Información

¿Cómo se asocia el cáncer con la interacción del patógeno del huésped?

¿Cómo se asocia el cáncer con la interacción del patógeno del huésped?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

¿Cae el cáncer por casualidad bajo el dominio de interacción del patógeno del hospedador? Lo que quiero preguntar es si existe una interacción patógena involucrada en el cáncer. Revisé este artículo:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_human_diseases_associated_with_infectious_pathogens
En la categoría de cáncer han utilizado la frase "puede ser causado" por este y este patógeno ... ¿No es el cáncer una enfermedad que se produce debido al crecimiento anormal de las células debido a un cambio genético?


No, no necesariamente. El cáncer también puede ser causado por bacterias y virus en su cuerpo.

La regulación del desarrollo de tumores cancerosos depende de múltiples vías y factores. Además de los factores ambientales, el cáncer del tracto gastrointestinal (GI) puede ser causado por una inflamación crónica, que generalmente es inducida por bacterias, virus y parásitos. No se puede ignorar el papel de estos inductores en el desarrollo del cáncer, la diferenciación y transformación celular, la desregulación del ciclo celular y en la expresión de genes asociados a tumores.

Aunque Helicobacter pylori activa muchas vías oncogénicas, particularmente aquellas en cánceres gástrico y colorrectal, el papel de los virus en el desarrollo de tumores también es significativo. Los virus poseen un potencial oncogénico significativo para interferir con el control del ciclo celular normal y la estabilidad del genoma, estimulando el crecimiento de células desreguladas. Una cantidad cada vez mayor de datos recientes también implica la asociación de cánceres gastrointestinales con colonización bacteriana y virus.

Usted puede leer más aquí: Aituov, Bauyrzhan y col. "Cánceres gastrointestinales provocados por patógenos: hora de un cambio en el paradigma del tratamiento". Agentes infecciosos y cáncer 7.1 (2012): 18.


Laboratorio Evans

El equipo de investigación de Evans se dedica a investigaciones básicas y traslacionales de los mecanismos que evitan que los humanos sucumban universalmente a los patógenos microbianos que inhalan o aspiran todos los días. Se presta especial interés a la forma en que los pacientes inmunodeprimidos no infectados por el VIH responden a la presencia de patógenos respiratorios. Esta investigación se lleva a cabo en un esfuerzo por explotar estos mecanismos nativos para brindar una protección más integral durante los episodios de máxima vulnerabilidad, como cuando los pacientes con cáncer reciben quimioterapia.

El enfoque principal del laboratorio de Evans involucra estudios mecanicistas destinados a desentrañar los medios por los cuales el fenómeno de la resistencia inducible protege contra la neumonía. Los datos disponibles indican que esta respuesta protectora se produce mediante la generación de productos antimicrobianos a partir de células epiteliales respiratorias tratadas, en lugar de a través de los efectores leucocitarios típicos del sistema inmunitario innato. El objetivo a largo plazo de este trabajo es desarrollar un programa de investigación centrado en el descubrimiento y manipulación de mediadores antimicrobianos derivados del epitelio que, en última instancia, puedan traducirse en beneficio clínico.


¿Cómo se asocia el cáncer con la interacción del patógeno del huésped? - biología

Tammy & # 160Kielian, Ph.D.
Los intereses de investigación de la Dra. Kielian abarcan los campos de la inmunología, las enfermedades infecciosas y la neurociencia con un tema unificador de la inmunidad innata. Su laboratorio tiene un interés de larga data en el estudio de la patogénesis y las respuestas inmunitarias provocadas por Staphylococcus aureus (S. aureus) tanto en la periferia como en el sistema nervioso central (SNC), con especial énfasis en la activación de microgliales y astrocitos. El trabajo anterior del Dr. Kielian & # 8217 se centró en comprender las vías neuroinflamatorias provocadas durante S. aureus formación de abscesos cerebrales, que ha hecho la transición para investigar los mecanismos inmunes pertinentes a S. aureus Infecciones por biopelículas. Con este fin, su laboratorio ha desarrollado modelos de ratón de infección por biopelícula asociada con implantes ortopédicos y colgajos de huesos craneales que imitan con precisión los atributos de las infecciones por biopelícula en humanos. Su laboratorio fue el primero en proponer que S. aureus las biopelículas provocan activamente una firma inmunitaria antiinflamatoria para explicar, en parte, por qué estas infecciones persisten en un huésped inmunocompetente. Esto se logra mediante el reclutamiento preferencial de células supresoras derivadas de mieloides (MDSC) además de polarizar los infiltrados de macrófagos hacia un fenotipo profibrótico antiinflamatorio. Los estudios en curso tienen como objetivo identificar los mecanismos responsables de desviar la respuesta inmune innata del huésped a un estado antiinflamatorio después de S. aureus infección por biofilm y cómo se puede atacar para facilitar la eliminación bacteriana. Su laboratorio está utilizando enfoques de secuenciación de próxima generación de alto rendimiento (RNA-Seq y Tn-Seq) para dilucidar las moléculas críticas que promueven el desarrollo de biopelículas tanto desde la perspectiva del huésped como desde la perspectiva bacteriana. Otros proyectos incluyen enfoques de bioimpresión en 3D para la prevención / tratamiento de infecciones por biopelículas y colaboraciones activas con cirujanos ortopédicos y neurocirujanos en la UNMC para investigar las vías inmunológicas en pacientes con infecciones asociadas a la articulación protésica y a la craneotomía, respectivamente. & # 160 La investigación del Dr. Kielian también es enumerados en Inmunidad innata.

Marilynn A. Larson, M.Sc., Ph.D.
La investigación del Dr. Larson se centra en dilucidar los mecanismos moleculares que permiten a los patógenos intracelulares evadir el sistema inmunológico y persistir. Estas evaluaciones incluyen el uso de Francisella tularensis como sistema modelo, ya que existen diferencias considerables en la virulencia entre las subpoblaciones de esta especie, incluidos agentes seleccionados, cepas atenuadas y cepas avirulentas. Esta bacteria intracelular facultativa es el agente etiológico de la tularemia, enfermedad zoonótica, en la que no existe una vacuna eficaz. Las cepas altamente infecciosas se encuentran entre las bacterias más patógenas conocidas con el potencial de ser utilizadas como armas biológicas y, por lo tanto, están clasificadas como agentes selectos de Nivel 1 por los Centros de Control y Prevención de Enfermedades. Aunque el genoma de los clados de tipo A.I, A.lI y B dentro de esta especie comparte una identidad de nucleótidos promedio del 98%, los elementos de la secuencia de inserción han contribuido a numerosos reordenamientos cromosómicos entre estas subpoblaciones. Los cambios resultantes en la expresión génica de estas translocaciones, así como otros polimorfismos, se están examinando utilizando un enfoque de biología de sistemas. Estas evaluaciones incluyen el estudio de las interacciones huésped-patógeno provocadas durante una infección por macrófagos humanos. Juntas, estas investigaciones proporcionarán una mejor comprensión de los mecanismos multifactoriales utilizados por los altamente virulentos F. tularensis A.I, que mejora la patogenicidad y contribuye al desarrollo de contramedidas eficaces contra F. tularensis y otros patógenos intracelulares. Otros proyectos de investigación incluyen el desarrollo de diagnósticos moleculares de próxima generación para la identificación y caracterización de agentes seleccionados y patógenos clínicos, la detección de biomarcadores estables que son indicativos de una infección o exposición a radiación, y el descubrimiento de terapias para prevenir o tratar infecciones. La investigación del Dr. Larson también se enumera en Organismos de alto riesgo e interacciones huésped-patógeno. & # 160


Centro médico de la Universidad de Nebraska
42nd y Emile, Omaha, NE 68198
402-559-4000 | Contáctenos


Interacciones de host basadas en el contexto

Tipos de interacciones

Dependiendo de cómo el patógeno interactúe con el huésped, puede estar involucrado en una de las tres interacciones huésped-patógeno. El comensalismo ocurre cuando el patógeno se beneficia mientras que el huésped no gana nada con la interacción. Un ejemplo de esto es Bacteroides thetaiotaomicron, que reside en el tracto intestinal humano pero no proporciona beneficios conocidos. & # 917 & # 93 El mutualismo ocurre cuando tanto el patógeno como el huésped se benefician de la interacción, como se ve en el estómago humano. Muchas de las bacterias ayudan a descomponer los nutrientes del huésped y, a cambio, nuestros cuerpos actúan como su ecosistema. & # 918 & # 93 El parasitismo ocurre cuando el patógeno se beneficia de la relación mientras que el anfitrión se ve perjudicado. Esto se puede ver en el unicelular. Plasmodium falciparum parásito que causa la malaria en humanos.

Variabilidad patogénica en hospedadores

Aunque los patógenos tienen la capacidad de causar enfermedades, no siempre lo hacen. Esto se describe como patogenicidad dependiente del contexto. Los científicos creen que esta variabilidad proviene de factores genéticos y ambientales dentro del huésped. Un ejemplo de esto en humanos es E. coli. Normalmente, esta bacteria florece como parte de la microbiota normal y saludable de los intestinos. Sin embargo, si se traslada a una región diferente del tracto digestivo o del cuerpo, puede causar diarrea intensa. Así que mientras E. coli está clasificado como patógeno, no siempre actúa como tal. & # 919 & # 93 Este ejemplo también se puede aplicar a S. aureus y otra flora microbiana común en humanos.


¿Cómo se asocia el cáncer con la interacción del patógeno del huésped? - biología

Crecimiento de Lactobacillus reuteri DSM17938 bajo dos sistemas de microgravedad simulada: cambios en la producción de reuterina, resistencia al paso gastrointestinal y respuesta a la expresión de genes de estrés. Senatore G, Mastroleo F, Leys N, Mauriello G.
Astrobioloty 2020 20 (1): 1-14. [Abstracto]

Impacto del grafeno prístino en la microbiota intestinal evaluado mediante un sistema de cultivo celular rotatorio con biorreactor. Lahiani MH, Gokulan K, Williams K, Khare S. ACS Appl Mater Interfaces. 201911 (29): 25708-25719. [Abstracto]

Modelado de interacciones huésped-patógeno en el contexto del microambiente: llega el cultivo celular tridimensional
de edad. Barrila J, Crabb & eacute A, Yang J, Franco K, Nydam SD, Forsyth RJ, Davis RR, Gangaraju S, Ott M, Coyne, CB, Bissell MJ, Nickerson CA. Infección e inmunidad 2018 86 (11): e00282-18. [Abstracto]

Los nuevos enfoques de prueba de antibióticos revelan una eficacia antibiótica reducida contra Escherichia coli O157: H7 productora de toxina Shiga bajo microgravedad simulada. Kim HW y Rhee MS. Microbiol frontal. 2018 9: 3214 [Resumen]

Aparición de dos subpoblaciones distintas de Klebsiella pneumoniae cultivadas en el entorno de microgravedad estimulada.
Wang H, Li W1, Gu L, Gao, Ni B, Deng H, Yang R, Han Y. Future Microbiol. 2017 12: 939-951. [Abstracto]

Eficacia antimicrobiana contra la formación de biopelículas de Pseudomonas aeruginosa en un modelo lungepitelial tridimensional y la influencia del suero bovino fetal.
Crabb & eacute A1,2, Liu Y2, Matthijs N1, Rigole P1, De La Fuente-N & ugrave & ntildeez C3, Davis R2, Ledesma MA2, Sarker S2, Van Houdt R4, Hancock RE3, Coenye T1, Nickerson CA2,5. Sci Rep. 2017 Mar 37: 43321. doi: 10.1038 / srep43321. [Texto completo] [PDF de texto completo]

Modelo tridimensional de cocultivo organotípico de células epiteliales intestinales y macrófagos para estudiar los patrones de colonización de Salmonella enterica
J.Barrila, J. Yang, A. Crabb y eacute, S.F. Sarker, Y. Liu, C.M. Ott, M.A. Nelman-Gonzalez, S. Clemett, S.D. Nydam, R.J. Forsyth, R.R. Davis, B.E. Crucian, H. Quiriarte, K.L. Roland, K. Brenneman, C. Sams, C. Loscher y Cheryl A. Nickerson
npj Microgravity. 2017 283 de febrero (1): 10.doi: 10.1038 / s41526-017-0011-2 [Texto completo] [PDF de texto completo]

