Vibrio cholerae: Bakteriyel Patogenez Eğitim Modeli Organizma - Röportaj

Ben Es. MindUP'ta, insan patojenlerinin konak dışı ortamlardaki biyolojisini çalışıyoruz. Birçok insan patojeni, insan konakçısından çıktıktan sonra başka bir konakçıyı enfekte etmeden önce çevrede hayatta kalmak zorundadır. Bu nedenle amacımız, insan patojenlerinin çevredeki hayatta kalmasını kontrol eden süreçleri daha iyi anlamaktır.

Amacımız, enfeksiyöz ajanların transmisyon dinamiklerini daha iyi anlamaktır. Bu nedenle, kolera hastalığına neden olan ishal etkeni Vibrio cholera'yı model organizma olarak kullanıyoruz. Vibrio cholera, fakültatif bir insan patojenidir ve sucul bir yaşam döngüsüne sahiptir.

Bu nedenle, insan patojeninin doğal bir ortamdaki sağkalımını incelemek için bize büyük bir fırsat sunmaktadır. Bu organizmayı incelemek için birçok araç bulunmaktadır. Genomu tamamen dizilemiştir ve genomdaki her bir geni temsil eden mikro diziler mevcuttur.

Ayrıca, bu organizmanın genomunu manipüle edebileceğimiz birçok araç bulunmaktadır. Araştırma programım bu araçlardan yararlanmakta ve koleranın sucul yaşam döngüsünü incelemek için bunları entegre etmektedir. Bu nedenle deneylerimizde, organizmanın yaşadığı sucul ortamları simüle etmeye çalışıyoruz.

Ardından, bu organizmanın besin yükü, sıcaklık, tuzluluk veya plajlar ve tzo gibi diğer biyolojik stres faktörleri açısından çevresindeki dalgalanmaları nasıl algıladığını öğrenmek istiyoruz. Su ortamında, RIA cholera ya serbest yaşayan bir formda ya da bir yüzeye tutunmuş formda bulunur. Yüzeye tutunmuş formlar, basitçe mikroorganizmalardan ve bunların ekzopolisakkaritler, proteinler ve bazen DNA olabilen ekstrapolimerik maddelerinden oluşan biyofilmler olarak bilinir.

Bu matris bir yapıştırıcı görevi görerek organizmayı bir arada tutar. Biyofilm modunda yetiştikleri zaman, bu organizmalar çevrelerindeki değişken parametrelere karşı aslında direnç gösterirler ve örneğin fago ve proteaz saldırılarına karşı daha iyi korunabilirler. Bunlar, çevredeki mikroorganizmaların bolluğunu kontrol eden faktörlerdir.

Çalışmalarımıza yardımcı olan son teknolojik gelişmelerden bazıları, organizmanın genom diziliminin tamamlanması ve mikroarray teknolojisinin geliştirilmesidir. Bu teknolojileri kullanarak, organizmanın besin yetersizliği veya sıcaklık değişimleri gibi çevresindeki temel dalgalanmalara tüm genom düzeyinde nasıl yanıt verdiğini belirleyebiliriz. Ayrıca temel hedeflerimizden biri, tüm genom ekspresyon çalışmalarımızı bir ağ analizine entegre etmektir.

Bu nedenle, değişken çevresel parametrelere karşı verilen yanıtı kontrol eden genetik düzenleyici ağı belirlemek istiyoruz. Organizmanın çevredeki davranışını modelleyebilmek istiyoruz. Ayrıca, çevrenin hangi aşamasında Vibra Cide'nin kimlerle etkileşime girdiğini henüz bilmiyoruz.

Bu organizmanın ekolojisi hakkında çok fazla bilgiye sahip değiliz ve laboratuvar ortamında bu organizmanın hayatta kalması için önemli olduğunu belirlediğimiz genlerin ve süreçların gerçek dünyadaki karşılığını da bilmiyoruz. Belirlediğimiz genlerin Ria cholera doğal ortamda mevcut olduğunda ifade edilip edilmediği de bilinmiyor. Ayrıca, Vibrio Cora'nın etkileşime girdiği organizmaları tanımlamak ve kültüre etmek istiyoruz; çünkü doğal ortamda Vibrio Cora, karmaşık bir mikrobiyal topluluğun parçasıdır.

Bu nedenle, Vibrio cholera biyolojisinin doğal ortamda anlaşılmasının zorlayıcı olduğunu ve organizmanın biyolojisini kavramamız açısından kritik olduğunu düşünüyorum. Önümüzdeki beş yıl içinde, biyofilmlerin op polisakkarit bileşenlerini daha iyi karakterize edebileceğimizi umuyorum. Örneğin, Vibrio cholera'da, hücreleri bir arada tutan op polisakkaritinin yapısını hâlâ bilmiyoruz.

Ayrıca biyofilm metriklerinin tüm bileşenlerini henüz bilmiyoruz. Nihayetinde, bu organizmaların doğal biyofilmlerindeki biyofilm metriği bileşenlerini nicelleştirebilmenin faydalı olacağını düşünüyorum. Bir diğer temel zorluğun ise, doğal ortamdaki OC'yi incelemek olduğunu düşünüyorum.

Ve karşılaştırmalı genomik çalışmaların avantajlarından yararlanarak, bir patojen olarak IBR kolera evrimini daha iyi anlamak için tüm genomik ekspresyon profilleme ile karşılaştırmalı genomiği birleştirebilmeyi umuyorum.