Candida albicans -Candida albicans
| Candida albicans | |
|---|---|
|
|
| Candida albicans visualiseras genom Gram -färgning och mikroskopi. Observera hyfer och klamydosporer , som har en diameter på 2–4 µm . | |
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | |
| Division: | |
| Klass: | |
| Beställa: | |
| Familj: | |
| Släkte: | |
| Arter: |
C. albicans
|
| Binomialt namn | |
|
Candida albicans ( C.-P. Robin ) Berkhout (1923)
|
|
| Synonymer | |
|
|
Candida albicans är en opportunistisk patogen jäst som är en vanlig medlem i människans tarmflora . Det kan också överleva utanför människokroppen. Det upptäcks i mag -tarmkanalen och munnen hos 40–60% av friska vuxna. Det är vanligtvis en kommensal organism, men det kan bli patogent hos immunkompromitterade individer under olika förhållanden. Det är en av få arter av släktet Candida som orsakar den mänskliga infektionen candidiasis , vilket beror på en överväxt av svampen. Candidiasis observeras till exempel ofta hos HIV -infekterade patienter. C. albicans är den vanligaste svamparten isolerad från biofilm antingen bildade på (permanent) implanterad medicinsk utrustning eller på mänsklig vävnad . C. albicans , C. tropicalis , C. parapsilosis och C. glabrata är tillsammans ansvariga för 50–90% av alla fall av candidiasis hos människor. En dödlighet på 40% har rapporterats för patienter med systemisk candidiasis på grund av C. albicans . Enligt en uppskattning orsakar invasiv candidiasis som drabbats på ett sjukhus 2800 till 11200 dödsfall årligen i USA. Ändå kanske dessa siffror inte riktigt återspeglar den verkliga omfattningen av skada som denna organism orsakar, med tanke på nya studier som visar att C. albicans kan passera blod -hjärnbarriären .
C. albicans används vanligtvis som modellorganism för svamppatogener. Det kallas i allmänhet som en dimorf svamp eftersom den växer både som jäst och trådformiga celler. Den har emellertid flera olika morfologiska fenotyper inklusive ogenomskinliga, GUT och pseudohyphala former. C. albicans ansågs länge vara en obligatorisk diploid organism utan haploid stadium. Detta är dock inte fallet. Bredvid ett haploid stadium kan C. albicans också existera i ett tetraploid stadium. Det senare bildas när diploida C. albicans -celler parar sig när de är i den ogenomskinliga formen. Den diploida genomstorleken är cirka 29 Mb, och upp till 70% av de proteinkodande generna har ännu inte karakteriserats. C. albicans odlas lätt i labbet och kan studeras både in vivo och in vitro . Beroende på media kan olika studier göras eftersom media påverkar det morfologiska tillståndet hos C. albicans . En speciell typ av medium är CHROMagar ™ Candida, som kan användas för att identifiera olika arter av candida.
Etymologi
Candida albicans kan ses som en tautologi . Candida kommer från det latinska ordet candidus, vilket betyder vitt. Albicans själv är den nuvarande delen av det latinska ordet albicō, vilket betyder att bli vit. Detta leder till att vitt blir vitt, vilket gör det till en tautologi.
Det kallas ofta kort som trast, candidiasis eller candida. Mer än hundra synonymer har använts för att beskriva C. albicans . Över 200 arter har beskrivits inom candida -släktet. Den äldsta hänvisningen till trast, troligen orsakad av C. albicans , går tillbaka till 400 fvt i Hippokrates arbete av epidemierna som beskriver oral candidiasis.