Modelo de células epiteliales endometriales tridimensionales humanas para estudiar las interacciones del huésped con bacterias vaginales y Neisseria gonorrhoeae.
& # 321aniewski P, Gomez A, Hire G, So M, Herbst-Kralovetz MM.Infect Immun. 2017 4 de enero pii: IAI.01049-16. doi: 10.1128 / IAI.01049-16. [Abstracto]

Efecto del esfuerzo cortante sobre Pseudomonas aeruginosa aislado del pulmón de fibrosis quística.
Dingemans J, Monsieurs P, Yu SH, Crabb & eacute A, F & oumlrstner KU, Malfroot A, Cornelis P, Van Houdt R. MBio. 2016 27 de agosto (4). pii: e00813-16. doi: 10.1128 / mBio.00813-16. [Resumen] [Texto completo]

La microgravedad como herramienta biológica para examinar las interacciones huésped-patógeno y para guiar el desarrollo de terapias y preventivos que se dirigen a las bacterias patógenas.
Higginson EE1, Galen JE1, Levine MM2, Tennant SM3. Pathog Dis. 13 de septiembre de 2016 pii: ftw095. [Resumen] [Texto completo]

La cizalladura fisiológica del fluido altera el potencial de virulencia de la Salmonella Typhimurium D23580 invasiva no tifoidea resistente a múltiples fármacos
Jiseon Yang, Jennifer Barrila, Kenneth L Roland, C Mark Ott y Cheryl A Nickerson. npj Microgravity 2, Número de artículo: 16021 (2016)
doi: 10.1038 / npjmgrav.2016.21 [Texto completo] [Texto completo pdf]

La Estación Espacial Internacional: un entorno extremo para descubrimientos clave de microbios anfitriones
C. Mark Ott, Thomas Marshburn y Cheryl A. Nickerson. Microbe & mdash Volumen 11, Número 6, 2016, Páginas 253-261. [Abstracto]

IL-36 y gamma aumentan la defensa del huésped y las respuestas inmunitarias en las células epiteliales del tracto reproductor femenino humano
Sean M. Winkle, Andrea L. Throop y Melissa M. Herbst-Kralovetz. Parte delantera. Microbiol., 17 de junio de 2016 | http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2016.00955 [Texto completo]

Mayor capacidad de formación de biopelículas en Klebsiella pneumoniae después de una exposición a corto plazo a un entorno de microgravedad simulado.
Wang H, Yan Y, Rong D, Wang J, Wang H, Liu Z, Wang J, Yang R, Han Y. Microbiología abierta. 2016 16 de mayo. Doi: 10.1002 / mbo3.370. [Abstracto]

Un sistema de cultivo tridimensional recapitula el desarrollo del sincitiotrofoblasto placentario y la resistencia microbiana.
McConkey CA1, Delorme-Axford E, Nickerson CA, Kim KS, Sadovsky Y, Boyle JP, Coyne CB. Sci Adv. 42 de marzo de 2016 (3): e1501462. doi: 10.1126 / sciadv.1501462. eCollection 2016. [Resumen]

Influencia de la microgravedad modelada de bajo cizallamiento en la resistencia al calor, la composición de ácidos grasos de la membrana y la expresión génica relacionada con el estrés por calor en Escherichia coli O157: H7 ATCC 35150, 43889, 43890 y 43895.
Kim HW, Rhee MS. Appl Environ Microbiol. 4 de marzo de 2016 pii: AEM.00050-16. Appl Environ Microbiol. 4 de marzo de 2016 pii: AEM.00050-16. [Abstracto]

La secuenciación de novo de ARN de alto rendimiento aclara respuestas novedosas en Penicillium chrysogenum bajo microgravedad.
Sathishkumar Y, Krishnaraj C, Rajagopal K, Sen D ,, Lee YS Bioprocess Biosyst Eng. 24 de noviembre de 2015. [Resumen]

Efecto de la microgravedad sobre la actividad fungistática de un derivado de quitosano de α-aminofosfonato contra Aspergillus niger
Kesavan Devarayan, Yesupatham Sathishkumar, Yang Soo Lee, Byoung-Suhk Kim, Publicado: 15 de octubre de 2015 http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0139303 [Resumen] [Texto completo]

De células individuales a tejidos diseñados y explantados: nuevas perspectivas en la biología de las infecciones bacterianas.
Bergmann S, Steinert M. Int Rev Cell Mol Biol. 2015319: 1-44. doi: 10.1016 / bs.ircmb.2015.06.003. Publicación electrónica del 21 de julio de 2015 [Resumen]

La microgravedad simulada afecta la susceptibilidad a ciprofloxacina y la expresión de genes acrAB-tolC en E. coli ATCC25922.
Xu B, Li C, Zheng Y, Si S, Shi Y, Huang Y, Zhang J, Cui Y, Cui Y.Int J Clin Exp Pathol. 18 de julio de 2015 (7): 7945-52. eCollection 2015. [Resumen] [Texto completo]

Conservación de la respuesta de microgravedad modelada de bajo cizallamiento en enterobacterias y análisis de los genes trp en esta respuesta.
Soni A, O & # 39 Sullivan L, Quick LN, Ott C, Nickerson CA, Wilson JW Open Microbiol J. 2014 Junio ​​138: 51-8. doi: 10.2174 / 1874285801408010051. [Resumen] [Texto completo] [Texto completo en pdf]

Las bacterias del microbioma vaginal alteran la respuesta inmune innata y las propiedades de barrera del epitelio vaginal humano de una manera específica para cada especie.
Doerflinger SY1, Throop AL2, Herbst-Kralovetz MM2.J Infect Dis. 2014 junio 15209 (12): 1989-99. doi: 10.1093 / infdis / jiu004. Publicación electrónica 7 de enero de 2014 [Resumen] [Texto completo]

Los efectos de la microgravedad modelada sobre la cinética del crecimiento, la susceptibilidad a los antibióticos, el crecimiento en frío y el potencial de virulencia de un mutante deficiente de Yersinia pestis ymoA y su cepa parental isogénica.
Lawal A, Kirtley ML, van Lier CJ, Erova TE, Kozlova EV, Sha J, Chopra AK, Rosenzweig JA. Astrobiología. 13 de septiembre de 2013 (9): 821-32. doi: 10.1089 / ast.2013.0968. [Abstracto]

La infección por Mycoplasma genitalium activa la defensa celular del huésped y las vías de inflamación en un modelo de células epiteliales endocervicales humanas tridimensionales.
McGowin CL, Radtke AL, Abraham K, Martin DH, Herbst-Kralovetz M.
J Infect Dis. 2013 junio 15207 (12): 1857-68. doi: 10.1093 / infdis / jit101. Publicación electrónica del 14 de marzo de 2013 [Resumen] [Texto completo]

Impacto de la microgravedad simulada en la línea de tiempo de desarrollo normal de una simbiosis animal-bacteria.
Foster JS, Khodadad CL, Ahrendt SR, Parrish ML Sci Rep. 26 de febrero de 2013: 1340. doi: 10.1038 / srep01340. [Resumen] [Texto completo] [Texto completo pdf]

Los productos microbianos alteran la expresión de mucina asociada a la membrana y péptidos antimicrobianos en un modelo tridimensional de células epiteliales endocervicales humanas.
Radtke AL, Quayle AJ, Herbst-Kralovetz MM.Biol Reprod. 687 (6) de diciembre de 2012: 132. doi: 10.1095 / biolreprod.112.103366. Imprimir junio de 2012 [Resumen] [Texto completo]

Nuevos conocimientos sobre los mecanismos asociados a la aptitud bacteriana revelados por la caracterización de grandes plásmidos de una E. coli patógena aviar.
Mellata M, Maddux JT, Nam T, Thomson N, Hauser H, Stevens MP, Mukhopadhyay S, Sarker S, Crabb & eacute A, Nickerson CA, Santander J, Curtiss R 3rd. Más uno. 20127 (1): e29481. [Resumen] [Texto completo] [Texto completo en pdf]


Los científicos teorizan que el VIH fue originalmente portado por chimpancés y que los humanos que cazaban a estos chimpancés para obtener carne se infectaron con una forma mutada del virus al entrar en contacto con la sangre de los chimpancés. El VIH se puede transmitir cuando un fluido corporal, como la sangre, entra en contacto con una membrana mucosa o tejido dañado (como una herida abierta o las membranas mucosas que se encuentran dentro de la boca).

Hay una serie de factores socioeconómicos que pueden afectar la propagación del VIH se abre en una nueva ventana dentro de una comunidad. Las comunidades con concentraciones más altas de enfermedades de transmisión sexual y menor incidencia de informes, debido a la presión social o de otro tipo, permiten que el VIH prospere. La pobreza limita el acceso a la atención y el tratamiento, y la discriminación puede disuadir a las personas de someterse a pruebas o buscar atención.


Abstracto

Las plantas tienen defensas bioquímicas contra el estrés de los depredadores, parásitos y patógenos. En esta revisión discutimos la interacción de las defensas de las plantas con patógenos microbianos como bacterias, hongos y oomicetos y virus. Examinamos los principios de las redes dinámicas complejas que permiten la identificación de los componentes de la red que son diferencial y predeciblemente sensibles a la perturbación, lo que los convierte en objetivos efectores probables.Relacionamos estos principios con desarrollos recientes en nuestra comprensión de los objetivos efectores conocidos en los sistemas de patógenos de plantas, y proponemos un marco a nivel de sistemas para la interpretación y el modelado de las interacciones huésped-microbio mediadas por efectores. Describimos este marco brevemente y concluimos discutiendo enfoques experimentales útiles para poblar este marco.

Aspectos destacados de investigación

▶ Los patosistemas planta-microbio son redes biológicas dinámicas complejas cuya estructura y comportamiento difieren tanto de la planta como de los microbios de forma aislada. ▶ La estructura de una red dicta su dinámica y comportamiento. Esto sugiere que los efectores de patógenos habrán evolucionado para apuntar a componentes sensibles de la red anfitriona, como "concentradores" altamente conectados. Estos objetivos pueden predecirse si se conoce lo suficiente sobre el sistema. ▶ Los resultados conocidos de una amplia gama de interacciones planta-microbio patógeno son consistentes con los principios generales que surgen de considerar la planta huésped como una red dinámica y otros conceptos de biología de sistemas. ▶ Se propone un marco de modelo basado en el estado para la integración de experimentos con modelos figurativos y cuantitativos de patosistemas planta-microbio.


Abstracto

La identificación y el análisis de las interacciones huésped-patógeno (HPI) es esencial para estudiar las enfermedades infecciosas. Sin embargo, los datos de HPI son escasos en las bases de datos de interacción molecular existentes, especialmente para sistemas agrícolas hospedadores-patógenos. Por lo tanto, los recursos que anotan, predicen y muestran el HPI que sustenta las enfermedades infecciosas son fundamentales para desarrollar estrategias de intervención novedosas. HPIDB 2.0 (http://www.agbase.msstate.edu/hpi/main.html) es un recurso para datos de HPI y contiene 45, 238 entradas seleccionadas manualmente en la versión actual. Desde la primera descripción de la base de datos en 2010, se realizaron múltiples mejoras a los servicios de interfaz y datos de HPIDB que se describen aquí. En particular, HPIDB 2.0 ahora proporciona biocuración dirigida de datos de interacción molecular. Como miembro del consorcio International Molecular Exchange, las anotaciones proporcionadas por los curadores de HPIDB 2.0 cumplen con los estándares de la comunidad para proporcionar información experimental contextual detallada y facilitar el intercambio de datos. Además, HPIDB 2.0 proporciona acceso a anotaciones de la comunidad rápidamente disponibles que capturan información de interacción molecular mínima para abordar las necesidades inmediatas de los investigadores para el análisis de redes HPI. Además de la curación, HPIDB 2.0 integra HPI de fuentes externas existentes y contiene herramientas para inferir HPI adicional donde los datos anotados son escasos. En comparación con otras bases de datos de interacción, nuestro enfoque de recopilación de datos garantiza que los usuarios de HPIDB 2.0 accedan a los datos de HPI más completos de una amplia gama de patógenos y sus huéspedes (594 patógenos y 70 especies de huéspedes, a febrero de 2016). Las mejoras también incluyen una capacidad de búsqueda mejorada, adición de información funcional de Ontología Genética e implementación de visualización de red. Los cambios realizados en el contenido y la interfaz de HPIDB 2.0 garantizan que los usuarios, especialmente los investigadores agrícolas, puedan acceder y analizar fácilmente datos de HPI completos y de alta calidad. Todos los datos de HPIDB 2.0 se actualizan periódicamente, están disponibles públicamente para su descarga directa y se difunden a otros recursos de interacción molecular.


