Caenorhabditis elegans da patogeno fungino naturale Drechmeria coniospora induce l'espressione nell'epidermide dei geni del peptide antimicrobico (AMP) come nlp-29. Qui, abbiamo testato l'ipotesi che il pregiudizio potrebbe anche alterare l'espressione di gene AMP e cercò di caratterizzare i meccanismi che regolano la risposta immunitaria innata.

Sequenza Del Genoma Dei Metazoi Pianta-parassita Nematode Meloidogyne Incognita

Nature Biotechnology. Aug, 2008  |  Pubmed ID: 18660804

Pianta-parassita nematodi sono parassiti agricoli principali in tutto il mondo e romanzo si avvicina al controllo che li sono assolutamente necessarie. Riportiamo la sequenza del genoma di bozza del nematode del radice-nodo Meloidogyne incognita, un parassita biotrophic di molte colture, tra cui pomodoro, cotone e caffè. La maggior parte della sequenza di assemblati di questa nematode riproducono asessualmente, per un totale di 86 Mb, esiste in coppie di segmenti omologhi ma divergenti. Questo suggerisce che le antiche regioni alleliche in incognita M. stanno evolvendo verso haploidy efficace, permettendo nuovi meccanismi di adattamento. Il numero e la diversità degli enzimi degradanti parete delle cellule vegetali in incognita M. è senza precedenti in qualsiasi animale per il quale è disponibile una sequenza del genoma e potrebbe derivare dal trasferimento orizzontale di geni multipli da fonti batteriche. I nostri risultati forniscono approfondimenti degli adattamenti richiesti da metazoi per correttamente parassitano piante immunitarie e aprire la strada per la scoperta di nuove strategie di antiparassitari.

Negativo Regolamento Di Caenorhabditis Elegans Epidermico Danno Risposte Da Death-associated Protein Chinasi

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Feb, 2009  |  Pubmed ID: 19164535

Ferimento di trigger di strati epidermici più risposte coordinate ai danni. Mostriamo qui che il Caenorhabditis elegans ortholog della tumore soppressore death-associated protein chinasi di, dapk-1, agisce come un regolatore negativo precedentemente nuovo di barriera riparazione e risposta immunitaria innata a ferire. Perdita della funzione DAPK-1 risultati formazione costitutiva di scar-come le strutture nella cuticola, e up-regolazione della risposta immunitaria innata ai danni. Sovraespressione di DAPK-1 reprime la risposta immunitaria innata per ago ferendo. Up-regolazione della risposta immunitaria innata in dapk-1 richiede il pathway di trasduzione del segnale TIR-1/p38; perdita della funzione in questo percorso superando con dapk-1 a ridurre drasticamente la durata della vita adulta. I nostri risultati rivelano una funzione precedentemente nuovo per la famiglia di soppressore tumorale DAPK nella regolazione delle risposte danno epiteliale.

Neuroimmune Regolazione Dell'espressione Di Peptidi Antimicrobici Da Una Via Di Segnalazione Di TGF-beta Canonica in Caenorhabditis Elegans Dell'epidermide

Nature Immunology. Mar, 2009  |  Pubmed ID: 19198592

Dopo essere infettati dal fungo Drechmeria coniospora, Caenorhabditis elegans produce peptidi antimicrobici nella sua epidermide, alcuni regolamentato da una cascata di segnalazione che coinvolgono una chinasi di proteina mitogene-attivata p38. Qui vi mostriamo che espressione indotta da infezione dei peptidi della famiglia Caenacin si è verificato indipendentemente il pathway p38. I geni caenacin (cnc) migliorata sopravvivenza dopo infezione fungina, ed espressione neuronale dell'omologo di transforming growth factor-beta DBL-1 promosso cnc-2 espressione nell'epidermide in una dose-dipendente paracrina modo. I nostri risultati conducono ad un modello in cui difese antimicotiche coordinately sono regolate da una cascata di p38 cella-autonoma e un distinto cytokine-come transforming growth factor-beta del segnale dal sistema nervoso, ognuno dei quali controlla insiemi distinti di geni codifica del peptide antimicrobici nell'epidermide.

