Популяционный геномный анализ выявил доказательства ограниченной рекомбинации Candida auris в природеПопуляционный геномный анализ выявил доказательства ограниченной рекомбинации Candida auris в природе
Candida auris - недавно появившиеся патогенные дрожжи с множественной лекарственной резистентностью, способные вызывать различные инфекции человека.
Исследователи из Университета Макмастера раскрыли эволюционную тайну Candida auris: он может размножаться половым путем. И хотя такое происходит нечасто, ученые сообщают, что оно может привести к появлению более резистентных к антибиотикам и более вирулентных штаммов Candida auris, способных распространяться быстрее.
"Один из действительно сложных и загадочных вопросов об этом грибковом патогене - его происхождение и то, как он размножается в природе", - говорит Цзяньпин Сюй, профессор кафедры биологии Университета Макмастера. Для исследования, недавно опубликованного в журнале Computation and Structural Biotechnology Journal, ученые проанализировали почти 1300 штаммов, имеющихся в общедоступной базе данных геномных последовательностей C. auris. Они искали и подтверждали события рекомбинации, или половой активности.
Анализ полногеномных последовательностей показал, что глобальные штаммы C. auris принадлежат к пяти отдельным кладам, кладам I-V. До настоящего времени у C. auris не было обнаружено доказательств спаривания и полового размножения. Среди всех штаммов C. auris, проанализированных до настоящего времени, штаммы из кладов I и IV имеют тип спаривания MTLa, а штаммы из кладов II и III имеют альтернативный тип спаривания MTLα.
"Исследование говорит нам о том, что этот грибок рекомбинировал в прошлом и может рекомбинировать в природе, что позволяет ему довольно быстро генерировать новые генетические варианты", - объясняет Сюй. "Поскольку мы узнали, что они могут рекомбинировать в природе, мы можем воспроизвести этот процесс в лаборатории, что позволит нам гораздо быстрее понять генетический контроль вирулентности, лекарственной резистентности и, возможно, других признаков, которые делают его таким опасным патогеном".
Сюй объясняет, что если один штамм становится резистентным к одному препарату, а другой штамм - к другому, то в результате рекомбинации они могут произвести потомство, резистентное к обоим препаратам. "Смешение штаммов в одном стационаре, потенциально у одного и того же пациента, создает возможность для их встречи и рекомбинации", - говорит он. "Для грибов это означает, что они могут распространять полезные для них гены в популяциях гораздо быстрее, чем при бесполом размножении".
В предыдущей работе Сюй и его коллеги обнаружили резистентные штаммы C. auris на кожице двух популярных сортов яблок Royal Gala и Red Delicious, которые были обработаны фунгицидами для продления срока хранения. Результаты этого исследования позволили предположить, что яблоки могут быть своеобразным способом передвижения C . auris, способствующим более широкому распространению резистентных штаммов.
Исследование выявило ограниченные, но однозначные доказательства рекомбинации как в общей выборке, так и внутри отдельных кладов. В настоящее время, хотя было предложено несколько вариантов, механизм(ы) наблюдаемой рекомбинации неизвестен. Тем не менее, такие исследования должны позволить нам лучше понять генетическую архитектуру вирулентности и эволюции лекарственной резистентности внутри и между дивергентными кладами этого патогена в естественной и клинической среде.