NAVEGACIÓN Y BÚSQUEDA

Hay dos opciones para acceder a información sobre patógenos y sus lectinas asociadas: navegar o consultar la base de datos. Estos dos enfoques están disponibles en la barra de menú en la parte superior de la página de inicio. Es posible navegar desde el menú de la barra superior sombreado en gris. Por supuesto, es menos específico que las consultas, aunque al final, se puede llegar a la misma información.

La página de consulta se solicita desde la página de inicio haciendo clic en "Comenzar aquí con SugarBind". Los términos de consulta pertenecen a seis categorías predefinidas: agente, ligando, lectina, área afectada, referencias o enfermedades. La finalización automática se activa con la entrada del usuario. Las consultas pueden combinar varios términos dentro de la misma categoría, por ejemplo, una lista de nombres de patógenos (opción "agente" seleccionada), o entre categorías cuando se selecciona la opción "criterios múltiples".

Cada página de resultados de la consulta muestra un conjunto de pares de lectina-ligando. Está estructurado en bloques, cada uno de los cuales corresponde a una cepa conocida o no especificada (N / S) del patógeno correspondiente. Estos bloques se agrupan bajo encabezados de categoría de entidad que coinciden con las categorías de entidades cuyos nombres se ingresaron en la ventana de consulta. La Figura 1A muestra un ejemplo del resultado de la consulta con "Escherichia coli R45" para ilustrar este punto. El encabezado en este caso es el agente. La captura de pantalla en la Figura 1A muestra las diversas acciones que un usuario puede realizar para visualizar más información, como pasar el mouse sobre las secuencias de ligandos para ver una representación 2D, o hacer clic en más información como se detalla en la siguiente sección. Por ejemplo, al hacer clic en el cuadro "Enfermedad", se despliega una lista de enfermedades conocidas asociadas con las vinculaciones enumeradas. La Figura 1B muestra otro ejemplo de resultados de consulta, pero esta vez mientras se ingresa un ligando, a saber: Fuc (a1–2) Gal (b1–3) [Fuc (a1–4)] GlcNAc (b1–3) Gal. La búsqueda de ligandos toma nombres o cadenas de monómeros. En este ejemplo en particular, 2 ligandos en la base de datos coinciden o contienen la cadena ingresada, el primero en Helicobacter pylori y el segundo en Norovirus Norwalk. Como se sugiere al hacer clic en las casillas de enfermedades, se sabe que la primera causa gastritis y cáncer de estómago, mientras que la segunda es una causa identificada de gastroenteritis. La similitud de ligando resalta la similitud de tejido.

Navegación a través de enlaces cruzados internos y externos

Como se describe en (10), la conectividad dentro de la base de datos permite una navegación sencilla y un descubrimiento potencial a través de similitudes insospechadas. Los cuadros de asociación de colores son omnipresentes en la visualización de los resultados de búsqueda y se crean instancias en cada página en la que aparecen. Con un clic, estos cuadros muestran la lista de entidades que comparten las mismas propiedades almacenadas en la base de datos. Como en el caso ilustrado en la Figura 1B, estas asociaciones pueden señalar similitudes adicionales que no son necesariamente conocidas. Por ejemplo, no está establecido que Fuc (a1–2) Gal (b1–3) [Fuc (a1–4)] GlcNAc (b1–3) Gal sea reconocida específicamente por patógenos gastroentéricos, pero esta unión es sugerida por el resultados de la búsqueda de ligandos. Tenga en cuenta que el código de color es idéntico en todas partes: rojo para agentes, azul para ligandos, naranja para lectinas, verde para tejido / área afectada y rosa para enfermedad.

Cada entidad (agente, lectina o ligando) se describe mediante una serie de propiedades que se resumen en la página dedicada a la entidad. Estas propiedades se muestran en el lado derecho de la página y están vinculadas internamente o a recursos externos. Cuando se activa un enlace interno, conduce a una nueva página donde se mostrarán todos los ligandos correspondientes. Por ejemplo, al hacer clic en cualquiera de las propiedades del agente (por ejemplo, "flagelado") se activará el conjunto de todos los ligandos almacenados que se sabe que están unidos por bacterias flageladas. Este es un enlace interno típico. En la parte inferior derecha de la página de una entidad, aparecen otros enlaces internos en bloques de colores que indican un tipo de asociación (codificado por colores como en la Figura 1) y el número correspondiente de enlaces que se muestra entre paréntesis.

Los enlaces externos se resumen y ordenan por categorías en la Tabla 1. Un agente bacteriano está reticulado a su página de resumen correspondiente en HAMAP (Anotación manual y automatizada de alta calidad de proteomas microbianos), un subproyecto orientado a bacterias del esquema de anotación de proteínas UniProtKB ( 22). La página de resumen de HAMAP especifica las propiedades básicas (Gram positivas / negativas, (an) aeróbicas, motilidad, etc.) y si el organismo fue o no completamente secuenciado. La cobertura de HAMAP se completa con enlaces a Genomes OnLine Database (GOLD) que proporciona información equivalente (23). El mismo principio se aplica a los virus con enlaces cruzados a ViralZone (24). Tenga en cuenta que ViralZone aplica referencias cruzadas recíprocas a SugarBindDB.

Lista de referencias cruzadas actuales, pronto disponibles y planificadas en SugarBindDB, categorizadas por el tipo de información proporcionada por el enlace agregado

Nombre de la base de datos . URL. Tipo de anotación. Ref.
Actual
PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed Evidencia de respaldo de la vinculación -
Agentes
Taxonomía http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy Taxonomía de patógenos -
HAMAP http://hamap.expasy.org Descripción resumida de las bacterias con relación a una posible secuencia del genoma ( 22)
ORO https://gold.jgi-psf.org Descripción resumida de bacterias con vínculo a una posible secuencia del genoma ( 23)
ViralZone http://viralzone.expasy.org/ Descripción resumida de virus con enlace a las proteínas virales correspondientes ( 24)
Lectinas
UniProtKB http://www.uniprot.org Anotación funcional de lectina ( 6)
Glyco3D / lectina http://glyco3d.cermav.cnrs.fr/search.php?type = lectin Estructura tridimensional de lectina ( 16)
Matrices CFG http://www.functionalglycomics.org/glycomics/publicdata/primaryscreen.jsp Patrones de unión conocidos de lectinas (datos no seleccionados) ( 36)
Ligandos
UniCarbKB http://unicarbkb.org/ Estructuras completas que contienen ligandos ( 10)
Próxima versión
Lectinas
Pfam http://pfam.xfam.org/ Clasificación del dominio de lectina ( 37)
UniRef http://www.uniprot.org/uniref Clasificación de la secuencia de aminoácidos de la lectina ( 6)
GlycanBuilder https://code.google.com/p/glycanbuilder/ Interfaz para construir y buscar estructuras de glicanos ( 30)
Futuro
Agentes
BCSDB http://csdb.glycoscience.ru/bacterial Glicanos bacterianos conocidos posiblemente reconocidos por lectinas humanas ( 32)
PACDB http://jcggdb.jp/search/PACDB.cgi Datos de unión entre patógenos y ligandos Unpub
Lectinas
Arreglos de laboratorio de glucosciencias https://glycosciences.med.ic.ac.uk/data.html Patrones de encuadernación conocidos (datos seleccionados) ( 35)
Ligandos
Glyco3D http://glyco3d.cermav.cnrs.fr Modelos 3D de ligandos ( 16)
Glycam http://glycam.org Modelos 3D de ligandos ( 38)
Glicoepitopo http://www.glycoepitope.jp Caracterización del epítopo de glicanos ( 15)
GlycomeAtlas https://rings.t.soka.ac.jp/GlycomeAtlasV3/GUI.html Expresión de tejido ( 33)
Nombre de la base de datos . URL. Tipo de anotación. Ref.
Actual
PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed Evidencia de respaldo de la vinculación -
Agentes
Taxonomía http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy Taxonomía de patógenos -
HAMAP http://hamap.expasy.org Descripción resumida de las bacterias con relación a una posible secuencia del genoma ( 22)
ORO https://gold.jgi-psf.org Descripción resumida de las bacterias con relación a una posible secuencia del genoma ( 23)
ViralZone http://viralzone.expasy.org/ Descripción resumida de virus con enlace a las proteínas virales correspondientes ( 24)
Lectinas
UniProtKB http://www.uniprot.org Anotación funcional de lectina ( 6)
Glyco3D / lectina http://glyco3d.cermav.cnrs.fr/search.php?type = lectin Estructura tridimensional de lectina ( 16)
Matrices CFG http://www.functionalglycomics.org/glycomics/publicdata/primaryscreen.jsp Patrones de unión conocidos de lectinas (datos no seleccionados) ( 36)
Ligandos
UniCarbKB http://unicarbkb.org/ Estructuras completas que contienen ligandos ( 10)
Próxima versión
Lectinas
Pfam http://pfam.xfam.org/ Clasificación de dominios de lectina ( 37)
UniRef http://www.uniprot.org/uniref Clasificación de la secuencia de aminoácidos de la lectina ( 6)
GlycanBuilder https://code.google.com/p/glycanbuilder/ Interfaz para construir y buscar estructuras de glicanos ( 30)
Futuro
Agentes
BCSDB http://csdb.glycoscience.ru/bacterial Glicanos bacterianos conocidos posiblemente reconocidos por lectinas humanas ( 32)
PACDB http://jcggdb.jp/search/PACDB.cgi Datos de unión entre patógenos y ligandos Unpub
Lectinas
Arreglos de laboratorio de glucosciencias https://glycosciences.med.ic.ac.uk/data.html Patrones de encuadernación conocidos (datos seleccionados) ( 35)
Ligandos
Glyco3D http://glyco3d.cermav.cnrs.fr Modelos 3D de ligandos ( 16)
Glycam http://glycam.org Modelos 3D de ligandos ( 38)
Glicoepitopo http://www.glycoepitope.jp Caracterización del epítopo de glicanos ( 15)
GlycomeAtlas https://rings.t.soka.ac.jp/GlycomeAtlasV3/GUI.html Expresión de tejido ( 33)
Nombre de la base de datos . URL. Tipo de anotación. Ref.
Actual
PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed Evidencia de respaldo de la vinculación -
Agentes
Taxonomía http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy Taxonomía de patógenos -
HAMAP http://hamap.expasy.org Descripción resumida de las bacterias con relación a una posible secuencia del genoma ( 22)
ORO https://gold.jgi-psf.org Descripción resumida de las bacterias con relación a una posible secuencia del genoma ( 23)
ViralZone http://viralzone.expasy.org/ Descripción resumida de virus con enlace a las proteínas virales correspondientes ( 24)
Lectinas
UniProtKB http://www.uniprot.org Anotación funcional de lectina ( 6)
Glyco3D / lectina http://glyco3d.cermav.cnrs.fr/search.php?type = lectin Estructura tridimensional de lectina ( 16)
Matrices CFG http://www.functionalglycomics.org/glycomics/publicdata/primaryscreen.jsp Patrones de unión conocidos de lectinas (datos no seleccionados) ( 36)
Ligandos
UniCarbKB http://unicarbkb.org/ Estructuras completas que contienen ligandos ( 10)
Próxima versión
Lectinas
Pfam http://pfam.xfam.org/ Clasificación de dominios de lectina ( 37)
UniRef http://www.uniprot.org/uniref Clasificación de la secuencia de aminoácidos de la lectina ( 6)
GlycanBuilder https://code.google.com/p/glycanbuilder/ Interfaz para construir y buscar estructuras de glicanos ( 30)
Futuro
Agentes
BCSDB http://csdb.glycoscience.ru/bacterial Glicanos bacterianos conocidos posiblemente reconocidos por lectinas humanas ( 32)
PACDB http://jcggdb.jp/search/PACDB.cgi Datos de unión entre patógenos y ligandos Unpub
Lectinas
Arreglos de laboratorio de glucosciencias https://glycosciences.med.ic.ac.uk/data.html Patrones de encuadernación conocidos (datos seleccionados) ( 35)
Ligandos
Glyco3D http://glyco3d.cermav.cnrs.fr Modelos 3D de ligandos ( 16)
Glycam http://glycam.org Modelos 3D de ligandos ( 38)
Glicoepitopo http://www.glycoepitope.jp Caracterización del epítopo de glicanos ( 15)
GlycomeAtlas https://rings.t.soka.ac.jp/GlycomeAtlasV3/GUI.html Expresión de tejido ( 33)
Nombre de la base de datos . URL. Tipo de anotación. Ref.
Actual
PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed Evidencia de respaldo de la vinculación -
Agentes
Taxonomía http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy Taxonomía de patógenos -
HAMAP http://hamap.expasy.org Descripción resumida de las bacterias con relación a una posible secuencia del genoma ( 22)
ORO https://gold.jgi-psf.org Descripción resumida de las bacterias con relación a una posible secuencia del genoma ( 23)
ViralZone http://viralzone.expasy.org/ Descripción resumida de virus con enlace a las proteínas virales correspondientes ( 24)
Lectinas
UniProtKB http://www.uniprot.org Anotación funcional de lectina ( 6)
Glyco3D / lectina http://glyco3d.cermav.cnrs.fr/search.php?type = lectin Estructura tridimensional de lectina ( 16)
Matrices CFG http://www.functionalglycomics.org/glycomics/publicdata/primaryscreen.jsp Patrones de unión conocidos de lectinas (datos no seleccionados) ( 36)
Ligandos
UniCarbKB http://unicarbkb.org/ Estructuras completas que contienen ligandos ( 10)
Próxima versión
Lectinas
Pfam http://pfam.xfam.org/ Clasificación de dominios de lectina ( 37)
UniRef http://www.uniprot.org/uniref Clasificación de la secuencia de aminoácidos de la lectina ( 6)
GlycanBuilder https://code.google.com/p/glycanbuilder/ Interfaz para construir y buscar estructuras de glicanos ( 30)
Futuro
Agentes
BCSDB http://csdb.glycoscience.ru/bacterial Glicanos bacterianos conocidos posiblemente reconocidos por lectinas humanas ( 32)
PACDB http://jcggdb.jp/search/PACDB.cgi Datos de unión entre patógenos y ligandos Unpub
Lectinas
Arreglos de laboratorio de glucosciencias https://glycosciences.med.ic.ac.uk/data.html Patrones de encuadernación conocidos (datos seleccionados) ( 35)
Ligandos
Glyco3D http://glyco3d.cermav.cnrs.fr Modelos 3D de ligandos ( 16)
Glycam http://glycam.org Modelos 3D de ligandos ( 38)
Glicoepitopo http://www.glycoepitope.jp Caracterización del epítopo de glicanos ( 15)
GlycomeAtlas https://rings.t.soka.ac.jp/GlycomeAtlasV3/GUI.html Expresión de tejido ( 33)

