نماذج جينومية تميّز الأنواع البكتيرية

هناك سلالة معينة من البكتيريا غير الممرضة، الإشريكية القولونية Escherichia coli K-12 MG1655، كانت ثمينة جدا في المختبر لدراسة بيولوجية نظم التمثيل الغذائي الميكروبي. ومع ذلك، فإن العدد المتزايد من سلالات E. coli التي يجري وضع تسلسلها يجعل من الواضح أن K -12 MG1655 تشكل جزءًا ضئيلا فقط من التنوع الجيني بين أنواع E. coli.

من أجل فهم أفضل لإمكانات التمثيل الغذائي لأنواع E. coli، قام فريق من الباحثين -بقيادة جوناثان مونك، من جامعة كاليفورنيا في سان دييجو، ويضّم رامي عزيز، من جامعة القاهرة- ببناء نماذج جينومية (GEMs) لعملية التمثيل الغذائي، تتطابق مع جينات الأيض ذوات المسارات الأيضية، في 55 سلالة من E. coli كاملة التسلسل.

استخدم الفريق النماذج الجينومية لفحص قدرة السلالات المختلفة على النمو في ما يقرب من 650 وسطًا مغذِّيًا مختلفًا. وجدوا أن أوجه نموّ سلالة ما كانت متجاوبة مع إمراضيتها، ومع قدرتها على التكيف مع البيئة المحيطة بها. واستخدمت النماذج الجينومية أيضا للتنبؤ بما إذا كان بوسع السلالة تركيب فيتامينات معينة ضرورية للنمو، وسمحت للفريق بتحديد الاختلافات بين سلالات أنواع E. coli على أساس قدرات التمثيل الغذائي المشتركة.

قال عزيز: "إن حقيقة تمكُّننا من التحقق من صحة 80% من التنبؤات الحسابية أمر مذهل، مع العلم أن هذه التوقعات حسبت لـ55 جينومًا". وتابع: "لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يجب القيام به، نظرا إلى أن وظائف أكثر من ثلث جين الـ E. coli لا تزال غير معروفة، وهي بالتالي غير موجودة بعد في النماذج".

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.