Die Mechanismen der genetischen Diversifizierung bei Candida albicans

Anonim

Candida albicans ist eine der gefährlichsten Pilzarten, die Menschen befallen. Die Erforschung der Struktur und Reproduktionsmethoden von pathogenen Populationen kann zeigen, wie sie entstehen und sich ausbreiten. Ein Team von Wissenschaftlern hat die Genome von 182 C. albicans-Stämmen aus der ganzen Welt sequenziert und analysiert. Sie bestätigten die klonale Vermehrung dieses C. albicans und zeigten auch, dass die paraseche Reproduktion, die bisher nur im Labor beobachtet wurde, zu ihrer genetischen Vielfalt und damit auch zu ihrer Fähigkeit beiträgt, sich an neue Umgebungen anzupassen und sich von schädlichen Mutationen zu befreien.

Es gibt 5 Millionen Pilzarten, aber nur wenige hundert können beim Menschen Krankheiten verursachen. Candida albicans ist eine der eindrucksvollsten dieser Arten. Es gehört zu einer der vier Gattungen pathogener Pilze, die für hohe Mortalitätsraten beim Menschen verantwortlich sind und ist weltweit das zweithäufigste Erreger opportunistischer Pilzinfektion. Candida albicans ist ein Teil der menschlichen Darmmikrobiota (ein Kommensal-Pilz), aber es verursacht auch Schleimhautinfektionen bei gesunden Personen und schwere opportunistische Infektionen bei Personen mit geschwächter Immunabwehr (immungeschwächte Personen und Patienten, die Organtransplantationen erhalten haben, eine ernsthafte Operation durchgemacht haben oder schwerwiegend waren Trauma).

Um zu verstehen, wie Krankheitserreger entstehen und sich ausbreiten, muss die Struktur ihrer Populationen analysiert werden. Mehrere Studien haben gezeigt, wie wichtig die Populationsgenetik für die Entstehung neuer Krankheiten ist, wie zum Beispiel das Weißnasensyndrom bei Fledermäusen in Nordamerika, das durch einen Pilz verursacht wird und ganze Fledermauspopulationen vernichtet. Populationsgenetische Studien haben in diesem Fall gezeigt, dass ein Pilz europäischen Ursprungs, der in europäischen Fledermauspopulationen unbedenklich ist, über klonale Expansion in Nordamerika eindrang.

Wissenschaftler der Abteilung für Pathogenität von Biologie und Pilzen am Institut Pasteur und INRA sequenzierten und analysierten in Zusammenarbeit mit 12 anderen Teams die Genome von 182 Stämme von C. albicans-Isolaten, entweder kommensale oder verantwortlich für oberflächliche oder invasive Infektionen, aus der ganzen Welt. Dies ist die größte Populationsgenomik-Studie, die bisher an dem Pathogen durchgeführt wurde. Es bestätigt die primär klonale Vermehrung dieses menschlichen Erregers. Aber es zeigt auch Spuren von Introgression im Genom einiger Stämme, was auf die Möglichkeit eines genetischen Austausches zwischen Stämmen in der Natur hindeutet und die paraseguale Reproduktion widerspiegelt, unabhängig von der Meiose, die bisher nur in einem Laboratorium beobachtet wurde, oder sexueller Reproduktion, die bisher unbekannt war für C. albicans. Die Verwendung der (para-) sexuellen Fortpflanzung von C. albicans ist ohne Zweifel entscheidend, um genetische Vielfalt zu erzeugen und sich schnell an neue Umgebungen anzupassen sowie sich von den schädlichen Mutationen zu befreien, die sich während der klonalen Reproduktion bilden, und wenn ja nicht eliminiert, würde zum Aussterben der Art führen.

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