Las publicaciones que informan sobre la unión de glucanos rara vez proporcionan un nombre de proteína, y mucho menos un número de acceso a la secuencia de una lectina. Las lectinas también están muy mal anotadas en los genomas bacterianos y en UniProtKB, mientras que las bases de datos dedicadas contienen información escasa debido a los datos experimentales limitados (25). Es por eso que actualmente estamos dedicando esfuerzos para incluir más información basada en secuencias de proteínas que se puede derivar de la extracción de la literatura y las bases de datos. Aunque esto solo proporcionará una anotación aproximada, puede proporcionar algunas pistas para una mayor investigación. También alimentará nuestro procedimiento para inferir nombres de lectinas por similitud.

Finalmente, estamos incluyendo gradualmente enlaces cruzados de interacción de matriz de estructura de glucanos para mejorar el conocimiento de la unión a glucoepítopos específicos. El trabajo de matriz de glucanos publicado, como (26), también se almacena en las bases de datos del CFG.

Gráficos interactivos

Los pares de lectina-ligando asociados con distintos patógenos se pueden visualizar todos juntos haciendo clic en el cuadro "ver resultado como gráfico" ubicado encima de una lista de resultados (ver Figura 1). Se abre automáticamente una nueva ventana / pestaña, que muestra, en primer lugar, el llamado gráfico de Sankey, que mapea toda la información en un gráfico jerárquico definido en el siguiente orden: agente-lectina-ligando. Los mismos datos se representan en el gráfico de fuerza dirigida debajo del gráfico de Sankey. Cada nombre de agente (patógeno) es un nodo inicial vinculado a sus cepas asociadas. Cada cepa es un nodo vinculado a su (s) lectina (s) asociada (s) y cada lectina es otro nodo vinculado a la estructura de glucano que se une. Cada ligando es un nodo final. Los enlaces se visualizan como conexiones grises. Al hacer clic en cualquier nodo, se resalta la ruta que lo atraviesa mediante un cambio de color a naranja. Tenga en cuenta que hacer clic en cualquier nombre en los gráficos conduce directamente a la página de la entidad correspondiente.

La Figura 2 muestra el gráfico de Sankey para dos cepas de Helicobacter pylori y las rutas (resaltadas en naranja) que unen las dos lectinas BabA y SabA bien documentadas con sus ligandos de glucano. El gráfico muestra de manera convincente la especificidad de las dos lectinas en el reconocimiento de dos tipos distintos de moléculas de glucano. Mientras que una preferencia obvia por los O-glicoepítopos caracteriza la unión de BabA, SabA se une selectivamente a oligosacáridos extendidos unidos a lípidos. Estas observaciones necesitan un escrutinio cuidadoso, ya que el tipo de glucoconjugado (proteína o lípido) puede reflejar ambos límites en las técnicas de ensayo de unión más modernas, así como en nuestro conocimiento de la expresión de glucanos. Con la vista gráfica interactiva SugarBindDB, el usuario puede investigar la especificidad de lectina o ligando o, alternativamente, comparar el comportamiento de diferentes patógenos que infectan los mismos tejidos y generan síntomas clínicos similares.

Este gráfico de Sankey destaca la especificidad de las dos lectinas de la cepa J99 de Helicobacter pylori en la unión de una variedad de determinantes de glicanos almacenados en la base de datos. Al hacer clic en estas lectinas SabA y BabA en el gráfico, el color de la ruta cambia de gris a naranja.Luego, la especificidad de cada lectina se pone de manifiesto por la ausencia de una ruta común que conduzca desde la lectina al ligando de glucano. Además, los glicanos que son reconocidos por cada lectina forman dos grupos estructurales distintos.

Este gráfico de Sankey destaca la especificidad de las dos lectinas de la cepa J99 de Helicobacter pylori en la unión de una variedad de determinantes de glicanos almacenados en la base de datos. Al hacer clic en estas lectinas SabA y BabA en el gráfico, el color de la ruta cambia de gris a naranja. Luego, la especificidad de cada lectina se pone de manifiesto por la ausencia de una ruta común que conduzca desde la lectina al ligando de glucano. Además, los glicanos que son reconocidos por cada lectina forman dos grupos estructurales distintos.

Búsqueda de subestructura

La reciente introducción de tecnologías de web semántica en glicobioinformática (27) nos ha llevado a confiar en el formato estandarizado Resource Description Framework (RDF) para una combinación de estructuras eficiente. De hecho, hacer coincidir los ligandos de glucoepítopos con las estructuras completas que contienen estas subestructuras es el vínculo más natural entre SugarBindDB y UniCarbKB. Por lo tanto, implementamos una búsqueda de subestructura, cuyo resultado es directamente accesible desde las páginas de ligandos.

En una representación gráfica de un glicano, cada residuo de monosacárido es un nodo posiblemente asociado con una lista de propiedades y cada enlace es un borde también potencialmente asociado con una lista de propiedades. En (28) se describe una ontología RDF que traduce una estructura de glucano con todas las propiedades biológicas potenciales en una lista de triples. La ontología propuesta se basa en GlycoCT. Todos los monosacáridos y sustituyentes se tratan como componentes separados y se anotan en la lista de residuos con un ID específico. La lista de conectividad contiene los vínculos entre los componentes anotados en la lista de residuos. Nuestra ontología sigue el mismo principio: todos los sustituyentes se tratan como componentes separados en lugar de fusionarlos con sus monosacáridos asociados para evitar contaminar el modelo con supuestos biológicos. Siguiendo esta ontología, las subestructuras de glucanos se traducen en una consulta SPARQL. Cada tienda triple RDF proporciona un soporte nativo para este lenguaje de consulta, por lo que no vincula nuestra solución a ningún producto en particular; sin embargo, las consultas admiten SPARQL 1.1. Sesame API (29) junto con el controlador Java proporcionado por Openlink que se ha utilizado para consultar Virtuoso RDF triple store.

La concordancia de estructuras está precalculada y se incluye en la base de datos. Cada coincidencia está vinculada a las correspondientes entradas de estructura de glucano UniCarbKB.

Interacciones proteína-proteína mediadas por glucanos

SugarBindDB se puede utilizar para identificar proteínas asociadas que interactúan a través de glucanos. Esto se ilustra en la Figura 3. En este ejemplo, VP1, una lectina viral del Norovirus Norwalk, se registra como uniendo el llamado Antígeno B (tri-) determinante de glucano / glucoepítopo. La proteína VP1 está vinculada a la información de UniProtKB y los detalles de su determinante de glucano se pueden ver en la página de ligandos correspondiente de SugarBindDB. En esta página, la búsqueda de subestructura precalculada informa 34 coincidencias de estructuras de glucanos informadas que contienen este determinante en UniCarbKB. El examen de las correspondientes entradas de la estructura completa de glicanos muestra que la gran mayoría de estas estructuras son transportadas por mucinas. La Figura 3 muestra una de esas entradas y el enlace a la glicoproteína asociada (MUC-4). Con esta asociación, se puede plantear la hipótesis de que la lectina viral VP1 interactúa con una mucina humana a través de su glicosilación. No hace falta decir que es una interacción potencial entre muchas otras posibles. El examen cuidadoso de las estructuras alternativas 33, aunque similares a través de una relación compartida con las mucinas, es imperativo antes de establecer la interacción como un hecho.

Esta figura muestra cómo se pueden encontrar socios que interactúan con proteínas siguiendo los enlaces cruzados de SugarBindDB. VP1, una lectina viral de la cepa Norovirus Norwalk se une al Antígeno B (tri-) Determinante de glucano. La proteína VP1 está vinculada a UniProtKB Q83884. La búsqueda de subestructura asocia la Antígeno B (tri-) Determinante de glucano con 34 entradas completas de estructura de glucano de UniCarbKB. Una de estas 34 coincidencias se muestra como ejemplo. Esta estructura está vinculada a UniProtKB Q99102 que describe la glicoproteína del huésped (MUC-4) a la que se une el glicano. La línea discontinua sugiere una posible interacción entre VP1 y MUC-4.

Esta figura muestra cómo se pueden encontrar socios que interactúan con proteínas siguiendo los enlaces cruzados de SugarBindDB. VP1, una lectina viral de la cepa Norovirus Norwalk se une al Antígeno B (tri-) determinante de glucano. La proteína VP1 está vinculada a UniProtKB Q83884. La búsqueda de subestructura asocia la Antígeno B (tri-) Determinante de glucano con 34 entradas completas de estructura de glucano de UniCarbKB. Una de estas 34 coincidencias se muestra como ejemplo. Esta estructura está vinculada a UniProtKB Q99102 que describe la glicoproteína del huésped (MUC-4) a la que se une el glicano. La línea discontinua sugiere una posible interacción entre VP1 y MUC-4.

Este ejemplo enfatiza un procedimiento simple y basado en hipótesis que se puede seguir para identificar interacciones proteína-proteína mediadas por glucanos en cuatro pasos:

Comience con un par de unión de glucano-proteína SugarBindDB y recuerde el número de acceso UniProtKB de la lectina correspondiente

Asigne el ligando correspondiente a las estructuras de glucanos completos de UniCarbKB (a través de la búsqueda de subestructura precalculada)

Utilice enlaces cruzados de estructuras de glucanos seleccionadas a UniProtKB para recuperar información sobre glucoproteínas portadoras

Correlacione los números de acceso de UniProtKB de los pasos 1 y 3 para plantear la hipótesis de interacciones entre la lectina del patógeno y la glucoproteína del huésped.

