发现肉食细菌的基因组转录组触发器

协调在癌症研究中更常用的全谱分析，休斯顿卫理公会的科学家们从基因组和转录中检查了酿酒链球菌的肉食菌株。一旦科学家积累了异常庞大的数据集，他们就会用人工智能工具对其进行筛选，并发现了一种新的毒力机制。除了解释普通链球菌感染如何变成破坏性的肉食性疾病之外，该机制还可以指导开发疫苗和疗法的努力。

“通过了解基因组，转录组和毒力之间的关系和相互作用，我们有更大的机会成功地为受感染的患者创建新的疫苗和疗法，并找到其他方法来预防或至少减少多少他们对人类造成的伤害，“休斯顿卫理公会病理学和基因组医学系主任James M. Musser博士说。

一次接受这三种关系，使Musser的团队更加了解化脓性链球菌如何蜱以及它如何成为病原体并导致疾病。该团队工作的详细信息发表在2月18日的Nature Genetics期刊上，题为“ 人口基因组学，转录组学和毒力的综合分析提供了对化脓性链球菌发病机制的新见解 ”。

“我们对2,101个emm 28个酿脓链球菌侵袭菌株的基因组进行了测序，从中我们选择了492个系统发育不同的菌株用于转录组分析，50个菌株用于毒力评估，”该文章的作者写道。“全基因组关联研究，表达数量性状基因座分析，机器学习和同基因突变菌株鉴定并证实了基因间区域的单核苷酸插入缺失，显着改变了全球转录物谱和最终的毒力。”

A组链球菌是一种在全球每年造成超过7亿人感染病例的生物。虽然这些病例大部分都是链球菌性喉咙，大多数人都患有这种病，但它也是严重侵袭性疾病的常见原因。

其中一种疾病是儿童发烧，它会在分娩后袭击妈妈及其新生儿。没有多少人熟悉这个丑陋的，表现为链球菌的表兄弟，但它可能会以一种非常恶劣的方式变得严重，使受害者无肢或更糟。

特别是许多侵袭性链球菌病例和儿童发烧高发病率是由A组链球菌的M28株引起的。该菌株也是导致人类严重侵袭性疾病的前五种最常见的A组链球菌菌株之一。因此，该菌株被选为休斯顿卫理公会研究的焦点。

“从数字上看，M28s是人类感染的重要原因，所以我们希望对它有新的认识，因为如果你开始了解分子发病过程，那么你就有能力开始开发新的治疗和诊断，”马瑟。“我们现在能够使用这些非常庞大的数据集进行更广泛的分析，并且使用不同的眼睛来分析它们。

“历史告诉我们，我们越了解癌细胞如何发挥作用，我们就能越好地产生抑制它们引起人类疾病的新方法。直到20年前，我们还没有理解导致癌症的大多数遗传变化。由于对癌症基因的广泛研究和分析，我们现在更加详细地了解这些，“Musser解释说。“在癌症中，你可以理解，不仅要分析一个方面，例如癌细胞的基因组，还要分析癌细胞制造的蛋白质，然后确切地说癌症是如何入侵的，这一点非常重要。身体的其他部位。“

Musser及其同事在分析A组链球菌的毒力时采用了类似的方法。也就是说，他们应用了一种综合策略，这种策略可能普遍适用于任何微生物，并最终导致许多人类病原体的新疗法

“我们能够清楚地显示关于A组链球菌的M28菌株如何引起感染的新途径，并且它为我们提供了理解该生物体如何引起母体败血症的路线图，”Musser指出。“这些广泛的知识让我们深入了解了人们如何开始攻击重要的下游研究，例如开发一种疫苗或新的治疗方法来对抗这种有机体并在将来可能根除它。”

Musser及其同事生成的数据将被编目供其他人在基因组学数据库中使用，这些数据库可在全球范围内获得。Musser希望通过向其他调查人员免费提供他的团队数据，其他人可能会用新的眼光看待它并看到他的团队没有注意到的事情。