Genom
Genomet för C. albicans är nästan 16 Mb för haploidstorleken (28 Mb för diploidstadiet) och består av 8 uppsättningar kromosompar som kallas chr1A, chr2A, chr3A, chr4A, chr5A, chr6A, chr7A och chrRA. Den andra uppsättningen ( C. albicans är diploid) har liknande namn men med ett B i slutet. Chr1B, chr2B, ... och chrRB. Hela genomet innehåller 6 198 öppna läsramar (ORF). Sjuttio procent av dessa ORF har ännu inte karakteriserats. Hela genomet har sekvenserats vilket gör det till en av de första svamparna som sekvenseras fullständigt (bredvid Saccharomyces cerevisiae och Schizosaccharomyces pombe ). Alla öppna läsramar (ORF) är också tillgängliga i Gateway-anpassade vektorer . Bredvid denna ORFeome finns också ett GRACE -bibliotek (genersättning och villkorligt uttryck) för att studera viktiga gener i C. albicans genom . De mest använda stammarna för att studera C. albicans är WO-1- och SC5314-stammarna. WO-1-stammen är känd för att växla mellan vit ogenomskinlig form med högre frekvens medan SC5314-stammen är stammen som används för gensekvensreferens.
En av de viktigaste egenskaperna hos C. albicans genom är den höga heterozygositeten. Vid basen av denna heterozygositet ligger förekomsten av numeriska och strukturella kromosomala omlagringar och förändringar som medel för generering av genetisk mångfald genom kromosom length polymorphisms (kontraktion / expansions upprepningar), ömsesidiga transloka , kromosom deletioner , Nonsynonymous enkel nukleotidpolymorfismer och trisomi av individuellt kromosomer. Dessa karyotypiska förändringar leder till förändringar i fenotypen, vilket är en anpassningsstrategi för denna svamp. Dessa mekanismer utforskas vidare med tillgängligheten av den fullständiga analysen av C. albicans genom.
En ovanlig egenskap hos släktet Candida är att i många av dess arter (inklusive C. albicans och C. tropicalis , men inte till exempel C. glabrata ) CUG -kodonet , som normalt specificerar leucin, specificerar serin hos dessa arter. Detta är ett ovanligt exempel på en avvikelse från den genetiska standarden , och de flesta sådana avgångar är i startkodon eller, för eukaryoter , mitokondriella genetiska koder . Denna förändring kan i vissa miljöer hjälpa dessa Candida -arter genom att framkalla ett permanent stressrespons, en mer generaliserad form av värmechockresponsen . Denna olika kodonanvändning gör det dock svårare att studera C. albicans protein-protein-interaktioner i modellorganismen S. cerevisiae . För att övervinna detta problem utvecklades ett C. albicans- specifikt tvåhybridsystem.
Genomet för C. albicans är mycket dynamiskt, bidragit av de olika CUG -översättningarna, och denna variabilitet har med fördel använts för molekylära epidemiologiska studier och populationsstudier hos denna art. Genom -sekvensen har gjort det möjligt att identifiera förekomsten av en parasexuell cykel (ingen upptäckt meiotisk uppdelning ) i C. albicans . Denna studie av utvecklingen av sexuell reproduktion hos sex Candida- arter hittade senaste förluster i komponenter i den stora meiotiska crossover-bildningsvägen, men bibehållande av en mindre väg. Författarna föreslog att om Candida -arter genomgår meios är det med reducerat maskineri eller olika maskiner och indikerade att okända meiotiska cykler kan finnas hos många arter. I en annan evolutionär studie orsakade introduktion av partiell omdefinition av CUG -identitet (från Candida -arter) till Saccharomyces cerevisiae -kloner ett stressrespons som påverkade sexuell reproduktion negativt. Denna omdefinition av CUG -identitet, som förekommer hos förfäder till Candida -arter, trodde att dessa arter skulle låsas i ett diploid eller polyploid tillstånd med möjlig blockering av sexuell reproduktion.