El par inicial de unión glucano-proteína de SugarBindDB es la pieza de información esencial con la que empezar a fin de identificar interacciones proteína-proteína potencialmente nuevas.


¿Cómo se asocia el cáncer con la interacción del patógeno del huésped? - biología

La investigación de Sofia es comprender el mecanismo por el cual los estrógenos regulan Neisseria gonorrhoeae (GC) en el cuello uterino humano, la puerta del aparato reproductor femenino. La mayoría de las infecciones por GC en las mujeres es asintomática y las infecciones no tratadas pueden provocar complicaciones graves en las mujeres, incluida la enfermedad inflamatoria pélvica crónica y un mayor riesgo de embarazo ectópico. A pesar de las implicaciones de gran alcance para la salud de la mujer, el mecanismo subyacente detrás de esta amplia gama de resultados clínicos sigue sin estar claro. Ella plantea la hipótesis de que el estrógeno regula la infección por GC al modular la expresión de los receptores del huésped GC y la función de barrera del epitelio cervical a través de la señalización del receptor de estrógeno y la interacción con el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR). Utilizando un modelo de explante de tejido cervical humano establecido en Song Lab, los estudios preliminares de Sofia encontraron que el tratamiento con estrógenos inducía cambios morfológicos en el endocérvix que imitaban los observados in vivo. El tratamiento con estrógenos influyó de manera diferencial en la infectividad de GC en las tres regiones del cuello uterino humano, aumentando la colonización de GC en el ectocérvix y el endocérvix, pero reduciendo la penetración de GC en el endocérvix en comparación con los controles no tratados. Sin embargo, la infectividad de GC en la zona de transformación, ubicada entre el ectocérvix y el endocérvix, no se vio afectada por los estrógenos. Además, el tratamiento con estrógenos y la expresión de proteínas asociadas a la opacidad (Opas) redujeron los niveles de tinción de inmunofluorescencia de EGFR en células epiteliales endocervicales colonizadas por GC, pero no afectaron significativamente los niveles de tinción de EGFR en células epiteliales colonizadas en la zona de transformación y el ectocérvix. Sus resultados sugieren que el estrógeno puede impulsar la infección por GC asintomática localizada al mejorar la colonización de GC y suprimir la penetración, probablemente mediante la manipulación de la expresión de EGFR y la transducción de señales.

Mi investigación se centra en el patógeno. Tuberculosis micobacteriana (Mtb), que es el agente causante de la tuberculosis pulmonar humana. Las micobacterias están cubiertas por una capa de ácido micólico en su envoltura celular que puede servir como membrana protectora. Si bien esto contribuye a la resistencia de estos organismos, también dificulta la secreción de proteínas fuera de la célula. Para combatir esto, las micobacterias utilizan los sistemas de secreción de tipo VII (T7SS) como la ruta principal para la secreción más allá de esta barrera. Del T7SS, solo el sistema ESX-5 se encuentra en especies micobacterianas patógenas de crecimiento lento. Nuestro laboratorio ha demostrado previamente que un parámetro de Mtb del sistema ESX-5, denominado ESX-5A, tiene un papel en la secreción de proteínas, la activación del inflamasoma y la virulencia. Creemos que los otros dos parámetros del sistema ESX-5, denominados ESX-5B y ESX-5C, también pueden actuar como sistemas accesorios necesarios para un sistema ESX-5 completamente funcional. Actualmente, mi trabajo busca comprender la importancia de estos sistemas accesorios en la respuesta del huésped, la virulencia y la secreción de sustrato. A través de este trabajo, esperamos proporcionar una mejor comprensión de los mecanismos del sistema ESX-5 y su papel en los mecanismos de virulencia de Mtb.

Banks DA, Dahal A, McFarland AG, Flowers BM, Stephens CA, Swack B, Gugssa A, Anderson WA y Hinton SD (2017) Frontiers in Molecular Biosciences, 4:76.

Banks DA, Ahlbrand SE, Hughitt VK, Shah S, Mayer-Barber KD, Vogel SN, El-Sayed NM y Mosser DM (2019) Journal of Immunology, 202 (8): 2348-2359.

Mi investigación se centra en el impacto de los antibióticos en el metabolismo bacteriano. Si bien se aprecian bien los objetivos específicos de los antibióticos, sorprendentemente las respuestas metabólicas a los antibióticos siguen siendo poco conocidas. Para ampliar nuestra comprensión fundamental, mi objetivo es explorar los cambios metabólicos que resultan del estrés antibiótico que ocurren tanto en cepas susceptibles como resistentes de Escherichia coli. Mi enfoque implica la integración de datos ómicos de múltiples escalas biológicas con un modelo metabólico a escala genómica (GSMM) de E. coli para generar predicciones de flujo metabólico para ambos estados. El objetivo primordial es dilucidar mecánicamente cuán patógenos E. coli cepas de limitan reductivamente su metabolismo en condiciones de antibióticos para sobrevivir.

Año de ingreso (titulación previa e institución) 2014 (Licenciatura en Universidad de Delaware)
Mentor-Dept (programa de posgrado) Dwyer-CBMG (ChemE)
Tiempo de subvención de formación Julio de 2016 a junio de 2017
Título del proyecto de investigación
Publicaciones Aún no hay publicaciones
Presentaciones Mack SG, Turner RL y Dwyer DJ (2018) Trends in Microbiology 26 (4): 296-312 ..
Premios y becas
Título recibido (año) Actual
Posiciones de posgrado (apoyo de subvenciones) Entrenando

La investigación de Kathryn se centró en el papel del sistema regulador de dos componentes TrxSR en la regulación de la virulencia del grupo A de Gram-positivos estreptococo (GAS), un patógeno humano estricto. Utilizando estudios de transcriptoma de todo el genoma, Kathryn pudo establecer que TrxR activa la transcripción de genes de virulencia regulados por Mga, una vía reguladora separada de TCS que controla factores importantes para la evasión y colonización inmunes. TrxSR parece regular directamente el regulón de virulencia de Mga independientemente del fosforo; su conservación en otros serotipos sugiere un papel conservado de su participación en la regulación de la virulencia en GAS. Kathryn's también contribuyó a un proyecto de colaboración que analiza el regulador global dependiente de metales MtsR y su contribución a la virulencia en GAS. Por su trabajo, Kathryn fue galardonada con el Premio Moyer a la estudiante de posgrado más destacada en los 3 programas de posgrado moleculares de 2011. Después de defender su doctorado, Kathryn fue becaria postdoctoral ORISE en la FDA en Washington, DC antes de mudarse a la La EPA en Carolina del Norte trabaja en la descontaminación de esporas luego de importantes incidentes biológicos.

  • Gold, KM *, Leday, TV *, Kinkel, TL, Roberts, SA, Scott, JR y McIver, KS (2008) Infection & Immunity, 76: 4659-4668 (* co-primeros autores)
  • Toukoki, C, Gold, KM, McIver, KS y Eichenbaum, Z (2010) Microbiología molecular 76 (4): 971-989.
  • Gold, KM, Leday, TV, Kinkel, TL y McIver KS (2009) TrxR, un regulador de respuesta de dos componentes que activa la virulencia en el estreptococo del grupo A del serotipo M1, Mid-Atlantic Microbial Pathogenesis Meeting, Wintergreen, VA.
  • Gold, KM y McIver, KS (2009) Caracterización del sistema de transducción de señales de dos componentes TrxSR que activa la virulencia en S. pyogenes, Conferencia Functional Genomics of G + Bacteria, San Diego, CA.
  • Gold, KM, Murosko, DC y McIver, KS (2011) Caracterización del sistema de transducción de señales de dos componentes TrxSR de S. pyogenes, Conferencia sobre microorganismos grampositivos, Pisa, Italia. (HABLAR)
  • Gold, KM, Murosko, DC y McIver, KS (2011) Caracterización del sistema de transducción de señales de dos componentes TrxSR de Streptococcus pyogenes, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Shady Grove, MD. (HABLAR)
  • Internacional Goldhaber Premio de viaje 2011
  • Premio de viaje MOCB-CA BISI 2011
  • Premio Andrew Moyer 2011
  • Miembro postdoctoral de ORISE, FDA, Bethesda, MD EPA, Raleigh, NC
  • Investigador científico, Velocity Sciences, Boulder, CO

El trabajo de tesis de Heather tenía como objetivo comprender los macrófagos reguladores que regulan negativamente la producción de citocinas inflamatorias y aumentan su producción de citocinas antiinflamatorias, lo que las convierte en potentes células inmunorreguladoras. Ella demostró que tras la estimulación, los macrófagos producen y secretan ATP rápidamente y lo catabolizan a adenosina para controlar su propio estado de activación. El trabajo de Heather tiene importantes implicaciones para las intervenciones terapéuticas basadas en la inducción de macrófagos reguladores. Su trabajo resultó en varias publicaciones de primer autor de alto impacto en Blood and Journal of Leukocyte Biology. Por su trabajo, Heather fue galardonada con el Premio Moyer a la estudiante de posgrado más destacada en los 3 programas de posgrado moleculares de 2014 y el “Premio del Presidente” otorgado por la Sociedad de Biología de Leucocitos a la presentación más destacada de un estudiante de posgrado o becario postdoctoral en su reunión anual en Maui Hawaii. Desde que defendió su doctorado. A principios de este año, Heather está realizando una beca postdoctoral en la sección de InmunoOncología en EMD Serono Research & amp Development (subsidiaria de Merck) ubicada en las afueras de Boston, MA.

  • Goncalves, R, Zhang, X, Cohen, HB, Debrabant, A y Mosser, DM (2011) Revista de Medicina Experimental, 208 (6): 1253-1265.
  • Cohen, HB y Mosser, DM (2013) Journal of Leukocyte Biology, 94 (5): 913-9.
  • Cohen, HB, Briggs, KT, Marino, JP, Ravid, K, Robson, S y Mosser, D.M. (2013) Blood, 122 (11): 1935-45.
  • Cohen, HB y Mosser, D.M. (2014) Inmunidad 40 (1): 3-5.
  • Cohen, HB, Ward, A, Hamidzadheh, K, Ravid, K y Mosser, DM (2015) Journal of Immunology 195 (8): 3828-3837.
  • Cohen, HB y Mosser, DM (2011) Sensing Danger: Cómo la señalización purinérgica regula la función de los macrófagos durante la inflamación ". Simposio CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Shady Grove, MD. (TALK)
  • Cohen, HB y Mosser, D.M. (2011) La hidrólisis de ATP regula la activación de macrófagos clásicos durante la inflamación a través de un mecanismo dependiente de CD39. Simposio de investigación de biociencia y tecnología de la UMCP, College Park, MD
  • Cohen, HB y Mosser, DM (2012) La hidrólisis de ATP regula la activación clásica de los macrófagos mediante un mecanismo intrínseco celular dependiente de CD39. Conferencia de inmunólogos de mitad de invierno, Asilomar, CA
  • Cohen, HB y Mosser, DM (2012) Control intrínseco celular de la activación de macrófagos por CD39 e implicaciones para la enfermedad, Reunión anual de la Sociedad de Biología de Leucocitos. Maui, hola. (HABLAR)
  • Sociedad de Leucocitos
  • Premio Presidencial de Biología (2013)
  • Premio McDonald Graduate Service (2013)
  • Premio Andrew Moyer al Estudiante Graduado Destacado 2014
  • Becario postdoctoral, EMD Serono Inc. (2014-2016)
  • Científico investigador, Jounce Therapeutics, Inc.

La investigación de Kevin se centró en el segundo mensajero bacteriano cíclico-di-GMP (cdiGMP) que se ha convertido en un objetivo de estudio intensivo debido a su omnipresente regulación de los fenotipos de virulencia bacteriana. En el patógeno oportunista P. aeruginosa, Kevin ayudó a desarrollar un ensayo de unión de alto rendimiento denominado ensayo de acción capilar radial diferencial del ligando (DRaCALA) que es capaz de detectar la unión específica de cdiGMP tanto a proteínas purificadas como a lisados ​​de células completas (WCL). Este trabajo resultó en un manuscrito de primer autor en PNAS. En colaboración con el laboratorio Grundling en el Reino Unido, Kevin ayudó a usar DRaCALA para identificar proteínas de unión a cdiAMP en Staphylococcus aureus, lo que dio lugar a un segundo artículo de PNAS. Ahora ha utilizado bibliotecas ORF totales de V. cholerae con DRaCALA sistemático para identificar proteínas de unión a cdiGMP en una escala de genoma completo y este trabajo está en preparación para su publicación. Por su trabajo, Kevin fue galardonado con el premio Moyer al estudiante de posgrado más destacado en los 3 programas de posgrado moleculares de 2013, el tercero de nuestros aprendices en ganar el premio altamente competitivo y prestigioso. Después de defender en la primavera de 2014, Kevin está actualmente haciendo una beca postdoctoral con Laurie Comstock en los Laboratorios Channing y la Universidad de Harvard en Boston, MA.

