NOVINKY Z BIOLOGIE, rubrika prezentující zajímavá abstrakta s biologickou tématikou publikovaná v prestižních odborných časopisech.
23.03.2021
Zpracovala: doc. RNDr. Sabina Ševčíková, Ph.D., vědecká tajemnice
Limited effects of long-term daily cranberry consumption on the gut microbiome in a placebo-controlled study of women with recurrent urinary tract infections
Limitovaný efekt dlouhodobého denního příjmu brusinek na mikrobiom střeva ve studii s užitím kontroly placebem u žen s opakujícími se infekcemi močového traktu
Timothy J. Straub, Wen-Chi Chou, Abigail L. Manson et al.
BMC Microbiol., 2021 Feb 18;21(1):53. doi: 10.1186/s12866-021-02106-4.
Infekce močového traktu postihují 15 milionů žen ročně (USA), z nichž více než 20 % má opakované infekce. Při nedávné klinické studii s kontrolou placebem bylo zjištěno snížení výskytu symptomů infekcí močového traktu u žen konzumujících denně brusinkové nápoje po dobu 24 týdnů o 39 %. Použitím metagenomické sekvenace u podskupiny účastníků studie jsme zhodnotili vliv konzumace brusinek na střevní mikrobiom, rezervoár pro patogeny způsobující infekce močových cest, jako je Escherichia coli, která způsobuje více než 80 % těchto infekcí.
Celkové taxonomické složení, diverzita v komunitě, nosičství funkčních drah a genových rodin a relativní hojnost značného množství pozorovaných bakteriálních taxonů včetně E. coli nebylo významně změněno konzumací brusinek. Avšak jeden bezejmenný druh Flavonifractoru (OTU41), který představuje méně než 1 % celkového metagenomu, se vyskytoval ve významně nižším množství u konzumentů brusinek oproti účastníkům studie užívajícím placebo. Vzhledem ke spojitosti Flavonifractoru s negativním efektem na lidské zdraví jsme se snažili určit charakteristické geny OTU41, které mohou objasnit jeho rozdílnou hojnost a/nebo vztah ke klíčovým hostitelským funkcím. S využitím komparativních genomických a metagenomických technik jsme identifikovali geny v OTU41 spojené s transportem a metabolismem nejrůznějších sloučenin včetně tryptofanu a kobalaminu, které mají roli v interakcích mezi hostitelem a mikroorganismem.
I když naše výsledky ukazují, že konzumace brusinkového džusu má malý vliv na celkové množství mikrobiomu, nalezli jsme jeden nepojmenovaný druh Flavonifractoru, který se významně lišil v ramenech studie. Tento poznatek vyžaduje další studium za účelem zhodnocení role konzumace brusinek a Flavonifractoru v souvislosti se zdravím a pocitem pohody v kontextu opakujících se infekcí močových cest.
Registrace pokusu: ClinicalTrials.gov NCT01776021.
https://bmcmicrobiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12866-021-02106-4
Coronavirus biology and replication: implications for SARS-CoV-2
Biologie a replikace koronavirů: důsledky pro SARS-CoV-2
Philip V'kovski, Annika Kratzel, Silvio Steiner et al.
Nat Rev Microbiol. 2021 Mar;19(3):155-170. doi: 10.1038/s41579-020-00468-6.
Pandemie SARS-CoV-2 a její bezprecedentní globální společenský a ekonomický ničivý dopad poukazuje na třetí zoonotické proniknutí vysoce patogenního koronaviru do lidské populace. Přestože předchozí epidemie koronaviru SARS-CoV a MERS-CoV zvýšily povědomí o potřebě klinicky dostupných terapeutických nebo preventivních zásahů, dosud není k dispozici žádná léčba s prokázanou účinností. Vývoj účinných intervenčních strategií se opírá o znalosti molekulárních a buněčných mechanismů koronavirových infekcí. Toto zdůrazňuje význam studia interakcí virus-hostitel na molekulární úrovni za účelem identifikace cílů antivirových zásahů a objasnění kritických virových a hostitelských determinantů, které jsou rozhodující pro rozvoj závažného onemocnění. V tomto review jsou shrnuty první objevy, které utvářejí naše současné chápání infekce SARS-CoV-2 skrze intracelulární životní cyklus viru a které souvisí s našimi znalostmi biologie koronavirů. Objasnění podobností a odlišností mezi SARS-CoV-2 a jinými koronaviry podpoří budoucí připravenost a strategii boje proti infekci koronaviry.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33116300/
Chromothripsis drives the evolution of gene amplification in cancer
Chromotripse řídí evoluci genové amplifikace u nádorových onemocnění
Ofer Shoshani, Simon F. Brunner, Rona Yaeger et al.
Nature. 2021 Mar;591(7848):137-141. doi: 10.1038/s41586-020-03064-z.
Kvůli zvýšené expresi onkogenů přispívá fokální chromozomální amplifikace k započetí nádorového procesu; kromě toho napomáhá rozvoji rezistence vůči terapii. Celogenomové sekvenování izolátů klonálních buněk s rozvinutou chemoterapeutickou rezistencí ukázalo, že chromotripse je významnou příčinou amplifikace cirkulární extrachromozomální DNA (ecDNA, též „double minutes“) prostřednictvím mechanismů závisejících na poly(ADP-ribóza) polymerázách (PARP) a katalytické podjednotce DNA-dependentní proteinkinázy (DNA-PKcs). Longitudinální analýzy odhalily, že další zvýšení v toleraci léčiv je dosaženo strukturními změnami ecDNA, které jsou opětovně vyvolány chromotripsí. In situ Hi-C sekvenování ukázalo, že ecDNA u konce chromozomů reintegrují, pokud dochází k poškození DNA. U intrachromozomálních amplifikací zprvu utvářených v selektivních podmínkách (nízká dávka léčiva) pokračoval breakage-fusion-bridge cyklus, čímž byly vytvořeny amplikony dělší než 100 MB. Z nich následně došlo ke vzniku mikrojader, jejichž DNA je substrátem pro chromotripsi. Byly identifikovány podobné profily přestaveb spojené s lokalizovanou amplifikací genů u nádorových onemocnění se získanou rezistencí k léčivům nebo amplifikacemi onkogenů. Autoři tvrdí, že chromotripse je primárním mechanismem v urychlování genomové přestavby a umožňuje rychlý vývoj tolerance ke změněným růstovým podmínkám.