Morfologi
C. albicans uppvisar ett brett spektrum av morfologiska fenotyper på grund av fenotypisk växling och knopp till hyfa -övergång. Jäst-till-hyfer-övergången (filamentering) är en snabb process och induceras av miljöfaktorer. Fenotypisk växling är spontan, sker med lägre hastigheter och i vissa stammar är upp till sju olika fenotyper kända. Den bäst studerade kopplingsmekanismen är den vita till ogenomskinliga omkopplingen (en epigenetisk process). Andra system har också beskrivits. Två system (högfrekvent växlingssystem och vit till ogenomskinlig omkoppling) upptäcktes av David R. Soll och kollegor. Växling i C. albicans påverkas ofta, men inte alltid, av miljöförhållanden som halten av CO 2 , anaeroba förhållanden, medium som används och temperatur. I sin jästform sträcker sig C. albicans från 10 till 12 mikron . Sporer kan bildas på pseudohyphae som kallas klamydosporer som överlever när de utsätts för ogynnsamma förhållanden som torra eller varma årstider.
Jäst-till-hyfa-växling
Även om det ofta kallas dimorf är C. albicans faktiskt polyfeniskt (kallas ofta även pleomorft ). När de odlas i standardjästlaboratorium, växer C. albicans som äggformiga "jästceller". Milda miljöförändringar i temperatur, CO 2 , näringsämnen och pH kan emellertid resultera i en morfologisk övergång till filamentös tillväxt. Filamentösa celler delar många likheter med jästceller. Båda celltyperna verkar spela en specifik, särskiljande roll för C. albicans överlevnad och patogenicitet . Jästceller verkar vara bättre lämpade för spridning i blodomloppet medan hyphalceller har föreslagits som en virulensfaktor. Hyphala celler är invasiva och spekuleras vara viktiga för vävnadspenetrering, kolonisering av organ och överlevande plus flyktande makrofager. Övergången från jäst till hyphalceller kallas vara en av nyckelfaktorerna i virulensen av C. albicans ; det anses dock inte nödvändigt. När C. albicans -celler odlas i ett medium som efterliknar den fysiologiska miljön hos en mänsklig värd, växer de som trådformiga celler (både sanna hyfer och pseudohyfer). C. albicans kan också bilda klamydosporer , vars funktion förblir okänd, men det spekuleras i att de spelar en roll för att överleva tuffa miljöer eftersom de oftast bildas under ogynnsamma förhållanden.
CAMP-PKA-signalkaskaden är avgörande för morfogenesen och en viktig transkriptionell regulator för övergången från jästliknande celler till filamentösa celler är EFG1.
Högfrekvent växling
Förutom den välstuderade övergången jäst till hyfer har andra kopplingssystem beskrivits. Ett sådant system är "högfrekvensomkopplingssystemet". Under denna omkoppling genereras olika cellulära morfologier ( fenotyper ) spontant. Denna typ av omkoppling sker inte i massor, representerar ett variabilitetssystem och det sker oberoende av miljöförhållanden. Stammen 3153A producerar minst sju olika kolonimorfologier. I många stammar konverterar de olika faserna spontant till de andra med en låg frekvens. Växlingen är reversibel och kolonitypen kan ärvas från en generation till en annan. Att kunna växla igenom så många olika (morfologiska) fenotyper gör att C. albicans kan växa i olika miljöer, både som en kommensal och som en patogen.
I 3153A -stammen har en gen som heter SIR2 (för tyst informationsregulator), som verkar vara viktig för fenotypisk omkoppling, hittats. SIR2 hittades ursprungligen i Saccharomyces cerevisiae (bryggerjäst), där det är involverat i kromosomal tystnad - en form av transkriptionell reglering , där regioner i genomet inaktiveras reversibelt av förändringar i kromatinstruktur (kromatin är komplexet av DNA och proteiner som gör kromosomer ). I jäst finns gener som är involverade i kontrollen av parningstyp i dessa tysta regioner, och SIR2 undertrycker deras uttryck genom att upprätthålla en tyst kompetent kromatinstruktur i denna region. Upptäckten av en C. albicans SIR2 implicerad i fenotypisk omkoppling tyder på att den också har tysta regioner som styrs av SIR2 , där de fenotypspecifika generna kan finnas. Hur SIR2 själv regleras i S. cerevisiae kan ännu ge fler ledtrådar om växlingsmekanismerna för C. albicans .