L'immunità Innata Antifungino in C. Elegans: PKCdelta Link G Proteina Di Segnalazione E Una Cascata MAPK P38 Conservata

Cell Host & Microbe. Apr, 2009  |  Pubmed ID: 19380113

Come altri organismi multicellulari, il nematode c. elegans di modello risponde all'infezione da indurre l'espressione di geni di difesa. Tra i geni sovraregolati in risposta a un agente patogeno fungoso naturale sono nlp-29, codifica un peptide antimicrobico. In uno schermo per mutanti che non riescono a esprimere le seguenti infezioni fungine nlp-29, abbiamo isolato gli alleli di tpa-1, omologo a delta dei mammiferi della proteina chinasi C (PKC). Attraverso l'analisi di epistasi, dimostriamo che il c. elegans PKC agisce attraverso la via MAPK p38 regolare nlp-29. Questo coinvolge G proteina di segnalazione e di specifiche C-tipo phospholipases agire a monte del PKCdelta. Inaspettatamente e a differenza nei mammiferi, tpa-1 non agiscono tramite chinasi di proteina di tipo D, ma un altro gene PKC di c. elegans, pkc-3, tuttavia funziona con tpa-1 a controllo espressione PNL-29. Infine, triboli-like chinasi nipi-3 atti a Monte di PKCdelta in questa segnalazione immune antifungini a cascata. Questi risultati espandere notevolmente la nostra comprensione delle vie coinvolte nell'immunità innata di c. elegans.

Caenorhabditis Elegans Semi-liquido Schermo Rivela Un Ruolo Specializzato Per La Chemiotassi Gene CheB2 Nella Virulenza Di Pseudomonas Aeruginosa

PLoS Pathogens. Aug, 2009  |  Pubmed ID: 19662168

Pseudomonas aeruginosa è un patogeno opportunistico umano che provoca infezioni in una varietà di ospiti animali e vegetali. Caenorhabditis elegans è un modello semplice con cui uno può identificare geni di virulenza batterica. Precedenti studi con c. elegans hanno dimostrato che a seconda del mezzo di crescita, p. aeruginosa provoca diverse patologie: lento o veloce morte uccisione, letale paralisi e rosso. In questo studio, abbiamo sviluppato un dosaggio liquido a base semi-automatico ad alta velocità tale che un intero genoma può essere facilmente esplorato per geni di virulenza in un breve periodo di tempo. Abbiamo proiettato una libreria mutante STM di 2.200 membri generata in un isolato in fibrosi cistica delle vie aeree P. aeruginosa, TBCF10839. Dodici mutanti sono stati isolati ciascuno mostrando almeno 70% attenuazione in c. elegans uccidendo. I mutanti selezionati ha avuto inserimenti in geni regolatori, come un sensore di chinasi istidina dei sistemi del due-componente e un membro della famiglia AraC, o in geni coinvolti in aderenza o chemiotassi. Un mutante aveva un inserimento in un omologo del gene cheB, codifica una metilesterasi coinvolti nella chemiotassi (CheB2). Il mutante cheB2 è stato testato in un modello di infezione polmone murino e trovato per avere una virulenza molto attenuato. Il gene cheB2 è parte del gene chemiotattica cluster II, che ha mostrato di essere richiesto per una mobilità ottimale in vitro. In p. aeruginosa, il principale player nella chemiotassi e mobilità è il cluster chemiotattica gene I, compresi cheB1. Ci mostra che, in contrasto con il mutante cheB2, un mutante di cheB1 non è attenuato per virulenza in c. elegans mentre chemiotassi e motilità in vitro sono gravemente compromesse. Concludiamo che il difetto di virulenza del mutante cheB2 non è collegato con un difetto di motilità globale, ma che invece il gene cheB2 è coinvolto in una risposta chemiotattica specifica, che si svolge durante l'infezione ed è necessario per p. aeruginosa patogenicità.

SMF-1, SMF-2 E 3 SMF DMT1 Orthologues Regolare E Sono Regolamentati Diversamente Dai Livelli Di Manganese in C. Elegans

PloS One. 2009  |  Pubmed ID: 19924247

Manganese (Mn) è un metallo essenziale che può esercitare effetti tossici a concentrazioni elevate, finalmente conducendo al parkinsonismo. Un importante trasportatore di Mn nei mammiferi è il trasportatore di metalli bivalenti (DMT1). Abbiamo qui caratterizzano DMT1-come le proteine nel nematode c. elegans, che regolano e sono regolati da Mn e contenuto di ferro (Fe). Abbiamo identificato tre nuovi geni DMT1-come in c. elegans: smf-1 e 2 smf smf-3. Tutti e tre possono sostituire funzionalmente per la perdita del loro orthologues lievito in S. cerevisiae. Nel worm, eliminazione di smf-1 o smf-3 ha portato a una maggiore tolleranza di Mn, mentre la perdita di smf-2 portato alla maggiore sensibilità di Mn. livelli di mRNA di SMF misurati mediante QRT-PCR sono stati up-regolato su basso Mn e down-regolato su alte esposizioni di Mn. Traslazionale GFP-fusioni ha rivelato che SMF-1 e SMF-3 fortemente localizzare a parzialmente sovrapposti regioni apicale dell'epitelio intestinale, suggerendo un ruolo differenziale per SMF-1 e SMF-3 apporto nutrizionale Mn. Al contrario, SMF-2 è stato rilevato nell'epitelio faringeo marginale, eventualmente coinvolti nella rilevazione del metallo. Analisi del metallo contenuto all'esposizione di Mn in smf mutanti ha rivelato che SMF-3 è necessaria per il normale assorbimento di Mn, mentre smf-1 era superfluo. Più elevati livelli di mRNA di smf-2 correlato con maggiore contenuto di Fe, un ruolo di supporto per SMF-2 assorbimento di Fe. Smf-1 e smf-3, ma non in smf-2 mutanti, maggiore esposizione Mn ha portato alla diminuzione dei livelli Fe, suggerendo che entrambi i metalli competono per il trasporto di SMF-2. Infine, SMF-3 era traduzionali e reversibilmente giù-regolato in seguito Mn-esposizione. In somma, si dipana una complessa interazione di regolamenti transcriptional e alberino-di traduzione di 3 DMT1-come trasportatori in due tessuti adiacenti, che regolano il contenuto di metalli in c. elegans.

