Naukowcy z PG i GUMed opracowali metodę precyzyjnego określania gatunków bakterii gronkowców | Politechnika Gdańska

Bakterie zakwalifikowano do rodzaju gronkowców, jednak lekarze z UCK potrzebowali bardziej szczegółowych informacji na temat gatunku bakterii pozyskanej od pacjenta. Dr hab. Roman Kotłowski, prof. PG, z Katedry Biotechnologii Molekularnej i Mikrobiologii Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej wraz z dr hab. n. med. Katarzyną Garbacz, prof. uczelni oraz  dr n. med. Ewą Kwapisz z Zakładu Mikrobiologii Jamy Ustnej Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego zastosowali nowatorską metodę badań genetycznych, umożliwiającą identyfikację gatunkową bakterii określając ich gatunek jako Staphylococcus succinus subsp. casei. Wyizolowane od pacjentów dwa szczepy bakterii okazały się niezwykle rzadkie w dzisiejszych czasach. Po raz pierwszy taki szczep kliniczny gronkowca zidentyfikowano w 2006 roku w Czechach.

Ciekawostką jest to, iż bardzo blisko spokrewniony szczep gronkowca Staphylococcus succinus subsp. nov. wyhodowano z inkluzji w bursztynie na Dominikanie którego wiek powstania szacowany jest w przedziale 25-35 milionów lat. Ponieważ jest to szczep bakterii, która nie wytwarza form przetwarnikujących, dlatego też można uznać, iż to właśnie bursztynowi zawdzięczała przetrwanie aż tak długiego okresu.

Badaniu został poddany gen o nazwie nucH. Choć sama metoda identyfikacji gatunków bakterii za pomocą analizy sekwencji DNA wybranego genu nie jest nowa, po raz pierwszy użyto sekwencję genu nucH jako sposobu diagnostyki do identyfikacji trudnych do określenia szczepów patogennnych gronkowca. W metodzie sekwencjonowania zostaje poddany fragment kodu genetycznego liczący 81 par nukleozydów kodujący prawie cały gen nucH.

Alternatywnym etapem badania może być zastosowanie enzymów restrykcyjnych specyficznych wobec cząsteczek DNA. Do analizy używane są enzymy, które potrafią „przecinać” DNA – dla różnych gatunków bakterii inaczej. Pozyskane są dzięki temu różne długości fragmentów DNA – w tym wypadku genu nucH o stosunkowo krótkiej sekwenji nukleotydowej. Jest to metoda znacznie łatwiejsza niż stosowana do tej pory z uwagi na około 10-krotne zmiejszenie analizowanej sekwencji nukleotydowej.

– Sekwencjonowanie zidentyfikowanego unikalnego fragmentu genu nucH wydaje się obiecującym testem diagnostycznym do identyfikacji gatunków bakterii z rodzaju Staphylococcus – wyjaśnia prof. Roman Kotłowski – Na podstawie naszych wyników możemy założyć, że prawdopodobnie inne gatunki rodzaju Staphylococcus pochodzące z różnych próbek klinicznych można zidentyfikować za pomocą opracowanej przez nas metody sekwencjonowania fragmentu genu nucH.  

By metoda mogła się rozpowszechnić i zostać zaadaptowana do identyfikacji innych gatunków bakterii potrzebne jest jednak poszerzenie baz genetycznych o znacznie większą liczbę sekwencji genu nucH dla innych gronkowców jak również innych rodzajów bakterii oraz dalsze prace badawcze.