Vit till ogenomskinlig omkoppling
Bredvid dimorfismen och det först beskrivna högfrekventa kopplingssystemet genomgår C. albicans en annan högfrekvent kopplingsprocess som kallas vit till ogenomskinlig omkoppling, vilket är en annan fenotypisk omkopplingsprocess hos C. albicans . Det var det andra högfrekventa kopplingssystemet som upptäcktes i C. albicans . Den vita till ogenomskinliga omkopplingen är ett epigenetiskt kopplingssystem. Fenotypisk omkoppling används ofta för att referera till vit ogenomskinlig omkoppling, som består av två faser: en som växer som runda celler i släta, vita kolonier (kallad vit form) och en som är stavliknande och växer som platt, grå kolonier (kallas ogenomskinlig form). Denna övergång från vita celler till ogenomskinliga celler är viktig för virulensen och parningsprocessen för C. albicans eftersom den ogenomskinliga formen är den parningskompetenta formen, som är en miljon gånger effektivare i parning jämfört med den vita typen. Denna växling mellan vit och ogenomskinlig form regleras av WOR1-regulatorn (vit till ogenomskinlig regulator 1) som styrs av den parande typ locus (MTL) repressorn (a1-α2) som hämmar uttrycket av WOR1. Förutom den vita och ogenomskinliga fasen finns det också en tredje: den grå fenotypen. Denna fenotyp visar den högsta förmågan att orsaka kutana infektioner. De vita, ogenomskinliga och grå fenotyperna bildar ett fenotiskt fenotypiskt kopplingssystem. Eftersom det ofta är svårt att skilja mellan vita, ogenomskinliga och grå celler kan floxin B, ett färgämne, tillsättas till mediet.
En potentiell regulatorisk molekyl i den vita till ogenomskinliga omkopplingen är Efg1p , en transkriptionsfaktor som finns i WO-1-stammen som reglerar dimorfism, och på senare tid har föreslagits att hjälpa till att reglera fenotypisk omkoppling. Efg1p uttrycks endast i det vita och inte i den grå celltypen, och överuttryck av Efg1p i gråformen orsakar en snabb omvandling till den vita formen.
White-GUT-omkopplare
En mycket speciell typ av fenotypisk switch är white-GUT-switch (Gastrointestinally-IndUced Transition). GUT -celler är extremt anpassade för överlevnad i matsmältningskanalen genom metaboliska anpassningar till tillgängliga näringsämnen i matsmältningskanalen. GUT -cellerna lever som kommensala organismer och utkonkurrerar andra fenotyper. Övergången från vita till GUT -celler drivs av passage genom tarmen där miljöparametrar utlöser denna övergång genom att öka WOR1 -uttrycket.
Roll i sjukdom
Candida finns över hela världen men äventyrar oftast immunförsvagade personer som diagnostiserats med allvarliga sjukdomar som HIV och cancer. Candida rankas som en av de vanligaste grupperna av organismer som orsakar sjukhusförvärvade infektioner . Särskilt högriskindivider är patienter som nyligen genomgått en operation, en transplantation eller är på intensivvårdsavdelningen (ICU), C. albicans- infektioner är den främsta källan till svampinfektioner hos kritiskt sjuka eller på annat sätt immunförsvagade patienter. Dessa patienter utvecklar övervägande orofaryngeal eller trastcandidiasis, vilket kan leda till undernäring och störa absorptionen av läkemedel. Överföringsmetoder inkluderar mor till spädbarn genom förlossning, infektioner som förvärvats mellan människor som oftast inträffar på sjukhus där immunkompromitterade patienter skaffar jästen från vårdpersonal och har en incidensgrad på 40%. Människor kan bli smittade efter att ha haft sex med en kvinna som har en befintlig vaginal jästinfektion. Delar av kroppen som vanligtvis är infekterade inkluderar hud, könsorgan, hals, mun och blod. Kännetecken för vaginal infektion inkluderar urladdning och torrt och rött utseende av vaginal slemhinna eller hud. Candida fortsätter att vara den fjärde vanligaste isolerade organismen i blodomloppsinfektioner. Friska människor lider vanligtvis inte (allvarligt) av ytliga infektioner orsakade av en lokal förändring av cellulär immunitet, sett av astmapatienter som använder orala kortikosteroider.
