تعيين ترادف ژنوم باسيلوس

[پیمان هادی فرکوش]

از زمان رابرت كخ و لويى پاستور تاكنون باسيلوس آنتراسيس در صدر مطالعات باكترى هاى بيمارى زا قرار داشته است. عامل مولد سياه زخم در پاييز سال ۲۰۰۱ ميلادى مجدداً شيوع يافت، به طورى كه منجر به مرگ ۵ تن شد. همين موضوع اهميت باكترى باسيلوس را در بيوتروريسم مورد تاييد قرار داد. بيمارى زايى باكترى ناشى از وجود دو پلاسميد بيمارى زا است، يكى از آنها (pxol) سم سه قسمتى را رمز مى كند كه شامل فاكتور كشنده (LF)، آنتى ژن حمايتى (PA) يا فاكتور ادم (EF) و آنتى ژن حمايت (PA) مى شود. در مجموع اين سم ها (PA/PA,LF/EF) اعمال زيستى متعدد را در ميزبان مورد هدف قرار مى دهد، به طورى كه منجر به سركوب پاسخ هاى ايمنى و در نهايت مرگ ميزبان در اثر اختلال در سيستم هاى مختلف مى شود. از طرف ديگر، پلى ساكاريد كپسول (CPS) باعث محافظت باكترى در برابر پاسخ هاى ايمنى ميزبان شده و ژن هاى رمزكننده اين كپسول به وسيله پلاسميد pxo2 حمل مى شود. هدف مطالعات در حال انجام، شناسايى مكانيسم هاى مولكولى است كه مسبب بيمارى و توانايى بالقوه خنثى كردن آنها يا توليد واكسنى است كه توانايى محافظت در برابر باكترى را داشته باشد. مطالعه مقايسه اى ژنوم مى تواند منشاء نمونه هاى جداشده را كه سبب بيمارى مى شوند شناسايى كرده و نيز باعث پى بردن به تكامل عامل بيمارى زا شود. براى اولين بار در سال ۲۰۰۳ تعيين توالى ژنوم باسيلوس آنتروسيس در بانك اطلاعات TIGR صورت گرفت. اين تعيين توالى مربوط به گونه غيربيمارى زا Ames بود كه فاقد دو پلاسميد غيربيمارى زا است. در قدم بعد TIGR ژنوم نژادى كاملاً بيمارى زا كه حاوى هر دو پلاسميد است را تعيين توالى كرد و نوع نژاد باسيلوس آنتراسيس را مورد بررسى قرار داد. همچنين تعداد ديگرى از نژادهاى باسيلوس آنتراسيس تعيين توالى شد. به تازگى آرشيو جمع آورى شده اى در NCBI ايجاد شده است كه مجموعه اطلاعات را به هم مرتبط مى سازد و تعيين توالى نهايى، اطلاعات جامعى را از كنار هم قرار دادن ژنوم فراهم مى كند. اولين اطلاعات قرار گرفته در آرشيو مربوط به يكسرى از خويشان نزديك باسيلوس آنتراسيس است. اخيراً يافته نهايى چشمگيرى با توجه به باكترى خويشاوند يعنى باسيلوس سرئوس منتشر شده است. اگرچه باسيلوس سرئوس سبب بيمارى با شدت بسيار كمترى نسبت به باسيلوس آنتراسيس است و اين تفاوت عمدتاً به وجود دو پلاسميد سمى در باسيلوس آنتراسيس نسبت داده مى شود، اما با بررسى هاى صورت گرفته، باسيلوس آنتراسيس عضوى از همان كلاستر فيلوژنى باسيلوس سرئوس است. از آنجايى كه باسيلوس سرئوس عامل ايجاد بيمارى شبيه سياه زخم در فرد بيمار شناخته شد، در نتيجه براى تعيين توالى ژنوم G9241 (سويه جديدى از باسيلوس سرئوس) تعيين توالى WGS مورد قبول واقع گرديد. دو پلاسميد بيمارى زا در باسيلوس سرئوس وجود دارد، يكى تقريباً مشابه pxol است كه حاوى همان ژن هاى سمى است و ديگرى pBc218 است كه آنالوگ پلاسميد pxo2 بود و احتمالاً حاوى كلاستر سنتز كپسول پلى ساكاريد است. اين يافته ها، خويشاوندى نزديك باسيلوس آنتراسيس و باسيلوس سرئوس را اثبات مى كند و همچنين نشان مى دهد كه بيمارى سياه زخم مى تواند توسط سويه ديگرى از باسيلوس آنتراسيس ايجاد شود.