Patogeneza gruźlicy: wirulencja i przeżycie prątków

W finansowanym przez UE projekcie "Systems biology of Mycobacterium tuberculosis" (SYSTEMTB) opracowano strukturę na bazie biologii systemów do badań modelowych czynnika etiologicznego gruźlicy, M. tuberculosis. Opisanie oddziaływania M. tuberculosis z organizmem gospodarza jest niezbędne do opracowania innowacyjnych i niedrogich metod zwalczania gruźlicy.

W projekcie SYSTEMTB uzyskano zestawy danych ilościowych o tym mikroorganizmie z dziedziny transkryptomiki, proteomiki, metabolomiki, genomiki strukturalnej, lipidomiki i glikomiki. Opracowano też modele komputerowe metabolizmu, sieci regulatorowych i mechanizmów regulacji transkrypcji.

Zidentyfikowanie potencjalnych celów molekularnych dla interwencji terapeutycznej na bazie modelowania komputerowego było ważnym aspektem projektu. Te metody dostarczyły solidnych podstaw do wyjaśnienia fizjologii prątka w przebiegu zakażenia.

Projekt przyczynił się do lepszego zrozumienia oddziaływań fizycznych, struktur, funkcji i lokalizacji białek M. tuberculosis. Baza danych na stronie internetowej SYSTEMTB daje społeczności naukowej łatwy dostęp do biblioteki znaczników fluorescencyjnych M. tuberculosis. Baza danych zawiera klony prątka z uwidocznioną lokalizacją białek. Ponad 2000 klonów z tej biblioteki zostało namnożonych i przekazanych członkom konsorcjum.

Na podstawie wyników projektu powstał szereg publikacji. Stworzona baza danych PeptideAtlas pozostaje najobszerniejszym źródłem informacji proteomicznych na temat prątka gruźlicy. Baza danych SRMAtlas zawiera oznaczenia całego proteomu tej bakterii wykonane metodą spektroskopii mas. W bazie danych PASSEL zawarto dane doświadczalne o każdym z białek z bazy SRMAtlas, uzyskane w oznaczeniach monitorowania wybranych reakcji (SRM).

Dzięki projektowi SYSTEMTB uzyskano ujednolicony, zawężony model metabolizmu i transportu w skali całego genomu. Stanowi on obecnie najbardziej uniwersalny model metabolizmu prątka gruźlicy i obejmuje 1179 reakcji, 874 geny, przy czym 83% reakcji skojarzonych jest z genami. Kluczem do sukcesu projektu SYSTEMTB było zintegrowanie metod bioinformatyki z badaniami strukturalnymi i czynnościowymi.