  • Nakayama, S, Kelsey, I, Wang, J, Roelofs, KG, Stefane, B, Luo, Y, Lee, VT y Sintim HO (2011) Revista de la Sociedad Química Estadounidense, 133 (13): 4856-4864.
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO y Lee, VT (2011) PNAS 108: 15528-15533.
  • Donaldson, GP, Roelofs, KG, Luo, Y, Sintim, HO y Lee, VT (2012) Investigación de ácidos nucleicos, 40 (7): e48
  • Nakayama, S, Roelofs, KG, Lee, VT y Sintim HO (2012) Molecular Biosystems, 8 (3): 726-729.
  • Corrigan, RM, Campeotto, I, Jeganathan, T, Roelofs, KG, Lee, VT y Grundling, A (2013) PNAS 110 (22): 9084-9089.
  • Roelofs, KG, Jones, CJ, Helman, SR, Shang, X, Orr, MW, Goodson, JR, Galperin, MY, Yildiz, FH y Lee, VT (2015) PloS Pathogens, 11 (10): e1005232
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO y Lee, VT (2011) Acción capilar radial diferencial del ensayo de ligando para la detección de alto rendimiento de interactomas de metabolitos, Reunión de patogénesis microbiana y respuesta del huésped de Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor, NY
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO y Lee, VT (2011) Acción capilar radial diferencial del ensayo de ligando para la detección de alto rendimiento de interactomas de metabolitos, Simposio CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Shady Grove, MD. (HABLAR)
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO y Lee, VT (2011) Acción capilar radial diferencial del ensayo de ligando para la detección de alto rendimiento de interactomas de metabolitos, Reunión de patogénesis microbiana del Atlántico medio, Gaulteria, VA
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO y Lee, VT (2013) Identificación sistemática de proteínas de unión cíclica-di-GMP en Vibrio cholerae, Mid-Atlantic Microbial Pathogenesis Meeting, Wintergreen, VA
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO y Lee, VT (2013) Identificación sistemática de proteínas de unión cíclica-di-GMP en Vibrio cholerae, Conferencia de investigación de Gordon sobre respuesta al estrés microbiano, NH
  • Premio Goldhaber Travel Award 2013
  • Premio de viaje MOCB-CA BISI 2011-13
  • Premio Andrew Moyer 2013
  • Intl.Patente presentada: LS-2010-086 La tecnología DRACALA
  • Intl. Patente presentada: LS-2011-021 Modificaciones de DRACALA
  • Becaria postdoctoral, Dra. Laurie Comstock, Universidad de Harvard (2014-2016)
  • Investigador científico, Finch Therapeutics, Boston, MA

La investigación de Sonja en el laboratorio de Sintim estaba orientada a encontrar antagonistas de moléculas pequeñas para la detección de quórum bacteriano (QS) mediada por el autoinductor QS “universal”, AI-2. Sintetizó una amplia y diversa gama de análogos de AI-2 que pudieron interrumpir la señalización de AI-2 en Escherichia coli, Salmonella typhimurium, así como también interrumpir los comportamientos de detección de quórum (QS) en Pseudomonas aeruginosa. Sonja pudo demostrar que estos análogos podrían antagonizar selectivamente QS en cepas bacterianas individuales en un cultivo polimicrobiano fisiológicamente relevante. Aunque estaba en medio de una carrera de doctorado altamente productiva y exitosa, Sonja tomó la decisión personal de obtener una maestría por razones familiares. Después de una licencia por maternidad, Sonja ha estado dando conferencias en el College of Southern Maryland y ahora en el Northern Virginia Community College. Además, es cofundadora y editora de una revista en línea llamada MoDive.

  • Profesor, College of Southern Maryland y Northern Virginia Community College
  • Autor colaborador, ModVive

La investigación de Beki involucró a los parásitos de Leishmania spp. que causan un espectro de enfermedades conocidas como leishmaniasis, que van desde lesiones cutáneas autocurativas (L. amazonensis) a la enfermedad visceral letal (L. chagasi). Dado que Leishmania spp. deben adquirir y transportar hemo, un cofactor esencial para numerosas enzimas y vías celulares, el proyecto de tesis de Beki fue ayudar a caracterizar los mecanismos moleculares involucrados en este proceso crítico. Pudo demostrar en colaboración con el laboratorio de Hamza (también entrenadora en este T32) que una proteína de membrana codificada por el gen Leishmania Heme Response 1 (LHR1) es responsable de la captación de hemo del medio ambiente, así como de la infección exitosa de células mamíferas. Su trabajo fue reconocido en la Asamblea General de la ASM en 2012 como finalista del competitivo Premio Finkelstein en Patogenia Microbiana y recibió un Premio de Viaje por Póster Destacado. Después de defender el mes pasado, Beki está terminando su análisis de estructura / función de la proteína LHR1 como investigadora asociada para la presentación de un manuscrito del primer autor antes de ir a una beca postdoctoral este otoño.

Renberg, R.L., Huynh, C., Yuan, X., Miguel, M.C., Potchenko, O., Philpott, C.C., Hamza, I. y Andrews, N.W. (2012) Leishmania LHR1 media en la adquisición de hemo. Reunión General de ASM, Nueva Orleans, LA (CARTEL).

Renberg, R.L., Huynh, C., Yuan, X., Miguel, M.C., Potchenko, O., Philpott, C.C., Hamza, I. y Andrews, N.W. (2012) Leishmania LHR1 media en la adquisición de hemo. Día de Interacciones de Investigación de Graduados, College Park, MD (CARTEL).

Renberg, R.L., Huynh, C., Yuan, X., Miguel, M.C., Potchenko, O., Philpott, C.C., Hamza, I. y Andrews, N.W. (2013) Leishmania LHR1 media en la adquisición de hemo. Simposio UMB-UMCP CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Baltimore, MD (TALK)

  • Premio al póster estudiantil sobresaliente de la reunión general de ASM (2012)
  • Premio de viaje de la reunión general de ASM (2012)
  • Premio Finkelstein de la reunión general de la MAPE en patogénesis microbiana: finalista (2012)

El trabajo de doctorado de Mandy en el laboratorio Stein combinó la patogénesis bacteriana, el desarrollo de vacunas y la bioquímica de carbohidratos para preparar y caracterizar vesículas de surfactante cataniónico funcionalizadas con glicanos como una plataforma para la síntesis de glicanos, y para demostrar que las vesículas con funcionalidades de glicanos resultantes sirven como un andamio para la interrogación de interacciones proteína-glucano. Mandy optimizó un método de alto rendimiento para la purificación de N. gonorrhoeae lipooligosacárido (LOS) glicosiltransferasa LgtE, una enzima que cataliza la adición de galactosa en una glucosa terminal que se encuentra en LOS, para mostrar que las vesículas de surfactante facilitan la purificación de especies insolubles. Ella desarrolló un método novedoso que aprovecha la unión diferencial de lectina para demostrar la actividad de LgtE en bacterias de células completas y en vesículas cataniónicas funcionalizadas con LOS o un sustrato aceptor de glicolípidos sintético. El trabajo de tesis de Mandy proporcionó una prueba de concepto de que las vesículas cataniónicas funcionalizadas con glicanos se pueden usar para crear una matriz de glicanos de alta especificidad y alto rendimiento con aplicaciones en muchos campos de los glicómicos. Después de trabajar con patógenos bacterianos y el desarrollo de vacunas, Mandy decidió obtener un doctorado después de su defensa de doctorado este verano, y ahora está en su primer año de la escuela de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland en Baltimore.

Mahle, A.C. y Stein, D.C. (2012). Utilización de vesículas de tensioactivo funcionalizado para investigar interacciones proteína-glucano. Simposio UMB-UMCP CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Shady Grove, MD (TALK)

Mahle, A.C. y Stein, D.C. (2012). Utilización de vesículas de tensioactivo funcionalizado para investigar interacciones proteína-glucano. Investigación de UMCP CBMG en progreso: (HABLAR)

Mahle, A.C., Park, J., DeShong, P. y Stein, D.C. (2013). Utilización de vesículas de tensioactivo funcionalizado para investigar interacciones proteína-glucano. Reunión de patogénesis microbiana del Atlántico medio, Wintergreen, VA (CARTEL).

La investigación de la tesis de Mona analiza el papel de pGpG, el producto de degradación lineal del ubicuo segundo mensajero de nucleótidos bacterianos, c-di-GMP, en fenotipos médicamente relevantes en patógenos humanos Gram-negativos. Ella ha descubierto que la oligoribonucleasa, una RNasa, es capaz de degradar pGpG, y ha completado un cribado de nuevas proteínas de unión a pGpG en un Vibrio cholerae Biblioteca ORF. Este trabajo fue presentado en un póster en la Reunión Internacional sobre Cyclic-di-GMP en Berlín, Alemania, Reunión de Patogenia Microbiana y Respuesta del Anfitrión en el Laboratorio Cold Spring Harbor, y la Conferencia de Investigación Gordon sobre Toxinas Microbianas. Su póster fue galardonado como el mejor póster en la Reunión Internacional sobre Cyclic-di-GMP, ya que representa un cambio importante en la comprensión de la señalización de dinucleótidos cíclicos. Además de sus propios estudios, Mona contribuyó a muchas publicaciones adicionales. Desde su graduación, Mona ha completado su beca postdoctoral con la Dra. Gisela Storz en los Institutos Nacionales de Salud (NIH). En 2020, Mona comenzó como profesora asistente en Amherst College.

Orr MW, Weiss CA, Severin GB, Turdiev H, Kim SK, Turdiev A, Liu K, Tu BP, Waters CM, Winkler WC, Lee VT. (2018) Un subconjunto de exoribonucleasas sirve como enzimas degradantes para pGpG en la señalización de c-di-GMP. J Bacteriol. 200 (24): e00300-18. PMID: 30249708.

Orr MW, Lee VT. (2017) Acción capilar radial diferencial del ensayo de ligando (DRaCALA) para la detección de alto rendimiento de interacciones proteína-metabolito en bacterias. Métodos Mol Biol. 1535: 25-41. PMID: 27914071

Hendrick WA, Orr MW, Murray SR, Lee VT, Melville SB. (2017) Unión cíclica de Di-GMP mediante un ensamblaje de ATPasa (PilB2) y control de la polimerización de pilina de tipo IV en el patógeno grampositivo Clostridium perfringens. J Bacteriol. 199 (10): e00034-17. PMID: 28242722

Orr MW, Galperin MY, Lee VT. (2016) Detección sostenida como un principio emergente en los sistemas de señalización de segundos mensajeros. Curr Opin Microbiol. 34: 119-126. PMID: 27700990

Orr MW, Lee VT. (2016) Una proteína de dominio PilZ para quimiotaxis agrega otra capa a la regulación de la motilidad flagelar mediada por c-di-GMP. Sci Signal. 9 (450): fs16. PMID: 27811181

Roelofs KG, Jones CJ, Helman SR, Shang X, Orr MW, Goodson JR, Galperin MY, Yildiz FH, Lee VT. (2015) Identificación sistemática de proteínas de unión cíclica-di-GMP en Vibrio cholerae Revela una nueva clase de ATPasas cíclicas de unión a di-GMP asociadas con sistemas de secreción de tipo II. PLoS Pathog. 11 (10): e1005232. PMID: 26506097

Orr MW, Donaldson GP, ​​Severin GB, Wang J, Sintim HO, Waters CM, Lee VT. (2015) La oligoribonucleasa es la principal enzima degradante de pGpG en Pseudomonas aeruginosa que se requiere para el recambio cíclico-di-GMP. Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (36): E5048-57. PMID: 26305945

