Учёные создают пангеном микобактерии туберкулёза для борьбы с лекарственной устойчивостью

Учёные использовали новые методы секвенирования ДНК (процесс определения точного порядка нуклеотидов в ДНК, проще говоря, способ “прочтения” генетического кода) для создания более полной карты генома возбудителя туберкулеза — M.tuberculosis. В отличие от традиционных методов, которые выявляют только небольшие мутации, эти технологии позволяют увидеть крупные структурные изменения ДНК, ранее недоступные для анализа. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Традиционное короткочитающее секвенирование хорошо работает для отслеживания небольших мутаций, влияющих на лекарственную устойчивость и распространение заболевания. Но оно плохо справляется с повторяющимися участками, мобильными элементами и большими перестановками генома.

Новое исследование применило долгочитающее секвенирование и анализ графа генома (это способ представить геном, как сетку возможных вариантов, а не просто как линейную ДНК). Эти факторы позволили впервые изучить полное генетическое разнообразие форм туберкулёза и создать пангеном (“генетическую карту”), учитывающий все вариации, а не отдельную форму бактерии.

Это важно, потому что штаммы M.tuberculosis ведут себя по-разному: некоторые вызывают легкие формы болезни, а некоторые — тяжёлые и устойчивые к лечению. Новые данные показывают, что крупные перестройки ДНК, вызванные, например, подвижным элементом IS6110, могут менять активность генов, дублировать или удалять их.

В будущем использование долгочитающего секвенирования и пангенома в обычной практике поможет точнее предсказывать результат лечения, создавать новые методы диагностики и лучше контролировать распространение устойчивого к лекарствам туберкулёза. Геном бактерии меняется со временем, и изучение его полной структуры открывает новые возможности борьбы с болезнью.