Ytliga och lokala infektioner
Det förekommer vanligtvis som en ytlig infektion på slemhinnor i munnen eller slidan. En gång i livet kommer cirka 75% av kvinnorna att drabbas av vulvovaginal candidiasis (VVC) och cirka 90% av dessa infektioner orsakas av C. albicans . Det kan också påverka ett antal andra regioner . Till exempel rapporterades högre förekomst av kolonisering av C. albicans hos unga individer med tungpiercing , jämfört med icke -matchade individer. För att infektera värdvävnad reagerar den vanliga encelliga jästliknande formen av C. albicans på miljömärken och växlar till en invasiv, flercellig filamentform, ett fenomen som kallas dimorfism . Dessutom betraktas en överväxtinfektion som en superinfektion, termen brukar tillämpas när en infektion blir opportunistisk och mycket resistent mot svampdödande medel. Det blir sedan undertryckbart av antibiotika. Infektionen förlängs när den ursprungliga känsliga stammen ersätts av den antibiotikaresistenta stammen.
Candidiasis är känt för att orsaka gastrointestinala (GI) symtom, särskilt hos patienter med nedsatt immunförsvar eller hos patienter som får steroider (t.ex. för att behandla astma ) eller antibiotika. Nyligen finns det en framväxande litteratur om att en överväxt av svamp i tunntarmen hos icke-immunkompromitterade personer kan orsaka oförklarliga GI-symtom. Tunntarmsvampväxt (SIFO) kännetecknas av närvaron av ett överdrivet antal svamporganismer i tunntarmen i samband med gastrointestinala symptom. De vanligaste symptomen som observerades hos dessa patienter var rapningar, uppblåsthet, matsmältningsbesvär, illamående, diarré och gas. Den eller de bakomliggande mekanismerna som predisponerar för SIFO är oklara. Ytterligare studier behövs; både för att bekräfta dessa observationer och för att undersöka den kliniska relevansen av svampöverväxt.
Systemiska infektioner
Systemiska svampinfektioner ( fungemier ) inklusive de av C. albicans har framkommit som viktiga orsaker till sjuklighet och dödlighet hos immunkompromitterade patienter (t.ex. AIDS , cancerkemoterapi , organ- eller benmärgstransplantation ). C. albicans bildar ofta biofilmer inuti kroppen. Sådana C. albicans biofilmer kan bildas på ytan av implanterbara medicinska anordningar eller organ. I dessa biofilmer finns det ofta tillsammans med Staphylococcus aureus . Sådana infektioner med flera arter leder till högre dödlighet. Dessutom har sjukhusförvärvade infektioner av C. albicans blivit en orsak till stora hälsoproblem. Särskilt när candida -celler introduceras i blodomloppet kan en hög dödlighet uppgå till 40–60%.
Även om Candida albicans är den vanligaste orsaken till candidemi , har det skett en minskning av förekomsten och en ökad isolering av icke-albikanska arter av Candida under de senaste åren. Förebyggande åtgärder inkluderar att upprätthålla en god munhygien, hålla en hälsosam livsstil inklusive bra näring, noggrann användning av antibiotika, behandling av infekterade områden och att hålla huden torr och ren, fri från öppna sår.
C. albicans roll i Crohns sjukdom
Kopplingen mellan C. albicans och Crohns sjukdom har undersökts i en stor kohort. Denna studie visade att familjemedlemmar med flera fall av Crohns sjukdom var mer benägna att koloniseras av C. albicans än medlemmar i kontrollfamiljer. Experimentella studier visar att kemiskt inducerad kolit främjar kolonisering av C. albicans . I sin tur genererar kolonisering av C. albicans anti- Saccharomyces cerevisiae antikroppar (ASCA), ökar inflammation, histologiska poäng och proinflammatoriska cytokineuttryck.