L'omeostasi Cellulare: Coping with Overload ER Durante Una Risposta Immunitaria

Current Biology : CB. May, 2010  |  Pubmed ID: 20504757

Host cellule secernono proteine antimicrobiche in massa ai patogeni extracellulari contatore, ponendo un ceppo sul reticolo endoplasmatico. L'interazione tra la difesa e l'omeostasi cellulare ora stata sezionata geneticamente in Caenorhabditis elegans.

Acido Grasso Sintasi Fasn-1 Atti a Monte Della Chinasi WNK E Ste20/GCK-VI Di Modulare L'espressione Di Peptidi Antimicrobici Nell'epidermide Di C. Elegans

Virulence. May-Jun, 2010  |  Pubmed ID: 21178429

Una parte importante della risposta immunitaria innata del nematode c. elegans a infezione fungina è la rapida induzione dell'espressione genica del peptide antimicrobico. Uno di questi geni, nlp‑29, è espressa ad un livello basso negli adulti in condizioni normali. Sua espressione è up-regolato nell'epidermide da infezione con Drechmeria coniospora, ma anche da lesioni fisiche e da stress osmotico. Per l'infezione e ferendo, l'induzione è dipendente da una cascata di chinasi p38 mappa, ma per lo stress osmotico, questo percorso non è necessario. Per caratterizzare ulteriormente le vie che controllano l'espressione di nlp‑29, abbiamo effettuato una schermata genetica per geni regolatori negativi. Abbiamo isolato un certo numero di Peni (espressione del peptide senza infezione) mutanti e quello clonato. Esso corrisponde a fasn‑1, il nematode ortholog di vertebrati acido grasso sintasi. Mostriamo qui un percorso che coinvolge la sintesi degli acidi grassi e la chinasi gck‑3/Ste20/GCK‑VI wnk‑1 conservata evolutiva modula il nlp‑29 espressione dell'epidermide di c. elegans, indipendentemente dalla segnalazione di p38 MAPK. Il controllo del nlp‑29 del gene del peptide antimicrobico collega così diversi processi fisiologici, tra cui il metabolismo degli acidi grassi, osmoregolazione, mantenimento dell'integrità dell'epidermide e la risposta immunitaria innata all'infezione.

C. Elegans: Modello Host E Strumento Per La Scoperta Di Farmaci Antimicrobici

Disease Models & Mechanisms. May, 2011  |  Pubmed ID: 21504910

Per quasi quattro decenni, il nematode Caenorhabditis elegans è stato di grande valore in molti campi della ricerca biologica. E è ora ampiamente utilizzato negli studi di patogenesi microbica e l'immunità innata. Il worm non dispone di un sistema immunitario adattivo e si basa esclusivamente sulla sua innate delle difese immunitarie per far fronte con attacco patogeno. Microbi infettivi, molti dei quali sono di interesse clinico, innescano meccanismi specifici dell'immunità innata e provocano l'espressione dei polipeptidi antimicotiche o antibatteriche. In questa recensione, si evidenziano alcune di queste famiglie di peptidi antimicrobici (AMPs) e le proteine che sono candidati per lo sviluppo di nuovi antibiotici. Inoltre, descriviamo come sistemi di c. elegans infezione forniscono un numero crescente di possibilità per gli schermi in vivo su larga scala per la scoperta di nuovi farmaci antimicrobici. Questi sistemi di aprire prospettive promettenti per terapie innovative umane.