Cole SJ, Records AR, Orr MW, Linden SB, Lee VT. (2014) Infección del tracto urinario asociada a catéter por Pseudomonas aeruginosa está mediada por biopelículas independientes de exopolisacáridos. Infect Immun. 82 (5): 2048-58. PMID: 24595142

Lieberman OJ, Orr MW, Wang Y, Lee VT. (2014) El cribado de alto rendimiento que utiliza la acción capilar radial diferencial del ensayo de ligando identifica al ebselen como un inhibidor de las ciclasas de diguanilato. ACS Chem Biol 9 (1): 183-92. PMID: 24134695

Orr, M.W., Roelofs, K.G., Lee, V.T., Stewart, R.C. (2013) Los niveles de AMPc intracelular afectan la respuesta de la quimiotaxis bacteriana al inhibir la CheA. Reunión de patogénesis microbiana del Atlántico medio, Wintergreen, VA. (PÓSTER)

Orr MW, Donaldson GP, ​​Lee VT. (2013) Más que un producto de degradación: un papel regulador para pGpG. Simposio UMB / UMCP CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Baltimore, MD. (HABLAR)

Orr MW, Donaldson GP, ​​Lee VT. (2013) Más que un producto de degradación: un papel regulador para pGpG. Reunión de respuesta del anfitrión y patogenia microbiana de Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor, NY. (PÓSTER)

Becario postdoctoral, Dr. Gisela Storz, Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, MD

Profesor asistente en Amherst College

El proyecto de Sayed (Shanahwaz) es estudiar la estructura y función del ARN M-box involucrado en la detección de manganeso (Mg2 +) y explorar si podría usarse como sensor para la obtención de imágenes de células vivas de la dinámica del magnesio in vivo utilizando la endosporulación de Bacillus subtilis como un modelo de sistema bacteriano para patógenos formadores de esporas. Ha podido demostrar que los reporteros riboswitch pueden usarse como nuevas herramientas metabolómicas para examinar las fluctuaciones espaciales y temporales de metabolitos o iones metálicos en bacterias. Shanahwaz continúa actualmente con estas investigaciones para revelar aún más el papel del catión en la formación de esporas y su mecanismo de transporte desde la célula madre a la preespora. En el futuro, planea utilizar estos reporteros genéticos de detección de Mg + 2 para estudiar las fluctuaciones de Mg + 2 durante la patogénesis bacteriana. Estos datos se presentaron como una charla en el 2013 CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interaction en Baltimore, MD, y se enviaron dos manuscritos.

Zaheer, SS, Goodson, J y Winkler, WC (2013) Más que un producto de degradación: un papel regulador para pGpG, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Baltimore, MD. (HABLAR)

Ashley está investigando la respuesta inmune celular en el organismo modelo Drosophila melanogaster. La fagocitosis de bacterias por células de vigilancia inmunitaria, conocidas como hemocitos, es un componente clave de esta respuesta inmune innata. Ashley tiene como objetivo identificar nuevos genes y vías de señalización involucradas en la fagocitosis de patógenos bacterianos mediante una combinación de estudios de asociación de genoma completo (GWAS), genética clásica y enfoques de biología molecular y celular. Utilizando RNAi en hemocitos, así como en líneas que llevan alelos mutantes, ha descubierto que la pérdida de A2bp1 conduce a una reducción de la fagocitosis junto con una disminución de la resistencia a S. infección por aureus. En última instancia, el objetivo del trabajo de Ashley es mejorar nuestra comprensión de los procesos inmunes innatos que median la resistencia bacteriana en moscas y humanos.

Nazario-Toole, AE, McCord, RP, Zhang, H., Chines, PS, Zhan, Erdos, MR, Collins, FS, Dekker, J. y Cao, K. (2013) Alteraciones correlacionadas en la organización del genoma, metilación de histonas, e interacciones entre ADN y ndashlamina A / C en el síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford. Día de la Interacción de Graduados de la Universidad de Maryland (GRID), 2011 (TALK)

Nazario-Toole A.E. y Wu, L.P. (2014) Alteraciones correlacionadas en la organización del genoma, metilación de histonas e interacciones entre ADN y ndashlamina A / C en el síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford.

Investigación postdoctoral, IBBR, Universidad de Maryland, College Park

La investigación de rah se centra en el patógeno intracelular. Tuberculosis micobacteriana (Mtb), lo que resulta en aproximadamente 1 millón de muertes cada año. Una vez inhalado, el Mtb es fagocitado por los macrófagos alveolares del pulmón, donde activa la respuesta inmune del huésped. Los estudios han demostrado que la citocina proinflamatoria IL-1β media la eliminación de Mtb y la escisión y activación de IL-1β en células dendríticas y macrófagos está mediada en gran medida por inflamasomas. Sarah y otros en el laboratorio de Briken han demostrado que Mtb inhibe el inflamasoma AIM2 de una manera dependiente de ESX-1, lo que sugiere que un efector secretado está involucrado en este proceso. También han demostrado que Mtb inhibe la producción y señalización de IFNβ, lo que podría proporcionar un mecanismo indirecto potencial para la inhibición de AIM2 por Mtb. Su trabajo de tesis en curso tiene como objetivo caracterizar los mecanismos específicos que emplea Mtb para inhibir estas diversas vías, proporcionando así una mejor comprensión de esta nueva forma de manipulación del sistema inmunológico innato durante la infección por Mtb. Sarah ya ha contribuido a un manuscrito y dos artículos de revisión en solo 2 años. Tuvo éxito en la obtención de una beca predoctoral NSF de gran prestigio por el tiempo que le quedaba en el programa que comenzó justo después de sus 12 meses en este premio T32.

Año de ingreso (titulación previa e institución) 2012 B.S. Universidad de Roanoke Mentor-Dept (programa de posgrado) Briken-CBMG (MOCB-BISI) Tiempo de subvención de formación Agosto de 2013 a julio de 2014 Título del proyecto de investigación Caracterización de los mecanismos de inhibición del inflamasoma AIM2 de la célula huésped por Mycobacterium tuberculosis Publicaciones

Shah, S., Bohsali, A., Ahlbrand, SE, Srinivasan, L., Rathinam, VA, Vogel, SN, Fitzgerald, KA, Sutterwala, FS, Briken, V. (2013) Vanguardia: Mycobacterium tuberculosis pero no no virulento Las micobacterias inhiben la producción de IL-1 y beta dependiente del inflamasoma IFN- & beta y AIM2 a través de su sistema de secreción ESX-1. Revista de inmunología 191 (7): 3514-8. doi: 10.4049 / jimmunol.130133 PMID: 23997220.

Briken, V., Ahlbrand, S.E., Shah, S. (2013) Mycobacterium tuberculosis y el inflamasoma de la célula huésped: una relación compleja. Frontiers in Cell Infection & amp Microbiology.3: 62. doi: 10.3389 / fcimb.2013.00062. PubMed PMID: 24130966

Srinivasan, L., Ahlbrand, S.E., Briken, V. (2014) Interacción de Mycobacterium tuberculosis con las vías de muerte de la célula huésped. Cold Spring Harb Perspect Med. 4 (8). PMID de PubMed: 24968864

Sigwalt, D, Ahlbrand, SE, Xhang, M, Vinciguerra, B, Briken, V e Isaacs L (2015) Organic Letters, 17 (3): 5014-5917.

Ahlbrand, SE, Shah, S, Sutterwala, FS y Briken, V (2013) Caracterización de la inhibición del inflamasoma AIM2 del huésped por Mycobacterium tuberculosis, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Shady Grove MD. (HABLAR)

  • Beca de investigación de posgrado NSF
  • Beca de posgrado en ciencia e ingeniería del DoD (rechazada)
  • Beca de posgrado al mérito BISI

El proyecto de Ganesh (Surya) involucra un patógeno restringido por humanos, el estreptococo del grupo A (GAS). GAS se basa en el sistema de fosfotransferasa dependiente de fosfoenolpiruvato (PTS) para el metabolismo de varias fuentes de carbohidratos durante la infección, un sistema compuesto por dos enzimas generales, EI y Hpr, y 14 EII específicos de azúcar. Las funciones de las enzimas PTS generales se han estudiado ampliamente, pero aún se desconoce la contribución de las EII individuales. El trabajo de tesis de Surya busca resolver la importancia de los EII específicos del azúcar en la patogénesis del estreptococo del grupo A. Ha construido mutantes en cada uno de los 14 genes EII y está caracterizando sus fenotipos centrándose en la utilización de fructosa, manosa y glucosa, todos los cuales se han asociado con el entorno relacionado con enfermedades, como la sangre. Surya interrogará el papel de estos sistemas durante la infección utilizando varios modelos animales para determinar qué carbohidratos se utilizan en varios nichos del huésped.

Año de ingreso (titulación previa e institución) 2012 (B.S. Coll. De William & Mary) Mentor-Dept (programa de posgrado) McIver-CBMG (MOCB-BISI) Tiempo de subvención de formación Enero de 2014 a diciembre de 2014 Título del proyecto de investigación Metabolismo y virulencia de carbohidratos en el patógeno humano Streptococcus pyogenes Publicaciones

  • Sundar, GS, Valdes, KM, Vega, LA, Belew, AT, Islam, E, Binet, R, El-Sayed, NM, Le Breton, Y y McIver, KS (2014) Impacto de un transportador de fructosa PTS putativo en la fisiología y virulencia del estreptococo del grupo A, Simposio CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Shady Grove MD. (HABLAR)
  • Sundar, GS, Le Breton, Y y McIver, KS (2016) Un transportador de azúcar promiscuo influye en la hemólisis mediada por SLS en el estreptococo del grupo A, ASM International Streptococcal Genetics Conference, Washington, DC. (HABLAR)
  • Premio de viaje BISI-MOCB
  • G + Pathogens Mtng. Premio de viaje
  • Beca Dotada de Hokenson
  • Premio de viaje de ASM Strep Genetics

La investigación de Margo analiza la adenosil cobalamina (AdoCbl) que se requiere para el metabolismo de la etanolamina (EA) en Enterococcus faecalis, tanto como cofactor enzimático como para la inducción de los genes de utilización de EA (eut). Actúa a través de un riboswitch que se une a AdoCbl para inducir los genes eut, pero el mecanismo de control no se comprende completamente. Margo y colaboradores de UT Houston (laboratorio Garsin) encontraron que el riboswitch de unión a AdoCbl es parte de un ARN pequeño de acción trans, EutX, que además contiene un sustrato de horquilla dual para EutV. En ausencia de AdoCbl, EutX secuestra EutV en un complejo inactivo. Cuando AdoCbl está presente, su unión al riboswitch evita la formación del complejo EutX / EutV, y EutV es libre de inducir la expresión génica por antiterminación. Estos resultados amplían los tipos conocidos de mecanismos reguladores de ARN pequeño para incluir el secuestro de proteínas reguladoras de unión a ARN mediado por riboswitch y se publicaron recientemente en Science.

Año de ingreso (titulación previa e institución) 2011 (Licenciatura SUNY, Albany) Mentor-Dept (programa de posgrado) Winkler-CBMG (bioquímica) Tiempo de subvención de formación Agosto de 2014 a julio de 2015 Título del proyecto de investigación Regulación del ARN posterior al inicio de la utilización de etanolamina en Enterococcus faecalis Publicaciones

Gebbie, MP, Debroy, S, Ramesh, A, Goodson, J, Cruz, M, van Hoof, A, Winkler, W y Darsin, D (2014) Un ARNs que contiene riboswitch controla la expresión génica mediante el secuestro de un regulador de respuesta , Reunión anual de RiboClub, Quebec, Canadá (TALK)

La investigación de Jim busca vincular las propiedades fisicoquímicas de los portadores de vacunas biomateriales con alteraciones en la estructura y función de los ganglios linfáticos (NL), tejidos que coordinan la inmunidad. Este conocimiento revelará cómo las propiedades que se conservan en los portadores de vacunas, adyuvantes y patógenos pueden causar la activación o supresión de la inmunidad al alterar los LN. El enfoque de Jim implica sintetizar polímeros que se utilizarán para tratar células o animales en ausencia o en combinación con antígenos, adyuvantes o patógenos, mediante inyección directa en los ganglios linfáticos.Su trabajo se centra en tres áreas: activación in vitro de células dendríticas (DC), reorganización del microambiente LN y el papel de los portadores de vacunas durante la infección o inmunizar ratones antes o después de la exposición a la cepa de vacuna viva de Francisella tularensis (LVS). El trabajo de Jims espera contrastar la organización local de los LN durante la infección con y sin vacunación, y revelar cómo los polímeros con propiedades fisicoquímicas específicas inyectados en los LN polarizan la respuesta sistémica contra los patógenos prioritarios de los NIH.

