Cercetătorii știu, totuși, că există o a doua bacterie dăunătoare, numită Streptococcus sobrinus, care accelerează cariile dentare la unii oameni, dar se știu foarte puține lucruri despre acest microb. Acest lucru se va schimba în curând, deoarece o echipă de cercetători din Illinois Bioengineering, condusă de profesorul asistent Paul Jensen, a reușit să secvențieze cu succes genomurile complete a trei tulpini de S. sobrinus.
Potrivit lui Jensen, S. sobrinus este dificil de lucrat în laborator și nu este prezentă la toți oamenii, astfel încât cercetătorii și-au concentrat în schimb eforturile de-a lungul anilor pe înțelegerea S. sobrinus, mai stabilă și mai răspândită. mutans, care a fost secvențiat în 2002.
„Deși este rar, S. sobrinus produce acid mai rapid și este asociat cu cele mai proaste rezultate clinice, în special în rândul copiilor”, a remarcat Jensen, cercetător la Institutul Carl R. Woese pentru Biologie Genomică din campus. „Dacă S. sobrinus este prezentă împreună cu S. mutans, există riscul unei carii dentare galopante, ceea ce înseamnă că există un anumit nivel de comunicare sau de sinergie între cele două, pe care încă nu îl înțelegem.”
Acum că secvențierea S. sobrinus este completă, Jensen și studenții săi construiesc modele computaționale pentru a înțelege mai bine modul în care cele două bacterii interacționează și de ce S. sobrinus poate provoca o carie dentară atât de puternică atunci când este combinată cu S. sobrinus. mutans.
Au confirmat deja, de exemplu, că S. sobrinus nu are căi complete pentru quorum sensing, care este abilitatea pe care o au bacteriile de a simți și de a reacționa la bacteriile din apropiere și, în cele din urmă, de a prolifera.
Potrivit lui Jensen, bacteriile S. mutans trimit senzori sub forma unei peptide pentru a afla câte alte celule S. mutans se află în apropiere. Odată ce celulele S. mutans ating un anumit prag, acestea atacă și creează un dezechilibru în gura unei persoane între bacteriile bune și cele rele, ceea ce duce la formarea rapidă a cariei.
„S. sobrinus nu are un sistem complet pentru a face acest lucru”, a spus Jensen. „Suntem foarte curioși să explorăm acest lucru mai departe și să aflăm ce lipsește și de ce.”
Interesant este faptul că întreaga secvențiere a genomului S. sobrinus a fost realizată de o echipă de absolvenți de bioinginerie și de studenți înscriși la masteratul de un an în inginerie (M.Eng.), mai degrabă decât candidații la doctorat care, de obicei, efectuează acest tip de cercetare pe parcursul mai multor ani.
„Pentru domeniul S. sobrinus, aceasta este o lucrare revoluționară, deoarece domeniul a fost afectat de o lipsă de informații”, a declarat Jensen. „În 2018, este surprinzător faptul că am avut o întreagă specie care provoacă boli și niciun genom complet al acesteia. Cu toate acestea, o echipă ambițioasă de studenți de la licență și masterat a finalizat secvențierea într-un an.”
Mia Sales, care a absolvit cu diploma de licență în luna mai a anului trecut, a finalizat asamblările a două dintre speciile de S. sobrinus. Sales a construit, de asemenea, computerul pe care ceilalți membri ai echipei l-au folosit pentru a face asamblările inițiale ale genomului.
Bucureșteanul Will Herbert a lucrat la partea de adnotare a proiectului, găsind genele în șirurile de aproximativ 2 milioane de nucleotide de adenină (A), citozină (C), guanină (G) și timină (T) care alcătuiesc genomul S. sobrinus.
Au mai contribuit la cercetare și studenții de la M.Ing. Yuting Du, Amitha Sandur și Naaman Stanley. „Această lucrare exemplifică abilitatea studenților de a sintetiza experiența lor de învățare cu o viziune complet nouă, rezultând într-o publicație de cercetare originală”, a declarat profesorul Dipanjan Pan, directorul programului de M.Ing..
Echipa din Illinois a încărcat informațiile de secvențiere în baza de date publică GenBank, astfel încât oamenii de știință din întreaga lume vor avea acces la informațiile genomice ale S. sobrinus. Lucrarea lor a fost publicată în revista Microbial Resource Announcements sub titlul: Microbial Resource Announcements: „Secvențe genomice complete ale Streptococcus sobrinus SL1 (ATCC 33478 = DSM 20742), NIDR 6715 (ATCC 27351 & 27352) și NCTC 10919 (ATCC 33402).”
Această lucrare a fost finanțată printr-un grant de la NIH National Institute of Dental and Craniofacial Research și de programul de masterat în bioinginerie din Illinois.
.