Regolamento Insolito Di Una Proteina STAT Da Un Trasportatore Di Famiglia SLC6 in C. Elegans Epidermico Immunità Innata

Cell Host & Microbe. May, 2011  |  Pubmed ID: 21575913

La cuticola e dell'epidermide di Caenorhabditis elegans forniscono la prima linea di difesa contro gli invasori patogeni. Dopo l'invasione del fungo patogeno Drechmeria coniospora, c. elegans risponde upregulating l'espressione di peptidi antimicrobici (Ampere) nell'epidermide tramite attivazione di almeno due percorsi, un percorso di TGF-β neuroendocrino e un percorso di p38 MAPK. Qui, ci identifichiamo la symporter del sodio-neurotrasmettitore SNF-12, un membro della famiglia di soluto carrier (SLC6), come essendo essenziale per questi percorsi di segnalazione sia immuni. Abbiamo anche identificare la proteina come fattore di trascrizione STAT STA-2 come una diretta interazione fisica di SNF-12 e mostrano che le due proteine funzionano insieme per regolare l'espressione genica AMP nell'epidermide. Sia SNF-12 e STA-2 cella di agire autonomamente e specificamente nell'epidermide per governare la risposta trascrizionale all'infezione fungina. Questi risultati rivelano una modalità non ortodossa del regolamento per un fattore di STAT ed evidenziano la plasticità molecolare di segnalazione immunitaria innata.

Un'analisi Completa Dei Cambiamenti Di Espressione Genica Provocate Da Un'infezione Batterica E Fungina in C. Elegans

PloS One. 2011  |  Pubmed ID: 21602919

Mentre Caenorhabditis elegans specificamente risponde all'infezione da up-regolazione di determinati geni, gli agenti patogeni distinti innescano l'espressione di una serie di geni comuni. Abbiamo applicato nuovi metodi per condurre uno studio globale e comparato della risposta trascrizionale di c. elegans alle infezioni batteriche e fungine. Utilizzando matrici di affiancamento e/o sequenziamento di RNA, noi abbiamo caratterizzato le modifiche di transcriptional genome-wide che sottostanno alla risposta dell'ospite all'infezione batterica tre (Serratia marcescens, Enterococcus faecalis e otorhabdus luminescens) e due patogeni fungini (Drechmeria coniospora e Harposporium sp.). Abbiamo sviluppato uno strumento flessibile, il convertitore WormBase (disponibile presso http://wormbasemanager.sourceforge.net/), per consentire confronti cross-Studio. Il nuovo set di dati fornito più ampie liste di geni differenzialmente rispetto a studi precedenti. Analisi di annotazione ha confermato che geni comunemente regolamentati da infezioni batteriche sono correlati allo stress responses. Abbiamo trovato notevoli sovrapposizioni tra i geni regolati all'infezione intestinale da agenti patogeni batterici e Harposporium, e tra quelli regolati da Harposporium e d. coniospora, che infetta l'epidermide. Tra i geni regolati dal fungo, c'era una distorsione significativa verso geni che stanno evolvendo rapidamente e potenzialmente codificano proteine piccole. I risultati ottenuti utilizzando i nuovi metodi rivelano che la risposta all'infezione in c. elegans è determinata dalla natura dell'agente patogeno, il sito di infezione e lo squilibrio fisiologico provocato da un'infezione. Essi costituiscono la base per la futura dissezione funzionale di segnalazione immunitaria innata. Infine, proponiamo anche metodi alternativi per identificare geni differenzialmente che tengano conto della variabilità maggiore nell'umile espressi geni.

Un Genome-Wide Collezione Di Mos1 Transposon Inserimento Mutanti Per La Comunità Di Ricerca Di C. Elegans

PloS One. 2012  |  Pubmed ID: 22347378

Metodi che utilizzano la ricombinazione omologa all'ingegnere del genoma di c. elegans comunemente utilizzano ceppi che trasportano specifici inserimenti del Trasposone eterologa Mos1. Una grande collezione di alleli di inserimento Mos1 noti sarebbe quindi di interesse generale per la comunità di ricerca di c. elegans. Descriviamo qui l'ottimizzazione di una metodologia per la costruzione di una notevole collezione di ceppi mutanti Mos1 inserimento semi-automatica. Con produzione di picco, più di 5.000 ceppi sono stati generati al mese. Questi ceppi sono stati quindi soggetti ad analisi molecolare e più di 13.300 inserimenti Mos1 caratterizzati. Oltre a mirare direttamente più di 4.700 geni, questi alleli rappresentano il punto di partenza per l'eliminazione di ingegneria di sostanzialmente tutti i geni di c. elegans e la modifica di oltre il 40% del loro potenziale. Questa collezione di mutanti, generato sotto l'egida del Consorzio europeo NEMAGENETAG, è disponibile al pubblico e rappresenta una risorsa importante di ricerca.