Behandling
Det finns relativt få läkemedel som framgångsrikt kan behandla Candidiasis. Behandlingen inkluderar vanligtvis:
- amfotericin B , echinocandin eller flukonazol för systemiska infektioner
- nystatin för orala och esofageala infektioner
- clotrimazol för hud- och genitala jästinfektioner
På samma sätt som antibiotikaresistens blir resistens mot många antisvampmedel ett problem. Nya svampdödande medel måste utvecklas för att hantera detta problem eftersom endast ett begränsat antal svampdödande medel finns tillgängliga. Ett generellt problem är att svampar till skillnad från bakterier ofta förbises som ett potentiellt hälsoproblem.
Ekonomiska konsekvenser
Med tanke på att candidiasis är den fjärde (till tredje) vanligaste sjukhusförvärvade infektionen världen över leder det till enorma ekonomiska konsekvenser. Ungefär 60 000 fall av systemisk candidiasis varje år i USA ensam leder till en kostnad på mellan 2–4 miljarder dollar. De totala kostnaderna för candidiasis är bland de högsta jämfört med andra svampinfektioner på grund av den höga förekomsten. De enorma kostnaderna förklaras delvis av en längre vistelse på intensivvårdsavdelningen eller sjukhuset i allmänhet. En förlängd vistelse i upp till 21 dagar till jämfört med icke-infekterade patienter är inte ovanligt.
Biofilmutveckling
Biofilm bildningssteg
Biofilmen av C. albicans bildas i fyra steg. Först är det det första vidhäftningssteget, där jästformcellerna fäster vid substratet. Det andra steget kallas Mellansteg, där cellerna förökar sig för att bilda mikrokolonier , och groddrör bildas för att ge hyfer. I mognadssteget expanderar biofilmens biomassa, den extracellulära matrisen ackumuleras och läkemedelsresistensen ökar. I det sista steget av biofilmbildning frigörs jästformcellerna för att kolonisera den omgivande miljön (dispersion). Jästceller som frigörs från en biofilm har nya egenskaper, inklusive ökad virulens och läkemedelstolerans.
Zap1
Zap1, även känt som Csr1 och Sur1 (zink-responsive activator protein), är en transkriptionsfaktor som krävs för hyfabildningen i C. albicans biofilmer. Zap1 kontrollerar jämvikten för jäst- och hyphalceller, zinktransportörer och zinkreglerade gener i biofilmer av C. albicans .
Zink
Zink (Zn 2+ ) är viktigt för cellfunktionen hos C. albicans och Zap1 styr zinknivåerna i cellerna genom zinktransportörerna Zrt1 och Zrt2. Regleringen av zinkkoncentrationen i cellerna är viktig för cellens livskraft och om zinkhalterna blir för höga är det giftigt för cellerna. Zrt1 transporterar zinkjonerna med hög affinitet och Zrt2 transporterar zinkjonerna med låg affinitet.
Mekanismer och proteiner viktiga för patogenes
Filamentation
Möjligheten att växla mellan jästceller och hyphala celler är en viktig virulensfaktor. Många proteiner spelar en roll i denna process. Filamentering i C. albicans är en mycket komplex process. Bildandet av hyfer kan till exempel hjälpa Candida albicans att fly från makrofager i människokroppen. Dessutom genomgår C. albicans jäst-till-hyphal övergång inom den sura makrofagfagosomen. Detta orsakar initialt fagosommembranutspänning som så småningom leder till fagosomal alkalinisering genom fysisk bristning, följt av flykt.
Hwp1
Hwp1 står för Hyphal wall protein 1. Hwp1 är ett mannoprotein som ligger på hyfernas yta i den hyfala formen av C. albicans . Hwp1 är ett transglutaminasesubstrat från däggdjur . Detta värdenzym tillåter Candida albicans att fästa stabilt på värdepitelceller. Adhesion av C. albicans till värdceller är ett viktigt första steg i infektionsprocessen för kolonisering och efterföljande induktion av slemhinneinfektion.
