Zakład Mikrobiologii

Paradontoza jest jedną z najczęściej występujących chorób zakaźnych u ludzi. Ocenia się, że prawie 30% dorosłej populacji cierpi z powodu tej choroby, a w około 8% prowadzi ona do utraty zębów. Co więcej, ustalono że istnieje bezpośredni związek pomiędzy paradontozą a ryzykiem rozwoju reumatycznego zapalenia stawów i chorób układu krążenia, a patogeny bytujące w przyzębiu mogą wywoływać zachłystowe zapalenie płuc. Uważa się, że stosunkowo niewielka grupa bakterii odpowiedzialna jest za rozwój paradontozy: P. gingivalis, T. denticola i T. forsythia, które wspólnie nazywane są „czerwonym kompleksem" i których obecność prowadzi do patologicznych zmian w przyzębiu. Zważywszy na znaczenie bakterii P. gingivalis dla zdrowia oraz ekonomiczne skutki choroby, zaskakujące jest, że dostępne są tak ograniczone dane dotyczące molekularnych aspektów fizjologii tej bakterii. 

 

Stosunkowo niedawno opisany został nowy system obronny i (lub) regulacyjny dla organizmów prokariotycznych. Charakterystyczne dla niego powtórzenia sekwencji odkryto w genomie bakterii Escherichia coli już w 1987, jednakże dopiero w 2002 r. okryto, że jest on obecny również w genomach innych bakterii i nadano mu nazwę CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats wraz z zestawem białek Cas). Wydaje się, że opisany zestaw białek i elementów kwasów nukleinowych stanowi niezwykły system obronny bakterii, który chroni je przed wirusami i plazmidami. W wielu przypadkach obraz ten nie jest jednak tak oczywisty i w dalszym ciągu jego funkcja i struktura nie zostały w pełni poznane. Ogólnie, system CRISPR-Cas można opisać jako rodzinę powtórzeń w nici DNA oraz zestaw białek odpowiedzialnych za przetwarzanie informacji i funkcje efektorowe. Można go znaleźć w genomach większości archeonów (~90%) oraz bakterii (~40%).

 

Głównym celem niniejszego projektu jest całościowe opisanie systemu CRISPR-Cas u bakterii P. gingivalis oraz opracowanie nowego modelu modulacji procesów wewnątrzkomórkowych bakterii. Zrozumienie mechaniki tego układu jest niezwykle ciekawe ze względów naukowych i umożliwi przeprowadzenie dalszych projektów badawczych i badawczo-rozwojowych, które doprowadzą do lepszego zrozumienia biologii molekularnej bakterii, a w przyszłości mogą zaowocować opracowaniem nowych leków przeciwbakteryjnych i strategii terapeutycznych.