Rozlúštili sme genóm baktérie z bryndze

Autor: Mária Džunková | 14.5.2014 o 16:33 | (upravené 16.5.2014 o 16:28) Karma článku: 13,16 | Prečítané:  10179x

V našom laboratóriu vo Valencii denne skladáme genómy rôznych baktérií či iných organizmov. Pred časom som sa na jednej konferencii zoznámila s kolegami zo Slovenska, čo ma tak potešilo, že sme nadviazali spoluprácu pri sekvenovaní baktérie Lactobacillus plantarum 19L3, ktorá bola izolovaná z mojej milovanej slovenskej bryndze. Tento genóm sme publikovali pred pár dňami v časopise Genome Announcement.

Bryndzové halušky

Bryndzové halušky

Prečo sme sa vlastne pustili do sekvenovania baktérie z bryndze? Bryndza sa tradične vyrába z nepasterizovaného mlieka.  Ak chce výrobca zabrániť rastu potenciálnych patogénov, môže mlieko pasterizovať. V tom prípade sa po pasterizácií do ovčieho mlieka znovu pridajú mikroorganizmy, ktoré sú schopné podporiť dozrievanie tohoto nášho úžasného syra (Lactobacillus, Lactococcus, Enterococcus a kvasinka Geotrichum bryndzae).  Sú to vlastne prospešné mikroorganizmy, ktoré boli v tomto mlieku už pred pasterizáciou, ale popri nich sa tam mohli nachádzať aj nejaké patogény. Takže pasterizáciou sa uistíme, že toto mlieko bude potom pri výrobe bryndze obsahovať len tie prospešné organizmy, ktoré tam sami pridáme.

Na výrobu syrov sa pridávajú baktérie, ktoré musia byť veľmi dobre naštudované – musíme poznať ich všetky vlastnosti a prípadné zdravotné dopady. Mnohé z ich vlastností sa zisťujú biochemickými metódami - robia sa napríklad testy, či baktéria neprodukuje potenciálne karcinogénne látky alebo CO2, ktoré by mohlo vyvolať nadúvanie. Okrem toho takáto baktéria musí byť napríklad schopná prežiť pri určitej koncentrácii soli.

Veľmi dôležité je, aby bola dostatočne citlivá na antibiotiká podľa platnej ISO normy. Baktérie reisistentné na určité antibiotiká sa nesmú pridávať do ľudskej potravy. Baktérie si totiž tieto gény na resistenciu voči antibiotikám vedia odovzdávať jedna druhej, a to dokonca aj keď tieto dve baktérie patria k dvom úple odlišným druhom. Všetci dobre vieme, že gény sa odovzdávajú z rodičov na deti, ale medzi baktériami je veľmi rozšírené aj odovzdávanie génov medzi druhmi baktérií, ktoré nemajú nič spoločné. Volá sa to horizonalny transfer génov. Teoreticky by mohla vzniknúť nejaká superrezistentná baktéria priamo v našom traviacom trakte, ktorú by bolo veľmi ťažké vyhubiť akýmkoľvek antibiotikom. Kedže výrobcovia potravín nemajú záujem takéto odovzdávanie resistentných génov podporovať, musia si na vyrobu syra vybrať taký kmeň mliečnej baktérie, ktorá vo svojom genóme nemá žiadne nežiaduce gény na resistenciu voči antibiotikám. Tiež musíme sledovať, či baktéria nemá nejaké viruletné gény, lebo by sa mohla v našom tráviacom trakte extrémne rozmnožiť a utlačiť pôvodné črevné baktérie.

Je dobre, ak sa takýto bakteriálny kmeň okrem tradičných kultivačných metód overí aj pomocou sekvenovania genómu. Keď osekvenujeme celý genóm baktérie získame všetky informácie o tom, či obsahuje nejaké gény na rezistenciu voči antibiotikám alebo nejaké extra virulentné gény. Je to najvyšší stupeň istoty, dokáže objaviť aj to, čo sa nedokázalo mikrobiologickými testami.

Ak chcete presne vedieť, ako prebieha také sekvenovanie genómu, doporučujem vám prečitať si jeden z mojich predchádzajúcich blogov. V krátkosti to zhrniem asi tak, že sa na kultivačných miskách vyizoluje jedna kolónia danej baktérie a z nej sa vyextrahuje DNA. Táto DNA sa potom pripraví do sekvenovateľnej formy, teda nakrája sa mechanicky na kúsky dlhé cca 800 nukleotidov (písmen A, T, C, G).  Sekvenátory ešte nie sú schopné čítať celý genóm v celej jeho dĺžke, čo môže byť v prípade baktérie približne 5000000 nukleotidov, v prípade človeka niekoľkonásobne viac. Prístroj beží niekoľko hodín a zapisuje poradie nukleotidov do digitálnej formy. Potom tieto kratšie sekvencie pospájame v počitači do jedného celku – takže pospájame naspäť celý genóm. Ale nie všteky písmená v genóme kódujú gény. Musí sa použiť ďalší počítačový program, ktorý v týchto sekvenciách hľadá isté známe poradie písmen, ktoré predurčujú, že na tom mieste genómu by sa mohol nachádzať nejaký gén. Ďalší algoritmus porovná tieto gény s internetovou databázou génov, ktoré sa doteraz osekvenovali. Dokáže predpovedať, či je tam nejaká sekvencia, ktorá má istý úsek spoločný s nejakým známym génom na resistenciu alebo s nejakym virulentným génom - takže v takom prípade by sa daná baktéria na výrobu syra nemala používať.

Som veľmi hrdá, že som mala tú česť pracovať na tomto projekte. Dostali sme Lactobacillus zo slovenskej bryndze do online databáz, na čestné miesto medzi kmeňmi z talianskych, švajčiarskych, či dokonca z argentínskych či kórejských syrov. Som rada, že aj keď žijem mimo Slovenska, mohla som pre svoju krajinu takýmto spôsobom urobiť niečo prospešné. A moji kolegovia vo Valencii sa už nevedia dočkať, kedy im už konečne priveziem túto našu pochúťku.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

KOMENTÁRE

Van der Bellen nevyhral, to len populizmus porazil sám seba

Miloš Zeman sa tešil predčasne. Ukazuje sa, že víťazstvá radikálov či populistov nie sú ani v dnešnej dobe samozrejmosťou.

KOMENTÁRE

Renzi dal sám sebe mat. Dostala ho aj Európa?

Taliansky výsledok je politicky nepomerne ďalekonosnejší než rakúsky.

SVET

Taliansky premiér Renzi po prehre v referende podá demisiu

Hlasovanie zaznamenalo vysokú účasť.


Už ste čítali?