Slr1
Det RNA-bindande proteinet Slr1 spelar en roll för att initiera hyphalbildning och virulens hos C. albicans .
Candidalysin
Candidalysin är ett cytolytiskt 31-aminosyra a-helix-peptidtoxin som frisätts av C. albicans under hyphalbildning. Det bidrar till virulens under slemhinneinfektioner.
Genetiska och genomiska verktyg
På grund av dess natur som modellorganism, som en viktig mänsklig patogen och den alternativa kodonanvändningen (CUG översatt till serin snarare än leucin), har flera specifika projekt och verktyg skapats för att studera C. albicans . Den diploida naturen och frånvaron av en sexuell cykel gör det dock svårt att studera organismer. Under de senaste 20 åren har dock många system utvecklats för att studera C. albicans på en mer djupgående genetisk nivå.
Urvalsmarkörer
De mest använda selektionsmarkörerna i C. albicans är CaNAT1 -resistensmarkören (ger resistens mot nourseothricin ) och MPAr eller IMH3r (ger resistens mot mykofenolsyra ). Bredvid de ovan nämnda selektionstillverkarna genererades några auxotrofa stammar för att arbeta med auxotrofa tillverkare. Den URA3 markör (URA3 blaster metoden) är en ofta använd strategi i uridin- auxotrofa stammar; dock har studier visat att skillnader i URA3 -position i genomet kan vara inblandade i patogenen hos C. albicans . Förutom URA3 -urvalet kan man också använda histidin, leucin och arginin autotrofi. Fördelen med att använda dessa autotrofier ligger i det faktum att de uppvisar vildtyp eller nästan vildtypsvirulens i en musmodell jämfört med URA3-systemet. En tillämpning av leucin, arginin och histidin autotrofi är till exempel candida tvåhybridsystem.
Full sekvens genom
Hela genomet av C. albicans har sekvenserats och blivit offentligt tillgängligt i en Candida -databas . Den heterozygota diploida stammen som används för detta fullständiga genom -sekvensprojekt är laboratoriestammen SC5314. Sekventeringen gjordes med hjälp av en helgenoms hagelgevärsmetod.
ORFeome -projekt
Varje förutsagd ORF har skapats i en gateway -anpassad vektor (pDONR207) och gjorts tillgänglig för allmänheten. Vektorerna ( plasmider ) kan förökas i E. coli och odlas på LB+ gentamicin -medium. På så sätt är varje ORF lätt tillgänglig i en lättanvänd vektor. Med hjälp av gateway -systemet är det möjligt att överföra ORF av intresse till någon annan gateway -anpassad vektor för ytterligare studier av den specifika ORF.
CIp10 integrerande plasmid
I motsats till jäst S. cerevisiae episomala plasmider förblir inte stabila i C. albicans . För att arbeta med plasmider i C. albicans måste således en integrativ metod (plasmidintegration i genomet) användas. Ett andra problem är att de flesta plasmidtransformationer är ganska ineffektiva i C. albicans ; emellertid övervinner CIp10 -plasmiden dessa problem och kan enkelt användas för att transformera C. albicans på ett mycket effektivt sätt. Plasmiden integreras inuti RP10 -lokuset eftersom störning av en RP10 -allel inte verkar påverka livskraften och tillväxten av C. albicans . Flera anpassningar av denna plasmid har gjorts efter att originalet blev tillgängligt.