  • Andorko, JI, Tostanoski, L.H. y Jewel, C.M. (2013) Ingeniería de la respuesta inmune con biomateriales, Reunión de la comunidad de biotecnología, Frederick, MD (TALK)
  • Andorko, JI y Jewel, C.M. (2013) Investigando el impacto biomaterial en la organización e inmunidad de los ganglios linfáticos, Fischell Festival, College Park, MD
  • Andorko, JI y Jewel, C.M. (2014) Inmunogenicidad intrínseca de policationes rápidamente degradables: papel de las propiedades fisicoquímicas, Simposio Keystone sobre modos de acción de vacunas y adyuvantes, Seattle, WA
  • Andorko, JI y Jewel, C.M. (2015) Investigando la inmunogenicidad de polímeros sintéticos con propiedades que imitan a los patógenos, Simposio CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Baltimore, MD. (HABLAR)
  • Póster para estudiantes sobresalientes de la Conferencia de bioingeniería del noreste (2014)
  • Beca Keystone Future of Science para el Simposio de Vacunas Keystone (2014)

La investigación de Bess Dalby tiene como objetivo caracterizar la expresión genética, el control transcripcional y la relevancia funcional de la activación reguladora de los macrófagos. Los macrófagos son células fagocíticas del sistema inmunológico innato conocidas principalmente por su papel en la destrucción de bacterias y el inicio de la inflamación durante las infecciones. Sin embargo, ahora se está reconociendo a los macrófagos por sus diversos roles en la cicatrización de heridas y la atenuación de las respuestas inmunes. El laboratorio de Mosser identificó previamente un nuevo estado de activación de macrófagos denominado macrófagos "reguladores". Estas células son fenotípicamente distintas de los macrófagos activados clásicamente, en que producen niveles bajos de las citocinas inflamatorias IL-12, IL-1B e IL-6, pero niveles altos de la citocina antiinflamatoria IL-10. Bess está trabajando actualmente en colaboración con MedImmune para aumentar la comprensión de la biología y los mecanismos detrás de la inmunomodulación mediada por macrófagos mediante la generación de datos proteómicos y transcriptómicos a partir de macrófagos reguladores. Con estos conjuntos de datos, pretende identificar marcadores de ARNm característicos, proteínas de membrana y reguladores aguas arriba en estas células. Estos estudios tienen el potencial de proporcionar una imagen global del comportamiento y la función de este fenotipo, identificar biomarcadores específicos de los macrófagos reguladores y establecer su relevancia en las enfermedades humanas.

Dalby, E, Suresh y Mosser, DM (2015) Caracterización funcional de macrófagos reguladores, Simposio CrossTalk sobre interacciones huésped-patógeno, Baltimore, MD. (HABLAR)

Mi investigación se centra en el desarrollo de nuevas herramientas y enfoques computacionales para el uso de datos de patógenos del huésped de alto rendimiento para obtener información sobre los cambios biológicos que tienen lugar en el huésped y el patógeno durante el proceso de infección, para mejorar nuestra comprensión de la función del gen del patógeno. y para determinar los elementos reguladores de patógenos importantes que podrían desempeñar un papel en el desarrollo y la patogénesis. Durante el proceso de infección, las células huésped y patógenas interactúan directamente entre sí, cada una intentando manipular a la otra en su propio beneficio, a menudo tomando la forma de activación o supresión de redes de señalización. Mi investigación hace uso de enfoques de biología de red para preguntar si podemos detectar firmas de esta manipulación o si existen puntos en común entre las diferentes interacciones huésped-patógeno.

  • Dillon LA, Okrah K, Hughitt VK, Suresh R, Li, Fernandes MC, Belew AT, Corrada Bravo H, Mosse, DM y El-Sayed NM (2015) Nucleic Acids Research, 43 (14): 6799-6813.
  • Premio CBMG Isabel McDonald al Servicio (2015)
  • Premio CBMG TA a la excelencia (2016)
  • Premio UMCP Outstandng Graduate Assistant (2016)

Me interesan las respuestas inmunitarias del huésped (ratón y humano) a los estímulos, la resolución de la respuesta inmunitaria y las interacciones huésped-patógeno con Leishmania. Utilizando la secuenciación de ARN y la bioinformática, estoy tratando de identificar los factores patógenos y del huésped que contribuyen a diversas manifestaciones de la leishmaniasis con el fin de descubrir objetivos para el diagnóstico, la terapéutica y las vacunas.

Mentor-Dept (programa de posgrado) Mosser-CBMG (BISI-MOCB) Tiempo de subvención de formación Junio ​​de 2019 - julio de 2020 Título del proyecto de investigación Caracterización del transcriptoma humano-Leishmania y exploración del papel de CD38 en la leishmaniasis Publicaciones

Christensen, SM, Dillon, LA, Carvalho, LP, Passos, S, Novais, FO, Hughitt, VK, Beiting, R, Carvalho, EM, Scott P, El-Sayed, NM y Mosser, DM (2016) PLoS desatendidos Enfermedades tropicales, 10 (9).

Hamidzadeh K, Christensen SM, Dalby, E. Chandrasekaran, P y Mosser DM (2016) Revisiones anuales en fisiología, 79: 567-592.

Christensen, SM, Belew AT, El-Sayed NM, Tafuri WL, Silveira FT y Mosser, DM (2019) PLoS Neglected Tropical Diseases, 13 (3).

Dalby E, Christensen SM, Wang J, Hamidzadeah, K, Chandrasekararn P, Hughitt VK, Tafuri WL, Arantes RME, Rodrigues IA, Herbst R, El-Sayed NM, Sims GP y Mosser, DM (2020) Journal of Immunology, 205 (1): 102-112.

Mis intereses de investigación giran en torno a los mecanismos de regulación genética de las bacterias. Los microorganismos utilizan una amplia gama de mecanismos para controlar la expresión génica más allá del control prototípico del inicio de la transcripción, y la frontera de la regulación genética es relativamente poco conocida. Intento descubrir mecanismos reguladores novedosos y comprender mejor la función, el mecanismo y la evolución de estos mecanismos reguladores de iniciación posterior a la transcripción en diferentes especies de bacterias. Recientemente publiqué un artículo que detalla el descubrimiento de una nueva clase de reguladores de antiterminación procesiva en bacterias Gram-positivas que denominamos LoaP. Este parámetro especializado del factor de elongación de la transcripción NusG controla las transcripciones en una variedad de bacterias Gram-positivas, transcripciones involucradas principalmente en la producción de antibióticos o polisacáridos especializados usados ​​en biopelículas o cápsulas. Mi trabajo actual intenta comprender el mecanismo por el cual estas proteínas controlan la transcripción, la importancia de estos sistemas y cómo evolucionaron para controlar los regulones especializados, y comenzar a utilizar estos sistemas como herramientas de biología sintética para mejorar la producción de productos naturales y antibióticos. Además, quiero identificar otras variedades de factores reguladores especializados para ayudar a ampliar nuestra comprensión de la diversidad de herramientas que utilizan los microorganismos para controlar en última instancia la expresión génica.
Año de ingreso (titulación previa e institución)
Mentor-Dept (programa de posgrado)

Goodson JR, Zhang C, Trettel D, Ailinger HE, Lee PE, Spirito CM, Winkler WC.
Un mecanismo autoinhibidor controla la actividad de unión al ARN de la proteína sensible a nitratos NasR.
Mol Microbiol. 2020 20 de abril. Doi: 10.1111 / mmi.14517. En línea antes de la impresión.
PMID: 32314426

Kaval KG, Gebbie M, Goodson JR, Cruz MR, Winkler WC, Garsin DA.
La utilización de etanolamina y la formación de microcompartimentos bacterianos están sujetas a represión de catabolitos de carbono. J Bacteriol. 2019 Abr 24201 (10): e00703-18. PMID: 30833356

Cole SJ, Hall CL, Schniederberend M, Farrow Iii JM, Goodson JR, Pesci EC, Kazmierczak BI, Lee VT. Supresión del anfitrión de la detección de quórum durante las infecciones del tracto urinario asociadas al catéter.
Nat Commun. 259 de octubre de 2018 (1): 4436. PMID: 30361690
Goodson JR, WC Winkler. (2018) Antiterminación Procesiva. Microbiol Spectr. 6 (5): 10.1128 / microbiolspec.RWR-0031-2018. PMID: 30191803
Goodson JR, Klupt S, Zhang C, Straight P, Winkler WC. (2017) LoaP es una proteína antiterminador ampliamente conservada que regula los grupos de genes de antibióticos en Bacillus amyloliquefaciens.
Nat Microbiol. 2: 17003. PMID: 28191883.
Roelofs KG, Jones CJ, Helman SR, Shang X, Orr MW, Goodson JR, Galperin MY, Yildiz FH, Lee VT. (2015) La identificación sistemática de proteínas de unión a di-GMP cíclicas en Vibrio cholerae revela una nueva clase de ATPasas de unión a di-GMP cíclicas asociadas con sistemas de secreción de tipo II.
PLoS Pathog. 11 (10): e1005232. PMID: 26506097
DebRoy S, Gebbie M, Ramesh A, Goodson JR, Cruz MR, van Hoof A, Winkler WC, Garsin DA. (2014) Riboswitches. Un ARNs que contiene riboswitch controla la expresión génica mediante el secuestro de un regulador de respuesta. Ciencias. 345 (6199): 937-40. PMID: 25146291
Shin JH, Wakeman CA, Goodson JR, Rodionov DA, Freedman BG, Senger RS, Winkler WC. (2014) Transporte de magnesio por un gen bacteriano relacionado con Nramp. PLoS Genet. 10 (6): e1004429. PMID: 24968120

Las bacterias crecen en muchos nichos dinámicos y, por lo tanto, requieren mecanismos para detectar y responder a los cambios en su entorno. Una forma común de responder a los cambios extracelulares es mediante el uso de moléculas de segundo mensajero, que regulan diversos fenotipos. Todos los segundos mensajeros identificados actualmente son biomédicamente relevantes, ya que regulan fenotipos importantes para la virulencia de muchos patógenos. Mi investigación tiene como objetivo revelar nuevos objetivos reguladores para dos de estos nucleótidos de señalización: di-GMP cíclico y di-AMP cíclico.

Mentor-Dept (programa de posgrado) Winkler-CBMG (BISI-MOCB) Tiempo de subvención de formación Agosto de 2018 - julio de 2019 Título del proyecto de investigación Descubrimiento de nuevos objetivos de segundo mensajero durante la toma de decisiones bacterianas Publicaciones

Weiss CA, Hoberg JA, Liu K, Tu BP, Winkler WC. (2019) La microscopía unicelular revela que los niveles de di-GMP cíclico varían entre las subpoblaciones de Bacillus subtilis. J Bacteriol. 201 (16): e00247-19. PMID: 31138629

Kim SK, Lormand JD, Weiss CA, Eger KA, Turdiev H, Turdiev A, Winkler WC, Sondermann H, Lee VT. (2019) Una diribonucleotidasa dedicada resuelve un cuello de botella clave para el paso terminal de la degradación del ARN. Elife. 8: e46313. PMID: 31225796

Mi investigación tiene como objetivo obtener una mejor comprensión de las interacciones entre el péptido antimicrobiano histatina-5 y una familia de proteasas aspárticas secretadas (Saps) producidas por el patógeno fúngico, Candida albicans. La histatina-5 se encuentra en la saliva humana y tiene una actividad antifúngica fuerte y específica contra C. albicans. Sin embargo, se ha descubierto que varios de los Saps degradan e inactivan el péptido antimicrobiano. Para estudiar la ubicación de la escisión del péptido causado por Saps, estoy diseñando y probando variantes de histatina-5 con sustituciones de aminoácidos. A través de mi trabajo, espero obtener más información sobre cómo las proteasas reconocen los sitios de escisión y luego usar esta información para diseñar variantes con escisión reducida para mejorar el potencial terapéutico de la histatina-5.


Ver el vídeo: Mary Beckerle University of Utah Part 1: Adhesion, Signaling and Cancer (Mayo 2022).