A sejten belüli nukleotid anyagcsere és antibiotikum rezisztencia kialakulásának kapcsolata Mycobacteriumokban
Jelen tudásunk szerint a sejtekben lévő dezoxiribonukleozid-5’-trifoszfát (dNTP) koncentráció pontosan szabályozott és ezen koncentrációnak egyensúlyból való kibillenése mutációs következményekkel jár. Nemrégi kutatások szerint a dNTP homeosztázis fontos szerepet játszhat virális fertőzések (pl. HIV) esetén, onkogén folyamatokban, illetve az antibiotikum rezisztencia kialakulásában [1].
Ezzel párhuzamosan a Mycobacterium tuberculosisban, a tuberkulózis kórokozójában a rezisztencia kizárólag pontmutációk sorozatával alakul ki. Ezen kórokozók betegekből izolált mintákban (in vivo) szignifikánsan magasabb genetikai deverzitást mutatnak, mint in vitro [2]. Ennek oka – hipotézisünk – szerint az, hogy a környezeti genotoxikus stressz hatások nem csak közvetlenül a DNS-re, hanem a dNTP készletre is hatással vannak. Az egyensúlyból kibillent dNTP anyagcsere hozzájárul a mutációs frekvenica növekedéséhez, ezzel elősegítve az környezethez való adaptálódást. Ha a stressz kiváltója a gazdaszervezet vagy egy antibiotikum, akkor az adaptáció antibiotikum rezisztenciát eredményez.
A kutatásom fő tárgya az egyes stresszfaktorok (pl. gazdaszervezet immunválasza és különböző antibiotikumok) hatásának meghatározása a mikobakteriális dNTP készletre. A vizsgálatok során egy nem-patogén Mycobacterium fajt, a Mycobacterium smegmatist használom, mely sok szempontból előnyös modellorganizmusa a Mycobacterium tuberculosisnak. A sejtmorfológia tanulmányozásával megállapítom a sejtek térfogatát a sejten belüli dNTP-k koncentrációjának meghatározásához.
A dNTP-k minőségi és mennyiségi analíziséhez egy új, a kutatócsoport által továbbfejlesztett, standard laboratóriumi gyakorlatba ültethető módszert alkalmazok [3].
[1] V. Bianchi, E. Pontis, P. Reichard, Changes of deoxyribonucleoside triphosphate pools induced by hydroxyurea and their relation to DNA synthesis, J. Biol. Chem. 261 (1986) 16037–16042.
[2] R.D. Fleischmann, D. Alland, J.A. Eisen, L. Carpenter, O. White, J. Peterson, R. DeBoy, R. Dodson, M. Gwinn, D. Haft, E. Hickey, J.F. Kolonay, W.C. Nelson, L.A. Umayam, M. Ermolaeva, S.L. Salzberg, A. Delcher, T. Utterback, J. Weidman, H. Khouri, J. Gill, A. Mikula, W. Bishai, W.R. Jacobs, J.C. Venter, C.M. Fraser, C.M. Fraser, Whole-genome comparison of Mycobacterium tuberculosis clinical and laboratory strains., J. Bacteriol. 184 (2002) 5479–90. doi:10.1128/jb.184.19.5479-5490.2002.
[3] J.E. Szabó, É.V. Surányi, B.S. Mébold, T. Trombitás, M. Cserepes, J. Tóth, A user-friendly, high-throughput tool for the precise fluorescent quantification of deoxyribonucleoside triphosphates from biological samples, Beküldve. (2019).
szerző
-
Trombitás Tamás
Biomérnöki alapképzési szak, nappali BSC
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Surányi Éva Viola
Tudományos segédmunkatárs, doktorjelölt, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék -
Dr. Tóth Judit
tudományos főmunkatárs, MTA TTK Enzimológiai Intézet (külső) -
Dr. Vértessy G. Beáta
egyetemi tanár, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