Candida tvåhybridsystem (C2H)
På grund av den avvikande kodonanvändningen av C. albicans är det mindre genomförbart att använda den gemensamma värdorganismen ( Saccharomyces cerevisiae ) för tvåhybridstudier . För att övervinna detta problem skapades ett C. albicans tvåhybridsystem (C2H). Stammen SN152 som är auxotrof för leucin, arginin och histidin användes för att skapa detta C2H -system. Det anpassades genom att integrera en HIS1 -reportergen föregående av fem LexAOp -sekvenser. I C2H -systemet innehåller betesplasmiden (pC2HB) Staphylococcus aureus LexA BD, medan bytesplasmiden (pC2HP) har den virala AD VP16. Båda plasmiderna är integrerande plasmider eftersom episomala plasmider inte förblir stabila i C. albicans . Reportergenen som används i systemet är HIS1 -genen. När proteiner interagerar kommer cellerna att kunna växa på medium som saknar histidin på grund av aktiveringen av HIS1 -reportergenen . Flera interaktioner har hittills upptäckts med hjälp av detta system i en lågskalig uppsättning. En första screening med hög genomströmning har också utförts. Interaktiva proteiner kan hittas på BioGRID .
Bimolekylär fluorescenskomplementering (BiFC)
Förutom C2H-systemet har ett BiFC- system utvecklats för att studera protein-protein-interaktioner i C. albicans . Med dessa system kan proteininteraktioner studeras på sin nativa subcellulära plats i motsats till ett C2H -system där proteinerna tvingas in i kärnan. Med BiFC kan man studera till exempel proteininteraktioner som äger rum vid cellmembranet eller vakuolärt membran.
Mikroarrayer
Både DNA- och proteinmikroarrays utformades för att studera DNA -uttrycksprofiler och antikroppsproduktion hos patienter mot C. albicans cellväggsproteiner.
GRACE bibliotek
Med användning av ett tetracyklinreglerbart promotorsystem skapades ett genersättnings- och villkorligt uttryck (GRACE) bibliotek för 1 152 gener. Genom att använda den reglerbara promotorn och ha tagit bort 1 av allelerna i den specifika genen var det möjligt att skilja mellan icke-väsentliga och väsentliga gener. Av de testade 1 152 generna visade sig 567 vara väsentliga. Kunskapen om viktiga gener kan användas för att upptäcka nya svampdödande medel.
CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 har anpassats för att användas i C. albicans . Flera studier har utförts med hjälp av detta system.
Ansökan inom teknik
C. albicans har använts i kombination med kolnanorör (CNT) för att producera stabila elektriskt ledande bio-nano-kompositvävnadsmaterial som har använts som temperaturkännande element.
Anmärkningsvärda forskare från C. albicans
Se även
- Intestinal permeabilitet
- Torula jäst ( Candida utilis )
- Neonatal infektion
- Codon -användning
Referenser
Vidare läsning
- Odds, Frank C. (1988). Candida och candidos (2: a upplagan). Baillière Tindall. ISBN 978-0702012655.
- Waldman A, Gilhar A, Duek L, Berdicevsky I (maj 2001). "Incidens av Candida vid psoriasis - en studie om svampfloran hos psoriasispatienter". Mykoser . 44 (3–4): 77–81. doi : 10.1046/j.1439-0507.2001.00608.x . PMID 11413927 . S2CID 36201859 .
- Zordan RE, Miller MG, Galgoczy DJ, Tuch BB, Johnson AD (oktober 2007). "Interlocking Transcriptional Feedback Loops Control White-Opaque Switching in Candida albicans" . PLOS Biologi . 5 (10): e256. doi : 10.1371/journal.pbio.0050256 . PMC 1976629 . PMID 17880264 .
- Rossignol T, Lechat P, Cuomo C, Zeng Q, Moszer I, d'Enfert C (januari 2008). "CandidaDB: en databas med flera gener för Candida-arter och relaterad Saccharomycotina" . Nukleinsyraforskning . 36 (databasnummer): D557–61. doi : 10.1093/nar/gkm1010 . PMC 2238939 . PMID 18039716 .
- "Hur Candida albicans byter fenotyp - och tillbaka igen: SIR2 -tystnadsgenen har något att säga om Candidas kolonityp" . NCBI Kaffebreak . 1999-11-24 . Hämtad 2008-11-02 .