Συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση βακτηριοφάγων που μολύνουν το βακτήριο Escherichia coli
Comparative genomic analysis of bacteriophages infecting Escherichia coli
Λέξεις-κλειδιά
Βακτηριοφάγοι ; Escherichia coli ; Φαγοθεραπεία ; Συγκριτική γονιδιωματικήΠερίληψη
Τα τελευταία χρόνια, η αντοχή των βακτηρίων στα αντιβιοτικά έχει εξελιχθεί
σε μείζον πρόβλημα δημόσιας υγείας, προκαλώντας ανησυχία στην επιστημονική
κοινότητα και εντείνοντας την ανάγκη για εναλλακτικές θεραπευτικές προσεγγίσεις.
Η εκτεταμένη χρήση και κατάχρηση των αντιβιοτικών έχει οδηγήσει στην εμφάνιση
πολυανθεκτικών βακτηριακών στελεχών, καθιστώντας αναποτελεσματικές πολλές
κλασικές θεραπείες. Μία από τις πιο υποσχόμενες εναλλακτικές προσεγγίσεις είναι
η φαγοθεραπεία, η οποία βασίζεται στη χρήση βακτηριοφάγων, ιών που μολύνουν
και καταστρέφουν επιλεκτικά τα βακτήρια. Οι φάγοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν
μεμονωμένα ή σε συνδυασμούς, γνωστούς ως φαγικά κοκτέιλ, ώστε να αυξηθεί η
αποτελεσματικότητά τους και να μειωθεί η πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικών
βακτηρίων. Η μελέτη της γενετικής ποικιλίας και της αλληλεπίδρασης των
βακτηριοφάγων με τους ξενιστές τους είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίηση
της φαγοθεραπείας και την ασφαλή εφαρμογή της στη θεραπεία λοιμώξεων.
Στην παρούσα ερευνητική εργασία, με τη βοήθεια εξειδικευμένων
βιοπληροφορικών εργαλείων, πραγματοποιήθηκε συγκριτική γονιδιωματική
ανάλυση, δύο λυτικών βακτηριοφάγων που μολύνουν το βακτήριο Escherichia coli,
με σκοπό την αποσαφήνιση των γονιδιωμάτων τους και την ταξινόμησή τους στο
φυλογενετικό δέντρο των ιών. Οι φάγοι παρουσίασαν σημαντικές γενετικές
διαφορές και κατατάχθηκαν μακριά ο ένας από τον άλλον στο φυλογενετικό δέντρο.
Αναλύθηκαν και χαρακτηρίστηκαν τα ανοιχτά αναγνωστικά πλαίσια και
εντοπίστηκαν γονίδια ενδιαφέροντος. Οι βακτηριοφάγοι εμφάνισαν υψηλή λυτική
ικανότητα. Υπολογίστηκε με την χρήση εξειδικευμένων βιοπληροφορικών
εργαλείων η ομολογία τους, σε σχέση με επιλεγμένους Ε .coli φάγους και τα
αποτελέσματα συγκρίθηκαν με πληροφορίες που αντλήσαμε από κατοχυρωμένες
βάσεις δεδομένων. Η μελέτη αυτή παρέχει νέες πληροφορίες για τη γονιδιωματική
βάση των φάγων και τη δυναμική τους στην αντιμετώπιση βακτηρίων. Ταυτόχρονα,
ανοίγει τον δρόμο για τη δημιουργία ετερογενών φαγικών κοκτέιλ και για τη
περαιτέρω μελέτη συνδυαστικών θεραπειών βακτηριοφάγων-αντιβιοτικών, με
στόχο τη βελτίωση της θεραπευτικής αποτελεσματικότητας και της ασφάλειας
χρήσης τους.
Περίληψη
In recent years, antibiotic resistance in bacteria has become a major public
health issue, causing concern in the scientific community and intensifying the need
for alternative therapeutic approaches. The widespread use and misuse of
antibiotics have led to the emergence of multidrug-resistant bacterial strains,
rendering many traditional treatments ineffective. One of the most promising
alternative approaches is phage therapy, which is based on the use of
bacteriophages, viruses that selectively infect and destroy bacteria. Phages can be
used individually or in combinations, known as phage cocktails, to increase their
effectiveness and reduce the likelihood of resistant bacteria developing. Studying
the genetic diversity and interaction of bacteriophages with their hosts is crucial for
optimizing phage therapy and ensuring its safe application in infection treatment.
In this study, a comparative genomic analysis was conducted using specialized
bioinformatic tools on two lytic bacteriophages that infect Escherichia coli, with the
aim of clarifying their genomes and classifying them within the viral phylogenetic
tree. The phages showed significant genetic differences and were placed far apart
from one another in the phylogenetic tree. Open reading frames were analyzed and
characterized, and genes of interest were identified. The bacteriophages exhibited
high lytic activity. Using specialized bioinformatics tools, their homology with
selected E. coli phages was calculated, and the results were compared with data
from established databases. This study provides new insights into the genomic
basis of phages and their dynamics in combating bacteria. At the same time, it
paves the way for the creation of heterogeneous phage cocktails and further
investigation of phage-antibiotic combination therapies, aiming to improve
therapeutic efficacy and the safety of their use.
Αριθμός σελίδων
84Σχολή
Σχολή Επιστημών Υγείας & ΠρόνοιαςΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Βιοϊατρικών ΕπιστημώνΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές