Wiki FKKT - User contributions [en]

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:22:06Z

Mark Varlamov: /* Viri */

== '''Uvod''' ==
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

== '''Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis''''' ==
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

== '''Imunski odziv na okužbo s klamidijo''' ==
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

== '''Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna''' ==
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

== '''Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis''''' ==
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== '''Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo''' ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4'' in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

== '''Zaključek''' ==
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

== '''Viri''' ==
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., & Zhong, G. (2015). Chlamydial Plasmid-Encoded virulence factor PGP3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infection and Immunity, 83(12), 4701–4709. https://doi.org/10.1128/iai.00746-15

Elwell, C. A., Mirrashidi, K. M., & Engel, J. N. (2016). Chlamydia cell biology and pathogenesis. Nature Reviews. Microbiology, 14(6), 385–400. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2016.30

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:08:28Z

Mark Varlamov: /* Povezava plazmidnih genov pgp3 in pgp4 z virulenčnostjo */

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:07:01Z

Mark Varlamov:

== '''Uvod''' ==
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

== '''Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis''''' ==
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

== '''Imunski odziv na okužbo s klamidijo''' ==
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

== '''Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna''' ==
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

== '''Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis''''' ==
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== '''Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo''' ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

== '''Zaključek''' ==
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

== '''Viri''' ==
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., & Zhong, G. (2015). Chlamydial Plasmid-Encoded virulence factor PGP3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infection and Immunity, 83(12), 4701–4709. https://doi.org/10.1128/iai.00746-15

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:06:35Z

Mark Varlamov:

== '''Uvod''' ==
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

== '''Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis''''' ==
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

== '''Imunski odziv na okužbo s klamidijo''' ==
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

== '''Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna''' ==
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

== '''Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis''''' ==
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== '''Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo''' ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

== Zaključek ==
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

== '''Viri''' ==
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., & Zhong, G. (2015). Chlamydial Plasmid-Encoded virulence factor PGP3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infection and Immunity, 83(12), 4701–4709. https://doi.org/10.1128/iai.00746-15

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:05:29Z

Mark Varlamov:

== '''Uvod''' ==
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

== '''Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis''''' ==
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

== Zaključek ==
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

== '''Viri''' ==
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., & Zhong, G. (2015). Chlamydial Plasmid-Encoded virulence factor PGP3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infection and Immunity, 83(12), 4701–4709. https://doi.org/10.1128/iai.00746-15

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:04:52Z

Mark Varlamov:

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

== Zaključek ==
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

== '''Viri''' ==
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., & Zhong, G. (2015). Chlamydial Plasmid-Encoded virulence factor PGP3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infection and Immunity, 83(12), 4701–4709. https://doi.org/10.1128/iai.00746-15

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:04:34Z

Mark Varlamov:

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

== Zaključek ==
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

=== Viri ===
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., & Zhong, G. (2015). Chlamydial Plasmid-Encoded virulence factor PGP3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infection and Immunity, 83(12), 4701–4709. https://doi.org/10.1128/iai.00746-15

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:02:30Z

Mark Varlamov: /* Viri */

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

=== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ===
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

=== Zaključek ===
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

=== Viri ===
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., & Zhong, G. (2015). Chlamydial Plasmid-Encoded virulence factor PGP3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infection and Immunity, 83(12), 4701–4709. https://doi.org/10.1128/iai.00746-15

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:02:04Z

Mark Varlamov: /* Viri */

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

=== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ===
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

=== Zaključek ===
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

=== Viri ===
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., Chen, C., Li, Z., Liu, Q., Wu, Y., Baseman, J. B., & Zhong, G. (2014). Plasmid-Encoded Pgp3 Is a Major Virulence Factor for Chlamydia muridarum To Induce Hydrosalpinx in Mice. Infection and Immunity, 82(12), 5327–5335. https://doi.org/10.1128/iai.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., Zhong, G. (2015). Chlamydial plasmid-encoded virulence factor Pgp3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infect. Immun. 83, 4701–4709. doi: 10.1128/IAI.00746-15

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T07:01:23Z

Mark Varlamov: /* Viri */

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

=== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ===
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

=== Zaključek ===
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

=== Viri ===
Turman, B. J., Darville, T., & O’Connell, C. M. (2023). Plasmid-mediated virulence in Chlamydia. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1251135

Liu, Y., Huang, Y., Yang, Z., Sun, Y., Gong, S., Hou, S., et al. (2014b). Plasmid-encoded Pgp3 is a major virulence factor for Chlamydia muridarum to induce hydrosalpinx in mice. Infect. Immun. 82, 5327–5335. doi: 10.1128/IAI.02576-14

Hou, S., Dong, X., Yang, Z., Li, Z., Liu, Q., Zhong, G. (2015). Chlamydial plasmid-encoded virulence factor Pgp3 neutralizes the antichlamydial activity of human cathelicidin LL-37. Infect. Immun. 83, 4701–4709. doi: 10.1128/IAI.00746-15

Talk:Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T06:58:25Z

Mark Varlamov:

Nik Matek: Imunski odziv na okužbo s klamidijo, izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna

Anže Perc: Uvod, bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'', virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'', zaključek

Mark Varlamov: Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo, mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo, Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnenvih regulatorjev virulenčnosti

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T06:56:04Z

Mark Varlamov:

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

=== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ===
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

=== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ===
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

=== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ===
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

=== Zaključek ===
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

=== Viri ===

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T06:55:10Z

Mark Varlamov: /* Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti */

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ==
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ==
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

=== Zaključek ===
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

=== Viri ===

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-05-12T06:54:26Z

Mark Varlamov:

=== Uvod ===
''Chlamydia trachomatis'' je bakterija, ki povzroča različne okužbe na sluzničnih mestih pri ljudeh, vključno z očesno konjunktivo, genitalnim in prebavnim traktom ter dihalnim traktom novorojenčkov. Okužba očesa lahko povzroči resne posledice, kot so brazgotinjenje in notranje zasukane veke, kar lahko privede do slepote. ''C. trachomatis'' serovarji A-C so vodilni povzročitelji infekcijske slepote po svetu, zaradi česar je trachoma pomemben javnozdravstveni problem, ki je prizadel približno 1,9 milijona ljudi.

Okužba reproduktivnega trakta, ki jo povzročajo serovarji D-K in L1-L3, je najpogostejša bakterijska spolno prenosljiva okužba povsod po svetu. Pri ženskah se začne v endocerviksu in se lahko vzpenja po reproduktivnem traktu, kar lahko privede do resnih zapletov, kot je medenično vnetna bolezen, in dolgoročne posledice, kot sta neplodnost ali zunajmaternična nosečnost.

Nedavne študije so pokazale, da se serotip ''C. trachomatis'' D-K lahko izolira tudi iz rektuma moških in žensk, kjer lahko deluje kot simbiont s črevesno floro. Čeprav rektalna okužba običajno ne povzroča lokalnih vnetnih simptomov, je bila pri nekaterih novorojenčkih, ki so bili navpično okuženi od matere, opažena spontana resolucija okužbe v enem letu. Kar kaže ,da rektalne okužbe ne vodijo do obolenja.

=== Bi-fazni razvoj bakterij ''C. trachomatis'' ===
Bakterija ''C. trachomatis'' je gram-negativna intracelularna bakterija z bi-faznim razvojnim ciklom, ki vključuje infektivna elementarna telesa (EB) in replikativna retikularna telesa (RB). Bi-fazni razvoj klamidije se začne s prvo fazo, ki vključuje vezavo infektivnih elementarnih teles (EB) na površino gostiteljskih celic, s pomočjo bakterijskih proteinov in gostiteljskih receptorjev .Ta proces se sproži s tvorbo trimolekularnega mostu med bakterijskimi adhezini, gostiteljskimi receptorji in heparan sulfatnimi proteoglikani (HSPG). To omogoča EB-jem, da se pritrdijo na površino celice in se nato endocitozirajo v membransko vezan kompartiment, znan kot inkluzija.

V tej fazi je ključnega pomena prenos pred-sintetiziranih efektorjev, kot so Tarp, TepP, CT694, CT695 in TmeA, v citosol gostiteljske celice preko tip III sekrecijskega sistema (T3SS). Ti efektorji spodbujajo preurejanje citoskeleta, kar olajšuje notranje usmerjanje EB-jev in/ali sproži mitogeni signal, ki vzpostavi antiapoptotično stanje v gostiteljski celici.

Ko so EB-ji v inkluziji, se začne druga faza razvojnega cikla, ki vključuje njihovo diferenciacijo v replikativna retikularna telesa (RB). Med to fazo se retikularna telesa eksponentno razmnožujejo in izločajo dodatne efektorje, ki modulirajo procese v gostiteljski celici. Poleg tega lahko retikularna telesa v primeru stresa preidejo v stanje vztrajnosti, kjer preidejo v povečana nenormalna telesa. Ta adaptacija omogoča bakterijam preživetje pod neprijaznimi pogoji, in ko je stres odstranjen, se lahko retikularna telesa ponovno aktivirajo.

Med pozno fazo okužbe retikularna telesa nadaljujejo z izločanjem efektorjev, ki so značilni za pozno fazo cikla, in sintetizirajo efektorje, specifične za elementarna telesa, preden se diferencirajo nazaj v EB-je. Končna faza razvojnega cikla je, ko se RB asinhrono spreminjajo nazaj v EB-je. V tej fazi so ključni mehanizmi izločanja, kot je liza celice ali ekstruzija, ki omogočajo sproščanje EB-jev iz okužene celice. Sproščeni EB-ji lahko nato ponovno sprožijo razvojni cikel z vezavo na sosednje gostiteljske celice, s čimer se okužba širi na nove celice in olajšuje širjenje klamidije v gostitelju.

=== Imunski odziv na okužbo s klamidijo ===
Okužene epitelne celice prepoznajo klamidije preko receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR-ji) na in v gostiteljski celici. Do sedaj je bilo dokazano, da klamidije aktivirajo cGAS, STING, NOD1, kaspazo-11, TLR2, in TLR4, od teh kaspaza-11 in TLR2 prispevata k imunopatologiji.
Klamidije aktivirajo inflamazom kaspaze-11 pri miših, verjetno s lipopolisaharidom. Ljudje izražamo kaspazo-4 in kaspazo-5 namesto kaspaze-11, kar otežuje neposredne primerjave med mišjim modelom in človeško boleznijo.

Klamidije prav tako aktivirajo TLR2, izražen na celični in endosomski membrani več tipov celic, vključno z epitelnimi in imunskimi celicami. Bakterijski lipoproteini in polisaharidi aktivirajo TLR2 v drugih modelih okužb, vendar klamidijski ligand za TLR2 ostaja neidentificiran. TLR2 in njegov adapterski protein MYD88 se lokalizirata v klamidijski inkluziji med okužbo. Ko je aktiviran, TLR2 pridobi MYD88 in sproži signalno kaskado, ki na koncu aktivira transkripcijske faktorje NFκB in/ali AP-1 preko aktivacije MAP-kinaz (MAPK). Aktivacija NFκB in/ali AP-1 vodi v produkcijo in izločanje citokinov, kot so TNF-α, IL-6 in IL-8.

Študije so pokazale, da so nevtrofilci primarne celice, ki povzročajo tkivno škodo med okužbo. Pri miših intenzivno privabljanje in aktivacija nevtrofilcev v jajcevodih povzročata brazgotinjenje in kasnejšo post-obstrukcijsko dilatacijo. Predvidevajo, da je patologija, povezana z nevtrofilci, rezultat več mehanizmov, vključno s fizičnim izpodrivanjem celic iz epitelija in produkcijo proteinov, ki poškodujejo tkivo, kot je metaloproteaza matriksa-9 (MMP-9). Za čiščenje bakterij je potreben prilagodljiv imunski odziv, ki ga zaznamuje sodelovanje med protitelesi, CD4 + T celicami in fagociti. Specifični mehanizmi, ki bi razlikovali med imunskim odzivom na klamidijsko okužbo v prebavnem traktu od odzivov v očesu ali reproduktivnem traktu, trenutno niso znani.

=== Izguba klamidijskega plazmida je pleiotropna ===
O pleiotropiji govorimo, ko en gen vpliva na dva navidezno nesorodna fenotipa. Takšen gen je pleiotropen. Številne vrste klamidij, vključno s ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', vsebujejo ohranjen plazmid velikosti 7,5 kbp. Klamidijski plazmid je skoraj povsod prisoten med kliničnimi izolati ''C. trachomatis'', opisani pa so le redki primeri sevov brez plazmida.

Izolacija sevov ''C. trachomatis'', ki so spontano izgubili plazmid in odstranjevanje klamidijskega plazmida z novobiocinom iz ''C. muridarum'' sta zagotovila nekaj prvih jasnih dokazov, da je izguba plazmida pri klamidiji pleiotropna. Klamidije brez plazmidov kažejo zmanjšano kužnost, sprožijo zmanjšane ravni vnetja in patologije ter ne kopičijo glikogena v svojih inkluzijah.

Mehanizmi, ki potekajo pri okvari infektivnosti, povezane s plazmidom, ostajajo neznani. Kasneje so izolirali spontane supresorje tega fenotipa. Dokazali so, da eden od teh mutantov, sev CM3.1, ni zaostajal v konkurenci s svojim prednikom (ki vsebuje plazmid) med zaporednimi pasažami celic in se učinkovito dvigal do zgornjega genitalnega trakta miši. Sekvenciranje celotnega genoma mutanta je pokazalo polimorfizem posameznega nukleotida, ki naj bi prehitro prekinil izražanje proteina TC_236, katerega funkcija ni znana.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Podobno človeške epitelne celice, okužene s C. trachomatis brez plazmida s centrifugiranjem, izločajo manj GM-CSF, IL-6 in IL-8 kot okužene celice divjega tipa.

Okužba genitalnega trakta miši z divjim sevom ''C. muridarum'' prav tako vodi v okužbo prebavnega trakta, predvsem slepiča in debelega črevesa. Pomembno je, da se ''C. muridarum'' sistemsko razširja pri miših, kar zagotavlja dodatno, hematogeno pot širjenja iz genitalnega trakta v prebavni trakt. Nasprotno pa ostanejo genitalni serotipi ''C. trachomatis'' pri ljudeh omejeni na sluznico.

Fagocitne dendritične celice iz mišjega kostnega mozga, inkubirane z mutanti brez plazmida, proizvajajo manj TNF-α in IL-6 kot celice, inkubirane z divjimi sevi. Nižje ravni izločanja od TLR2 odvisnih citokinov pri miših, okuženih z CM3.1, so povezane z manjšim privabljanjem nevtrofilcev v jajcevodih, vendar rekrutacija prilagodljivih CD4+ T celic ostaja nespremenjena. Aktivacija HEK-TLR2-poročevalskih celic z živimi in z UV-inaktiviranimi bakterijami divjega tipa (medtem ko mutanti brez plazmida ne aktivirajo) zagotavlja neposredne dokaze za od plazmida odvisno aktivacijo TLR2, neodvisno od klamidijske rasti in replikacije.

Študije okužbe makakov z divjim tipom in mutiranim sevom ''C. trachomatis'' niso pokazale nobenih razlik v patologiji. Vpliv na patologijo je imelo izražanje CD4+ T celic. Tiste opice, ki so imele to izražanje povečano, so kazale višjo odpornost, kot tiste z zmanjšanim izražanjem teh celic in povečanimi titri protiteles. Te razlike niso bile povezane s prisotnostjo ali odsotnostjo plazmida in nasprotujejo jasni povezavi med prenašanjem plazmida in podaljšano kužnostjo, ki so jo pokazale študije.

=== Virulenca in vpliv plazmida na okužbe s ''C. trachomatis'' ===
''Chlamydia trachomatis'' je intracelularni patogen, ki lahko povzroči različne bolezni pri ljudeh. Med najpogostejšimi so okužbe očesa, spolno prenosljive okužbe in vnetne bolezni genitalnega in prebavnega trakta. Pomembno je razumeti virulentne lastnosti te bakterije, še posebej v luči vloge plazmida ''C. trachomatis'' pri virulenci in patologiji po okužbi.

Plazmid ''C. trachomatis'' je ključen za virulenco in patologijo po okužbi. Študije kažejo, da je prisoten pri večini kliničnih izolatov, kar nakazuje na aktivno izbiro plazmida med evolucijo. Vloga plazmida pri virulenci ostaja tema debate, še posebej v povezavi z različnimi tkivi in specifičnimi vrstami bakterije. Opazili so razlike med tkivi glede vnetnega odziva, ki je odvisen od plazmida, kar kaže na tkivno-specifične učinke interakcij ''C. trachomatis'' s gostiteljskimi mehanizmi.

== Povezava plazmidnih genov ''pgp3'' in ''pgp4'' z virulenčnostjo ==
Plazmid klamidije kodira 8 odprtih bralnih okvirov (''pgp1''-''pgp8'') in 2 nekodirajoči RNA molekuli, ki igrata pomembno vlogo v delitvenem ciklu. Odprti bralni okviri ''pgp1'', ''-2'', ''-6'' in ''-8'' kodirajo proteine, pomembne za plazmidno replikacijo in vzdrževanje.
Pgp4 je domnevni regulator transkripcije, ki je potreben za izražanje gena ''pgp3'' in kromosomskih lokusov, med tem tudi gena ''glgA'',
ki kodira glikogen sintazo.

Pgp3 je trimerni protein, ki se sprosti v citosol gostitelja ob okužbi. Pgp5 kodira domnevni transkripcijski regulator, ki negativno regulira plazmidno regulirane kromosomske lokuse. Od osmih bralnih okvirov na plazmidu klamidije so bili ''pgp3'', ''pgp4''in ''pgp5'' povezani z virulenčnostjo in okužbo. Dvojna delecija v genih ''pgp3'' in ''pgp4'' pri relativno zgodnji pasaži bakterij seva C. trachomatis je povzročila defekt v njeni infektivnosti tako v celični kulturi kot tudi v modelu genitalnega trakta miši. Delecija enega od genov ''pgp3'' ali ''pgp4'' vodi v napako neučinkovitosti pri vrstah ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'' pri okužbi genitalnega trakta miši. Prav tako se upočasni širjenje ''C.muridarum'' iz genitalnega trakta v prebavila.

Intravaginalana infekcija z mutiranim sevom ''C. muridarum'', ki nima Pgp3 ali Pgp4 zmanjša patologijo jajcevoda pri miših. Delecijo ''pgp5'' so povezali z zmanjšanim širjenjem proti jajcevodu ter zmanjšano pogostostjo pojava hydrosalpinxa v primerjavi z okužbo z divjim tipom. Ti rezultati ukazujejo na to, da so Pgp3, Pgp4 in Pgp5 močno povezani z virulenčnostjo klamidij.

== Mehanizem Pgp3 pri klamidijski virulenčnosti in vnetju med okužbo ==
Pgp3 je unikatni trimerni protein, ki nima homologov na ravni primarne strukture. Je zelo dobro ohranjen znotraj sevov ''Chlamydia spp.'', in sicer kar z več kot 96% homolognostjo znotraj serotipov ''C. Trachomatis'' in z 82% homolognostjo med sevoma ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''. Pgp3 je imunodominanten, kar pomeni, da med okužbo s klamidijo se pri 70% okužencev razvijejo protitelesa proti Pgp3. Imunodominanca Pgp3 najverjetneje izvira iz izločanja tega proteina tekom okužbe. Pgp3 se izloči v citosol okužene gostiteljske celice pozno med ciklom okužbe proti koncu replikacije in med pretvorbo retikularnih telesc v elementarna.

Pgp3 se sprosti v citosol okužene epitelijske celice ob celični lizi ter se veže na protimikrobni peptid LL-37 (pri ljudeh) ter CMAP (pri miših) v zunajceličnem matriksu, da zaustavi prepričitev širjenja klamidij. Vezava na antimikrobni peptid prav tako prispeva k spremembi imunskega odziva na Pgp3. Vezava Pgp3 na LL-37 upočasni kemotakso nevtrofilcev, ampak hkrati inducira izločanje citokinov iz nevtrofilcev in makrofagov. Sledeči mehanizem lahko prispeva k virulenčnosti in vnetju med okužbo genitalnega trakta, ampak ne razloži znižanja virulenčnosti in izločanja citokinov, ko so seve klamidij brez plazmidov gojili v celicah, ki niso proizvajale antimikrobnih peptidov.

Iz opažanj lahko zaključimo, da drugi lokusi, kodirani ali regulirani s plazmidom lahko sodelujejo pri plazmidni virulenčnosti. Še en predlog, ki sledi iz ugotovitev je, da ima Pgp3 več vlog pri virulenčnosti klamidij in vnetju. Mehanizem sekrecije Pgp3 je nejasen, vendar je ohranjen znotraj serotipov ''C. trachomatis'' in vrste ''C. muridarum''.

Raziskava zunajceličnih membranskih veziklov je identificirala Pgp3 kot potencialni prenašalni protein. Imunofluorescenčno označevanje Pgp3 in Pgp4 je omogočilo določitev modela, v katerem se plazmidno regulirani efektorji izločijo skupaj z zunajceličnimi membranskimi vezikli, pri čem je sama sekrecija močno odvisna od Pgp4. Izločanje Pgp3 ne poteka brez prisotnosti Pgp4, zato lahko virulenčnost klamidij povežemo s sposobnostjo sekrecije Pgp3. Motnja sekrecijskega sistema, povezanega s plazmidom, ob izbrisu celotnega plazmida, gena ''pgp3'' ali ''pgp4'' zavira dogodke na membrani, ki prispevajo k tvorbi generacije optimalno virulenčnih elementarnih telesc.

Pgp3 naj bi lahko omogočal preživetje klamidije v kislem okolju, kot je želodec in genitalni trakt. Ugotovitev sledi iz raziskave, ki je dokazala preživetje celične kulture v želodčni in mlečni kislinah. Delecija Pgp3 v ''C. muridarum'' zmanjša sposobnost zasedanja genitalnega trakta v primerjavi z divjim tipom. Celice z okvarjenim genom ''pgp3'' se izolirajo iz nižjega genitalnega trakta miši v manjšem številu, tako lahko sposobnost preživetja v želodčni kislini povežemo z odvisnostjo od izražanja Pgp3. Prejšnje študije so pa nasprotovale tem dokazom, in sicer menili so, da je defect v virulenčnosti povezan z genom ''pgp3''v ''C. muridarum'' odvisen od bakterijskih ovir v zgornjem genitalnem traktu, ne pa spodnjem.

Spremembe v membrani, ki jih povzroči okvara gena ''pgp3'', vodijo do povečane občutljivosti na kisline. Kljub temu kislinska toleranca ni glavni razlog za defekt pri virulenčnosti, ampak je zgolj ena od posledic v spremembi membranske strukture, ki se pojavi kot posledica pomanjkanja celotnega plazmida ali genov ''pgp3'' in ''pgp4''.

== Pgp4 in Pgp5 v vlogi domnevnih regulatorjev virulenčnosti ==
Pgp4 je domnevni transkripcijski aktivator, saj je bila v celicah ''C. trachomatis'', kjer je bil gen ''pgp4'' izbrisan, opažena upočasnjena transkripcija gena ''pgp3'' in PRCL (kromosomskih lokusov, reguliranih s plazmidom). Regulacija glikogen sintaze GlgA s Pgp4 prispeva k kopičenju glikogena v klamidijski inkluziji. Odsotnost Pgp4 in posledično upočasnjena transkripcija gena ''glgA'' v ''C. trachomatis'' brez plazmida onemogoči kopičenje glikogena. V vrsti ''C. muridarum'' pomanjkanje plazmida ne upočasni prepisovanja gena ''glgA'', saj se ta prepisuje neodvisno od plazmida. Kljub prisotnosti aktivne glikogen sintaze, se glikogen ne nabira znotraj inkluzij. Pgp4 prav tako domnenvo sodeluje pri drugem mehanizmu izstopa iz celice, ki vsebuje sodelovanje z efektorjem CteG tipa III.

Pgp3 in PRCL kot CT049 in GlgA so izločeni v inkluzijo, oziroma kot v primeru Pgp3, se ta izloči v citosol gostiteljske celice. Omenjeni proteini se izločijo iz klamidije preko zunajceličnih membranskih veziklov, ki so tvorba zunanje membrane Gram-negativnih bakterij. Mehanizem za tvorbo veziklov ni v celoti preučen, vendar mora priti do razpada povezav med zunanjo membrano in peptidoglikanom.
Tvoriti se morajo prenašalni proteinov v periplazmi, kar izboči zunanjo membrano. Lipidi v zunanji membrani se morajo premestiti, kar spremeni njeno obliko in fluidnost. Bakterije tvorijo zunajcelične membranske vezikle za usmerjanje gostiteljskih celic, imunski odziv, pridobivanje hranil in odstranjevanje toksičnih komponent. Funkcije veziklov so močno odvisne od vgrajenih prenašalnih proteinov in njihovo pakiranje je aktivno usmerjen proces.

Regulacija Pgp4 pri sekreciji veziklov poteka ne le na nivoju transkripcije prenašalnih proteinov, ampak domnevno sega tudi v področji pakiranja proteinov in izločanja veziklov. Produkcija in izločanje zunajceličnih membranskih veziklov ni v celoti odvisna od plazmidov, saj je dobro ohranjena med mnogimi Gram-negativnimi bakterijami. Najbolj verjetno je bil mehanizem izkoriščen s strani klamidijskega plazmida kot pot za izločanje efektorjev virulenčnosti.

Pgp5 je negativni transkripcijski regulator. V primeru delecije gena ''pgp5'' ni prišlo do spremembe v ekspresiji gena 'pgp3', iz česar lahko zaključimo da lahko Pgp5 regulira le del genov, ki so v večini odvisni od Pgp4. Funkcija Pgp5 je ohranjena med vrstama ''C.muridarum'' in ''C.trachomatis'', kar je bilo dokazano z zamenjavo gena ''pgp5'' z njegovim homologom iz druge vrste, pri čemer se je ohranila transkripcijska regulacija, odvisna pd Pgp5. Transkripcijska represija s Pgp5 je bolj učinkovita z izoliranim Pgp5 iz ''C. muridarum''. Iz tega lahko sklepamo, da so kromosomski lokusi, regulirani s plazmidom, bolj tesno regulirani znotraj vrste ''C. muridarum'', kot ''C. trachomatis''. Delecija gena ''pgp5'' se odraža v manjši celični infiltraciji in izločanju citokinov.

=== Zaključek ===
Klamidijski plazmid je ključen za virulenco in patologijo po okužbi ter vzdrževanje kolonij v prebavilih miši. Raziskovalci so opazili tkivno-specifične razlike v vlogi plazmida, kjer pomanjkanje plazmida v spolnem traktu miši zmanjša vnetje, medtem ko klamidije s plazmidom v prebavilih ne povzročijo vnetja. Opazili so tudi različne vloge plazmida med ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum'', pri čemer plazmidna odvisna aktivacija TLR2 vodi do različnih izidov okužbe v različnih tkivih. Aktivacija TLR2 lahko sproži vnetni odziv, ki prispeva k tkivni poškodbi in patologiji, na primer v genitalnem traktu miši. Razlike v intenzivnosti in naravi vnetnega odziva so bile opažene med različnimi sevi ''C. trachomatis'' in ''C. muridarum''.
Plazmidna virulenca je povezana s proteinskimi virulentnimi dejavniki, kot so Pgp3, Pgp4 in Pgp5. Te proteine so identificirali kot ključne akterje pri modulaciji infektivnosti in vnetnega odziva gostitelja. Razumevanje mehanizmov, preko katerih ti proteini vplivajo na infektivnost in vnetje, ostaja izzivno, saj noben posamezen mehanizem ne pojasnjuje vseh opazovanih pojavov.

=== Viri ===

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-04-28T09:48:56Z

Mark Varlamov:

=== Uvod ===

=== Poglavje 1 ===

=== Zaključek ===

=== Viri ===

Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij

2024-04-28T09:47:42Z

Mark Varlamov: Created page with "==="Uvod"==="

==="Uvod"===

Molekularna biologija plazmidov

2024-04-28T09:46:22Z

Mark Varlamov:

Seminarji pri Molekularni biologiji v študijskem letu 2023/24 obravnavajo plazmide, ki jih sicer biokemiki poznamo predvsem kot vektorje v DNA-tehnologiji. Pregledali bomo njihovo klasifikacijo, načine podvojevanja in razporejanja v hčerinske celice, njihov prenos s konjugacijo, pomen pri širjenju odpornosti proti antibiotikom. Na koncu si bomo ogledali še nekaj primerov uporabe plazmidov na različnih biotehnoloških in medicinskih področjih. Okvirni naslovi tem so navedeni na spodnjem seznamu.

Vse teme temeljijo na preglednih člankih, kar pomeni, da obravnavajo zaključene teme, na katerih je bilo opravljenega že veliko dela. Zato praviloma vsako temo obdelajo po trije študenti. Vsaka skupina mora pripraviti povzetek seminarja z vsaj 1200 besedami in ne več kot 1800 besedami in ga objaviti na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1200–1800 besed), ki ste jih uporabili. Če izjemoma seminar pripravita dva študenta, je obseg povzetka 1000-1500 besed, če je študent sam, pa 800-1200 besed.

Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje 24 h pred predstavitvijo svojega seminarja. Kateri del povzetka je napisal kdo, navedite v zavihku 'discussion'. Predstavitev naj bo dolga 15–20 minut, temu pa bo sledila razprava (pribl. 5 minut). Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali, in vključite le malo splošnega uvoda, kjer je mogoče pa izpostavite ključne razlike v procesih med bakterijami, evkarionti in arhejami. Če seminar predstavljata dva študenta, imata na voljo 12-15 minut, če je študent sam, pa 8-10 minut.

Seminarske predstavitve bodo potekale med 24. aprilom in 15. majem 2024. V tem času ne bo klasičnih predavanj, torej bodo tako ponedeljkovi kot sredini termini namenjeni seminarjem.

Vsebina seminarjev je izpitna snov. Iz teme seminarjev je ~10 % vprašanj na izpitu (oz. ~10 % točk dobite za odgovore iz snovi seminarjev).

Razdelitev seminarjev je potekala v okolju Google Drive, kjer so (bile) navedene povezave do izhodiščnih člankov, s katerimi lahko začnete iskanje literature. Večinoma navedeni viri ne zadoščajo, da bi pripravili kvaliteten 15-minutni seminar, zato boste morali pregledati tudi nekaj primarnih virov (raziskovalnih člankov), ki jih boste poiskali sami oz. jih boste našli citirane v preglednih člankih. Vaši seminarji naj se osredotočijo na osnovno temo iz naslova in naj nimajo dolgih splošnih uvodov. Seminarji si bodo namreč sledili dokaj hitro en za drugim, tako da boste osnove hitro osvojili in jih ni treba ponavljati.

Ko boste pripravljali povzetek, naslov teme na spodnjem seznamu povežite z novo wiki stranjo, ki bo vsebovala povzetek. Na koncu besedila povzetka (pod viri) v novo vrstico dodajte oznako: <nowiki>[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]</nowiki>. Primer, kako so bili urejeni seminarji v prejšnjih letih, si lahko ogledate na strani [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Molekularna_biologija_koronavirusov Molekularna biologija koronavirusov (2020/21)].

Seznam tem in referenti:

24. april: 
# [[Klasifikacija plazmidov]] (Jan Hvalec, Tjaša Lešnik, Nika Makuc) 
# [[Replikacija plazmidov po mehanizmu téta]] (Nika Janc, Špela Puhov, Lara Ferjančič) 
# [[Replikacija plazmidov po principu kotalečega se kroga]] (Tinkara Robek, Lara Pajnhart, Tina Kosovel) 

6. maj: 
# Interakcije plazmid - kromosom
# Razporejanje plazmidov v hčerinski celici
# Prenos plazmidov s konjugacijo med gramnegativnimi bakterijami
# Konjugacijski prenos plazmidov pri bakteriji Bacillus subtilis
# Modeli konjugacije med črevesnimi bakterijami

8. maj: 
# [[Širjenje odpornosti proti antibiotikom med talnimi bakterijami]] (Debora Kociper, Uma Jordan Ferbežar, Dan Kolnik) 
# Vloga plazmidov v bakterijski evoluciji
# Pomen plazmida Ti za patogenost agrobakterij

13. maj: 
# [[Vloga plazmidov pri virulenčnosti klamidij]] (Nik Matek, Mark Varlamov, Anže Perc) 
# Kriptični plazmidi v človeških prebavilih
# Vloga plazmidov pri kvarjenju piva, ki ga povzročajo mlečne bakterije
# Plazmidna DNA pri zdravljenju tumorjev
# Plazmidni replikoni v farmacevtski industriji

15. maj: 
# Atipična sistema segregacije pri plazmidih z nizkim številom kopij

BIO2 Seminar 2022

2022-10-23T14:09:13Z

Mark Varlamov: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| class="wikitable"
! ime in priimek !! poglavje !! naslov seminarja !! recenzent 1 !! recenzent 2 !! datum oddaje !! datum recenzije !! datum predstavitve
|-
! Tinkara Korošec
| 12 || Vpliv bakterijskega oponašanja evkariontskih signalih molekul na človeka || Martin Kresal || Lena Kogoj || 24/10/20 || 25/10/20 || 26/10/20
|-
! Marcel Tušek
| 12 || Pomembnost Atg32 receptorja v mitofagiji || Laura Trček || Naja Pečovnik Wutt || 24/10/20 || 25/10/20 || 26/10/20
|-
! Pia Kristanc
| 12 || Toksini kot inhibitorji ionskih kanalov || Filip Petrovič || Matija Novel || 24/10/20 || 25/10/20 || 26/10/20
|-
! Samo Pucihar
| 12 || Vpliv dopaminskega D1 receptorja na raka || Patricija Kolander || Sofija Stevanović || 24/10/20 || 25/10/20 || 26/10/20
|-
! Luka Fink
| 12 || || Tonja Jeromelj || Martin Kresal || 28/10/20 || 31/10/20 || 02/11/20
|-
! Tin Vranješ
| 12 || Strukturni pogled signalizacije z G proteini povezanih receptorjev v zunanjem segmentu paličice|| Marcel Tušek || Laura Trček || 28/10/20 || 31/10/20 || 02/11/20
|-
! Lucija Kovaček
| 12 || Nekroptoza in njena vloga pri raku || Pia Kristanc || Filip Petrovič || 28/10/20 || 31/10/20 || 02/11/20
|-
! Mark Varlamov
| 12 || GPCR-nadzorovana kemotaksa v amebah vrste D. discoideum || Samo Pucihar || Patricija Kolander || 28/10/20 || 31/10/20 || 02/11/20
|-
! Klemen Justin
| 14-15 || || Luka Fink || Tonja Jeromelj || 04/11/20 || 07/11/20 || 09/11/20
|-
! Teja Mohar
| 14-15 || || Tin Vranješ || Marcel Tušek || 04/11/20 || 07/11/20 || 09/11/20
|-
! Tea Amidović
| 14-15 || || Lucija Kovaček || Pia Kristanc || 04/11/20 || 07/11/20 || 09/11/20
|-
! Taja Pojbič
| 14-15 || || Mark Varlamov || Samo Pucihar || 04/11/20 || 07/11/20 || 09/11/20
|-
! Deni Krašna
| 16 || || Klemen Justin || Luka Fink || 11/11/20 || 14/11/20 || 16/11/20
|-
! Zara Bunc
| 16 || Krebsov cikel kot tarča za zdravljenje raka || Teja Mohar || Tin Vranješ || 11/11/20 || 14/11/20 || 16/11/20
|-
! Urša Lah
| 16 || || Tea Amidović || Lucija Kovaček || 11/11/20 || 14/11/20 || 16/11/20
|-
! Žiga Koren
| 16 || || Taja Pojbič || Mark Varlamov || 11/11/20 || 14/11/20 || 16/11/20
|-
! Tim-David Agrež
| 17 || || Deni Krašna || Klemen Justin || 18/11/20 || 21/11/20 || 23/11/20
|-
! Aleš Poljanšek
| 17 || || Zara Bunc || Teja Mohar || 18/11/20 || 21/11/20 || 23/11/20
|-
! Tonja Jeromelj
| 17 || || Urša Lah || Tea Amidović || 18/11/20 || 21/11/20 || 23/11/20
|-
! Miha Tomšič
| 17 || || Žiga Koren || Taja Pojbič || 18/11/20 || 21/11/20 || 23/11/20
|-
! Leila Bohorč
| 18 || || Tim-David Agrež || Deni Krašna || 25/11/20 || 28/11/20 || 30/11/20
|-
! Teo Trost
| 18 || || Aleš Poljanšek || Zara Bunc || 25/11/20 || 28/11/20 || 30/11/20
|-
! Ivana Stojić
| 18 || Motnje cikla sečnine v povezavi z zgodnjimi znaki raka || Tinkara Korošec || Urša Lah || 25/11/20 || 28/11/20 || 30/11/20
|-
! Lara Rajterič
| 18 || || Miha Tomšič || Žiga Koren || 25/11/20 || 28/11/20 || 30/11/20
|-
! Primož Šenica Pavletič
| 19 || || Leila Bohorč || Tim-David Agrež || 02/12/20 || 05/12/20 || 07/12/20
|-
! Špela Auer
| 19 || || Teo Trost || Aleš Poljanšek || 02/12/20 || 05/12/20 || 07/12/20
|-
! Gal Kastelic
| 19 || || Ivana Stojić || Tinkara Korošec || 02/12/20 || 05/12/20 || 07/12/20
|-
! Miljan Trajković
| 19 || || Lara Rajterič || Miha Tomšič || 02/12/20 || 05/12/20 || 07/12/20
|-
! Taja Mužič
| 20 || || Primož Šenica Pavletič || Leila Bohorč || 09/12/20 || 12/12/20 || 14/12/20
|-
! Mia Kobal
| 20 || || Špela Auer || Teo Trost || 09/12/20 || 12/12/20 || 14/12/20
|-
! Laura Simonič
| 20 || || Gal Kastelic || Ivana Stojić || 09/12/20 || 12/12/20 || 14/12/20
|-
! Karin Rak
| 20 || || Miljan Trajković || Lara Rajterič || 09/12/20 || 12/12/20 || 14/12/20
|-
! Ula Mikoš
| 21 || || Taja Mužič || Primož Šenica Pavletič || 16/12/20 || 19/12/20 || 21/12/20
|-
! Lara Zupanc
| 21 || || Mia Kobal || Špela Auer || 16/12/20 || 19/12/20 || 21/12/20
|-
! Lena Kogoj
| 21 || SPM lipidi || Laura Simonič || Gal Kastelic || 16/12/20 || 19/12/20 || 21/12/20
|-
! Naja Pečovnik Wutt
| 22 || || Karin Rak || Miljan Trajković || 16/12/20 || 19/12/20 || 21/12/20
|-
! Matija Novel
| 22 || Kreatin in protitumorna imuniteta T celic || Ula Mikoš || Taja Mužič || 30/12/20 || 02/01/21 || 04/01/21
|-
! Sofija Stevanović
| 22 || || Lara Zupanc || Mia Kobal || 30/12/20 || 02/01/21 || 04/01/21
|-
! Martin Kresal
| 23 || || Lena Kogoj || Laura Simonič || 30/12/20 || 02/01/21 || 04/01/21
|-
! Laura Trček
| 23 || || Naja Pečovnik Wutt || Karin Rak || 30/12/20 || 02/01/21 || 04/01/21
|-
! Filip Petrovič
| 23 || || Matija Novel || Ula Mikoš || 06/01/21 || 09/01/21 || 11/01/21
|-
! Patricija Kolander
| 23 || || Sofija Stevanović || Lara Zupanc || 06/01/21 || 09/01/21 || 11/01/21
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada
Razporeditev je začasna in se lahko še spremeni, načeloma pa se termini do vključno 18. poglavja ne bodo spreminjali.
Prosim, da mi sporočite morebitne napake ali če vas nisem razporedil.

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo, in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo! Članki so dostopni [https://libgen.is/ tukaj].

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2021|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne, ko morate oddati seminar recenzentom. Pvzetek je tudi del pisnega izdelka.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5–12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Obseg seminarja naj bo 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike, bolje več. Eno sliko morate narisati sami in to pod sliko posebej označiti. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli, v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva, določenega v tabeli, določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 15-18 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji. Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v okviru celega seminarskega obdobja. Vprašanja, ki ste jih postavili, vpišite na [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdV9OFlNzI3XyS8FRGnuIbG89gwH_36uwz29ocigV--2CXSbQ/viewform tukaj].
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem jeziku.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate, poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.docx za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_ime_final.docx za končno verzijo seminarja
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.docx za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.pptx za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik odda svoje mnenje o predstavitvi takoj po predstavitvi z online glasovanjem.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje ... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se držite ene same. V seminarskih nalogah in diplomskih nalogah FKKT uprabljajte shemo citiranja, ki je pobarvana zeleno.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue, C., Glass, J. I., Alperovich, N., Pieper, R., Parmar, P. P., Hutchison III, C. A., Smith, H. O. in Venter, J. C.
Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). Navesti morate tudi vse avtorje dela, razen v primeru, ko jih je 10 ali več. Takrat navedite le prvih devet, za ostale pa uporabite okrajšavo in sod. (in sodelavci). Pred zadnjim avtorjem naj bo vedno besedica "in".

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

TBK 2022 Povzetki seminarjev

2022-04-01T21:02:03Z

Mark Varlamov:

=== Korošec, Tinkara: Superbakterije in novi pristopi k razumevanju vzroka rezistence ===
Nekatere bakterije so za nas esencialne, medtem ko patogeni sevi lahko povzročajo življenjsko ogrožujoča obolenja. Zaradi desetletij nepravilne uporabe antibiotičnih sredstev, so bakterije nanje razvile rezistenco. Imenujemo jih tudi superbakterije, ena najbolj razvpitih je MRSA, ki ima razvito rezistenco na β-laktamske antibiotike in na močnejše antibiotične učinkovine, kot je trimetoprim (TMP). Gre za inhibitor encima dihidrofolat reduktaze (DHFR), ključnega pri procesih celičnega podvojevanja. Redukcijo na encimu katalizira kofaktor NADPH. Zaradi pojava rezistence bakterij na omenjen inhibitor, so v razvoju novi, preko propargila vezani antibiotiki (PLA). Raziskave so bile izvedene preko računalniških orodij, kjer so izdelali visoko resolucijske kristalne strukture kompleksov med PLA enantiomerami, NADPH izomerama in SaDHFR WT ali F98Y, le-ti v različnih kombinacijah. Opazili so, da se NADPH pojavlja v dveh konformacijah, običajni β-NADPH in še nikoli videni anomeri t-NADPH. Ocenjena je bila tudi učinkovitost različnih PLA enantiomer na WT in mutirani SaDHFR. Izkazalo se je, da sta R-27 in S-27 najučinkovitejši PLA enantiomeri, vendar imata ob vezavi na DHFR različni preferenci za NADPH izomeri. Ker imata enantiomeri različni stopnji učinkovitosti proti F98Y SaDHFR, ta fenomen poimenujemo kiralni izogib (angl. chiral evasion). Gre za pojav, ko encim izrablja konfiguracijsko in kiralno razliko svojega kofaktorja za izogib inhibitorju.

=== Kogoj, Lena: Umetno narejene proteinske mišice zdaj realnost ===
Mišice so zelo kompleksen sistem v živalskih organizmih, ki je ključen za njihov obstoj, saj s pomočjo avtonomnih kontrakcij omogoča bitjem premikanje. Raziskovalna ekipa Univerze v Freiburgu je uspela razviti mišicam podoben material iz naravnih proteinov, ki izvaja kontrakcije avtonomno. Osnova narejenega materiala je elastin, naraven vlaknast zelo elastičen protein, ki se pojavlja v vezivnih tkivih sesalcev in omogoča vrnitev tkiva v prvotno obliko po kontrakciji oziroma raztegovanju. Po zgledu tega proteina so znanstveniki uspeli razviti dva elastinu podobna proteina (ELP) s formulama (DSY)16 in (VRY)16, od katerih se prvi odzove na spremembe pH, drugi pa na spremembe temperature. Znanstveniki so skombinirali ta dva proteina s pomočjo fotokemičnega premreženja, s čemer so oblikovali dvoslojen material. V takem materialu so uspeli vzpostaviti ritmične kontrakcije, ki jih poganja pH oscilirajoča reakcija, ki v ta namen porablja kemično energijo. Vir goriva je natrijev sulfit (Na2SO3). V pH oscilirajoči reakciji, med katero se pH periodično spreminja, se kemijska energija spremeni v mehansko energijo – pride do upogibanja. Kontrakcije se da zagnati ali zaustavili s pomočjo temperaturnih sprememb. Umetna mišica je za zdaj zgolj prototip, vendar je zaradi velike odpornosti, trajnosti, trpežnosti in potencialne možnosti povezovanja s specifičnimi tkivi zelo primerna za aplikacijo v protetiki, farmaciji, rekonstruktivni medicini in robotiki.

=== Krašna, Deni: Odkrit ključ za nadzor celične smrti ===
Proces celične smrti je v človeškem telesu popolnoma običajen proces, večinoma zaželen, saj je pomemben dejavnik pri ohranjanju zdravega organizma. Je strogo reguliran in ga lahko motnja zlahka zasuka v škodljiv način. Kot ključni regulator celičnega preživetja, inflamacije in celične smrti poznamo RIPK1 , katerega kinazna funkcija je nujna za izražanje apoptoze in nekroptoze. Zato je nujen strog post-translacijski nadzor. Izkaže se, da je dosežen s fosforilacijo aktivnih mest lociranih na serinskih in treoninskih aminokislinskih ostankih. O tem sicer pomembnem procesu, pa je še vedno znanega precej malo. Zato se je ta raziskava lotila ravno tega problema. Z uporabo kopice metod, med drugim tudi CRISPR-celogenomski izključitveni pregled, so znanstveniki prišli do spoznanja, da pomembno vlogo igra PPP1R3G s pripadajočo PP1γ katalitsko podenoto, ki defosforilira inhibitorna mesta kinaze. V eksperimentalnem delu so bili pomembni tudi mutanti. Znanstvenikom je proces uspelo potrditi tudi v živih organizmih, in sicer na miškah. Raziskava svojo pomembnost nosi v terapevtskih vodah, saj se s uperjenjem proti PP1R3G/PP1γ odpirajo vrata za zdravljenje inflamatornih bolezenskih stanj.

=== Mezek, Tajda: Multipla skleroza verjetno posledica okužbe z Epstein-Barr virusom ===
Multipla skleroza je kronična avtoimuna bolezen centralnega živčevja. Za bolezen je značilno, da povroča razgradnjo mielinske ovojnice in postopoma poškodbe živčnih vlaken v možganih in hrbetnjači. Hkrati prizadane različna področja možganov in hrbtenjače, zato se kaže s širokim spektrom simptomov, ki so posledica upočasnjenega in/ali prekinjenega prevajanja živčnih impulzov. Točen vzrok bolezni ni znan, raziskave na podlagi večletnih hipotez pa so prvič potrdile povezavo bolezni z preteklo okužbo z Epstein-Barr virusom, izvedeno na serumskih vzorcih ameriških vojakov, ki so bili v času služenja diagnosticirani z multiplo sklerozo. V vzorcih se je vrednost nevrofilamentov (oligoclonal bands), ki so pokazatelji nevrološke degeneracije, značilne za multiplo sklerozo zvišal le v vzorcih po okužbi z Epstein-Barr virusom. Pri patogenezi multiple skleroze so ključni limfociti-B in limfociti-T, medtem ko Epstein-Barr virus napade limfocite-B in epitelne celice sluznic. Rezultate niso povezali z nobenim drugim do zdaj najverjetnejšim rizičnim faktorjem bolezni, kot sta genske predispozicije in nizke ravni vitamina D. To je velik korak v nadaljevanju zdravljenja in preprečevanja bolezni, saj se bo odkrivanje zdravil navezalo na vzročni razlog in ne le na zaviranje celic imunskega sistema. Z razvojem cepiva ali specifičnih protivirusnih zdravil za Epstein-Barr virus bo multipla skleroza lahko postala preprečljiva ali ozdravljiva.

=== Fink, Luka: Protitumorsko zdravilo spodbuja hujšanje pri miših ===
Pokazano je bilo, da povišani nivoji rastnega diferenciacijskega faktorja 15 (GDF15) zmanjšajo vnos hrane in posledično znižajo telesno maso, z aktivacijo receptorja glial-derived neurotropic factor (GDNF) v zadnjih možganih. To je alpha receptor, ki ga kodira gen GFRAL pri glodavcih in nečloveških primatih. Endogena indukcija tega peptida lahko predstavlja rešitev za zdravljenje debelosti. V študiji so s pomočjo drug-screening metod našli majhno molekulo kamptotecin (CPT), ki je bila prej uporabljena kot antitumorna učikovina, ki je lahko potencialen inducer hormona GDF15. Oralno doziranje CPT-ja je povišalo nivoje GDF15 v dietno-induciranih debelih miših, s tem, da je dvignilo nivoje ekspresije GDF15, v največji meri v jetrih, z aktivacijo stresnega odziva. Anorektičen efekt GDF15 je zmanjšal vnos hrane in posledično zmanjšal telesno maso, nivoje krvnega sladkorja in nivoje hepatičnega maščevja v debelih miših. Ravno nasprotno se zgodi, ko je GDF15 inhibiran z AAV8 in CPT izgubi svoje koristne učinke. In pričakovano, CPT ni zmanjšal vnosa hrane v miših brez GFRAL, kljub visokim nivojem GDF15. Te rezultati kažejo na to, da bi bil lahko CPT uporabljen kot učinkovina proti prekomerni telesni masi, z aktivacijo GDF15-GFRAL poti.

=== Rajterič, Lara: Z novim sistemom do hitrejšega nadzora nad nanodelci za dostavo zdravil ===
V zadnjih letih se je RNA terapija uveljavila kot nova kategorija terapevtskega sredstva za preprečevanje in zdravljenje različnih bolezni. Ker pa ima RNA molekula lastnosti, ki ji preprečujejo direkten vstop v celico, so znanstveniki razvili lipidne nanodelce, ki RNA molekulam omogočijo vstop v tarčne celice. Lipidne nanodelce običajno najprej testirajo na miših, nato se premaknejo na primate, ko so bolj sorodni ljudem, šele nato pa pridejo na vrsto klinična testiranja na ljudeh. Ker pa dostava te delcev pri različnih vrstah organizmov zaradi različnih signalnih poti v celicah poteka nekoliko drugače, je tudi celoten proces preizkušanja precej dolgotrajen in drag. Na Inštitutu za tehnologijo v Georgii so znanstveniki zato razvili sistem SANDS, ki jim omogoča simultano primerjavo genov, ki vplivajo na dostavo lipidnih nanodelcev v celice miši, primatov in ljudi, in to vse znotraj posebno zasnovanih poskusnih miši. Ta proces testiranja lipidnih nanodelcev precej skrajša in ekonomizira. S študijo so zanstveniki prišli do podatkov o dostavi LNP-jev do celic, ki lahko naredijo raziskave na prekliničnih vrstah bolj napovedne za testiranja na ljudeh, kar bi lahko omogočilo hitrejši razvoj RNA terapij.

=== Mikoš, Ula: Unikaten tubulin, ki se v bakteriji igra skrivalnice ===
''Naegleria gruberi'' je enocelični evkariont, ki je lahko v obliki amebe in bičkarja. Ameba ne vsebuje mikrotubulov, razen v obdobju celične delitve, ko tvori mikrotubulske snope, ki sestavljajo delitveno vreteno. Mitoza je zaprta, kar pomeni, da se delitveno vrteno tvori znotraj jedrca, ki se ohranja čez celotno mitozo. Razdeli se šele, ko se delitveno vreteno dovolj podaljša. Same snope sestavlja med 3 in 6 mikrotubulov, med 10 do 30 teh snopov, ki so zavrteni največkrat v desno, pa sestavlja vreteno. S podaljševanjem delitvenega vrtena se zasuk manjša, število snopov pa se poveča. V zgodnji metafazi so prisotni le primerni mikrotubuli, ki segajo čez celotno delitveno vrteno, v pozni metafazi, pa se sintetizirajo še sekundarni mikrotubuli, ki se nahajajo le na sredini vrtena. Diferenciacija amebe v bičkarja traja do 120 minut, vendar je ta oblika le začasna. Bičkar se po maksimalno 300 minutah spremeni nazaj v amebo, mikrotubuli se razstavijo in tubulin se razgradi. Mitotski mikrotubuli se razlikujejo od mikrotubulov, ki se sintetizirajo v bičkarju. Razlika je v tubulinu, ki gradi mikrotubule. Mitotski α in β-tubulin je bolj divergenten, kot α in β-tubulin bičkarjev. Sledi sklep, da je tubulin bičkarjev pod strožjim nadzorom. Divergentnost tubulina nam lahko omogoča razvoj zdravila, ki bo delovalo na divergenten tubulin v sorodni ''fowleri'', ki je človeški zajedavec, človeškega pa ne bo poškodoval.

=== Mužič, Taja: Smrtonosna kombinacija, ki neposredno sproži celično smrt ===
Apoptoza je vpletena v številne biološke procese in je zato med najbolj aktualnimi področji biomedicinskih raziskav. Notranja pot apoptoze je odvisna od dejavnikov, ki se sprostijo iz mitohondrijev. Proapoptotični protein BAX in protein DRP1 se med apoptozo kolokalizirata na mitohondrijih. Oba imata pri procesu pomebno vlogo. BAX nadzoruje permeabilnost zunanje membrane mitohondrija, DRP1 pa pomaga pri sproščanju citokroma c v citosol. Povezava med proteinoma je bila ugotovljena že pred desetletji, funkcionalni pomen te pa je ostal neznan. Skupini znanstvenikov iz Univerze v Kölnu je uspelo pokazati, da imata BAX in DRP1 fizično interakcijo in da se le-ta poveča med apoptozo. Proteina se namreč lokalizirata do ločljivosti 30nm, približno tolikšna pa je tudi velikost oligomerov, ki jih tvorita. Da proteina tvorita kompleks, so dokazali s fuzijskimi proteini RA in GB, ki oddajajo fluorescenco samo, če so del istega kompleksa. Poleg tega so meritve pokazale tudi, da je za tvorbo kompleksa teh proteinov potreben N-konec proteina BAX, ter da se ti pojavijo samo v membranskem okolju. Z dimerizacijo proteinov jim je uspelo raziskati funkcionalne vloge interakcije med omenjenima proteinoma. Rezultatati so pokazali, da medsebojna interakcija proteinov spodbuja kopičenje na mitohondrijih kot tudi aktivacijo BAX, kar povzroči indukcijo apoptoze.

=== Auer, Špela: Vpliv proteina na vnetja ===
Vnetje je biološki odziv imunskega sistema, ki ga lahko povzročajo patogeni, poškodovane celice in toksini. Vsako vnetje more naše telo tudi zatreti, če pa do tega ne pride, se lahko razvije kronično vnetje, ki lahko povzroči bolezenska stanja, npr. revmatoidni artritis. Prav pri bolnikih z revmatoidnim artritisom so prvič identificirali protein sekretorna fosfolipaza A2-IIA (sPLA2-IIA). Encim sPLA2-IIA hidrolizira predvsem fosfolipide membran bakterijskih celic v maščobne kisline in lizofosfolipide ter sodeluje pri proizvajanju lipidnih mediatorjev, npr. eikozanoidov, ki povzročajo vnetja. V raziskavi ''Dore et al. (2022)'' so opazovali vpliv encima sPLA2-IIA na miših. Pri miših s prekomerno izraženim encimom so opazili spontano otekanje vratu, kar je verjetno posledica razgradnje bakterijskih membran v mikrobioti miši, kjer je nastala arahidonska kislina, ki se pretvori v eikozanoide. Drugi možen razlog za vnetje je različna sestava mikrobiote (prisotnost različnih bakterij) ob prisotnosti oz. odsotnosti sPLA2-IIA. Na podlagi rezultatov so zaključili, da bi lahko lokalna inhibicija sPLA2-IIA ublažila vnetni proces, ki poslabša določene vnetne bolezni. Prav tako bi lahko blokiranje bakterijskih provnetnih lipidov (nastali z delovanjem encima), ki se potem pretvorijo v eikozanoide, zmanjšalo simptome pri ljudeh s sistemskimi vnetnimi boleznimi.

=== Laura, Simonič: Yin in Yang mitohondrijske arhitekture ===
Kriste so uvihanja notranje membrane mitohondrijev, na katerih poteka oksidativna fosforilacija. Sposobnost dinamičnega preoblikovanja mitohondrijskih membran je ključna mehanizma za prilagajanje mitohondrijev na spreminjajoče fiziološke potrebe in metabolne pogoje njihove okolice. Mitohondrijsko stično mesto in organizacijski sistem krist (MICOS) in F1Fo-ATP sintaza sta proteinska mehanizma, ključna za vzdrževanje arhitekture notranje mitohondrijske membrane. MICOS se nahaja na spojih krist, ki so povezava krist z izravnanim preostankom notranje membrane. MICOS spodbuja nastanek spojev krist, F1Fo-ATP sintaza pa ima glavno vlogo pri oblikovanju obodov na notranjem delu krist. Ta proteinska mehanizma imata antagonistično vlogo pri organizaciji arhitekture notranje membrane mitohondrijev. Najnovejše raziskave dinamike oblike mitohondrijev se osredotočajo na delovanje podenote Mic10, ki je ena izmed najpomembnejših enot kompleksa MICOS. Mic10 se selektivno veže z dimerno obliko ATP sintaze in s tem poveča nastajanje oligomerov ATP sintaze. Mic10 ima pri izoblikovanju arhitekture notranje membrane mitohondrijev dvojno vlogo. Zraven osrednje vloge Mic10 pri oblikovanju spojev krist, kot ena izmed glavnih podenot kompleksa MICOS, majhen delež Mic10 vstopa v interakcije s F1Fo-ATP sintazo. Slednja povezava stabilizira dimerno in oligomerno obliko ATP sintaze.

=== Lah, Urša: Kolibaktin, bakterijski toksin, ki sproži indukcijo profaga ===
Kolibaktin je kemično nestabilna majhna molekula genotoksina, ki lahko tvori medverižne navzkrižne povezave v DNK in je povezan s pojavom bakterijsko povzročenega kolorektalnega raka pri ljudeh. Proizvajajo ga samo bakterijski sevi, ki vsebujejo genomski otok poliketid sintaze (pks) ali biosintetični genski grozd clb. Natančneje je znano, da poškodbe DNK, ki jih povzroči ultravijolično obsevanje ali kemična obdelava, aktivira litično replikacijo profagov v bakterijah. Zaradi tega so se znanstveniki spraševali ali lahko kolibaktin vpliva na bakterijske populacije z aktivacijo rezidenčnih profagov. Da bi preverili ali proizvodnja kolibaktina spremeni obnašanje profagov v sosednjih lizogenih, ki ne proizvajajo kolibaktina, so okužili divji tip E.Coli BW25113 s fagom lambda in ta lizogen sokulturno združili z pks+ ali pks- E.Coli. Rezultati so pokazali na to, da proizvodnja kolibaktina posebej vpliva na bakterije, ki nosijo profage, tako da povzroča litični razvoj. Pokazali so tudi, da je kolibaktin širok induktor, zaščito pred njem pa predstavlja 170 aminokislinski protein. Čeprav lahko obstajajo druge funkcije kolibaktina, odkritje, da inducira profage zagotovi en mehanizem s katerim bi proizvodnja in imunost na ta naravni produkt lahko zagotovila konkurenčno prednost pred ostalimi mikroorganizmi.

=== Kristanc, Pia: pH odgovoren za bakterijsko rezistenco ===
Mnoge patogene bakterije proizvajajo SMR (angl. small multidrug resistance) proteine, ki so vrsta transmembranskih transportnih proteinov in so odgovorni tudi za rezistenco bakterij proti antibiotikom. Delujejo tako, da prenesejo molekulo antibiotika skozi membrano iz bakterije. Eden izmed teh proteinov je homodimer EmrE. To je bakterijski transmembranski protein, ki transportira poliaromatske kationske substrate s pomočjo protonske iztočne črpalke. Mehanizem transporta substrata skozi membrano je odvisen od strukturne spremembe EmrE proteina. Znano je, da je strukturna sprememba posledica različnega pH; v citoplazmi je namreč pH višji, v periplazmi pa nižji. Znanstveniki so v tej raziskavi s pomočjo substrata 4-fluoro-tetrafenilfosfonijevega iona (F4-TPP+) še enkrat določili že znano strukturo v nižjem pH ter uspešno določili tudi prej neznano strukturo v višjem pH. Za nižji pH so izbrali pH 5,8, za višji pa 8,0. Z uporabo jedrske magnetne resonance v trdnem stanju (angl. solid-state NMR) in merjenjem razdalj med vodiki in fluori v substratu so uspešno določili tudi drugo strukturo in ključne razlike med njima. Glavna razlika je, da je v nižjem pH eden od E14 protoniran, v višjem pa sta obadva deprotonirana. V tej raziskavi so ugotovili, da sta lahko TPP+ substrat in proton na protein vezana hkrati. Njuna vezava in odcepljanje potekata neodvisno od prisotnosti drugega, saj sta E14 ostanka dovolj narazen, da ne pride do elektrostatskih interakcij.

=== Tušek, Marcel: Turbo prepis genov v rokah proteina ===
Protein, ki se mnogokrat uporablja v času polimerizacije, se imenuje NDF (nucleosome-destabilizing factor/nukleosomskodestabilizacijski faktor). NDF ima PWWP motiv, ki ima interakcijo z nukleosomi blizu dvojic. NDF nato destabilizira nukleosome v neodvisnosti ATP-ja in povzroči transkripcijo v polimerizaciji II, v očiščenem in definiranem transkripcijskem sistemu ter hkrati v celičnem jedru. V primeru, da pride do pomanjkanja NDF proteina, pride do vse skupnega zmanjšanja RNK nivojev v mnogih genih. Pri ljudeh najdemo NDF protein v vseh tkivih in zelo velikih količinah. Hkrati je esencialen v matičnih celicah, pri raku na dojkah pa se prikaže v prevelikih količinah. To pomeni, da je NDF protein dodan v genska telesa med aktivacijo transkripcije, ob čemer olajšuje transkripcije polimerizacije II v nukleosomih. NDF je rekruiran v genska telesa in ta rekrucija je v spremstvu zvišanja transkripcijskih nivojev od mnogih NDF-obogatenih genov. Zaradi tega ima NDF pomembno vlogo pri genski aktivaciji. Še eden faktor vreden omembe je, da je protein bolj prisoten pri daljših genih kot pri krajših, saj mora v daljših destabilizirati več nukleosomov. Pomembno je, da ločujemo NDF protein od FACT proteina. FACT vzpodbuja razstavljanje in hkrati sestavljanje nukleosomov med gensko transkripcijo, DNK replikacijo in popravljanjem DNK. Mehanizem, ki ga FACT uporablja za vzdrževanje integritete kromatina med polimerizacijo, je lajšanje odstranitve H2A-H2B dimera.

=== Mohar, Teja: (Bio) zaznavanje proteinskih interakcij ===
WDR proteini so vsestranski pri posredovanju številnih protein-protein interakcijah (PPI) in igrajo ključno vlogo pri vzpostavljanju encimskih kompleksov. Pogosto so vpleteni v procesiranje celičnih signalov in služijo kot opora velikim molekulam. Velike motnje v njihovem fizičnem povezovanju z drugimi proteini pa lahko privedejo do patoloških stanj. Kljub njihovi pomembnosti so številne selektivne in dinamične interakcije WDR-jev s številnimi proteinskimi substrati neznane. Biološke in sintetične nanopore služijo kot močno orodje za vzorčenje reverzibilnih protein-peptid in protein-protein interakcij v raztopini. Cilj znanstvenikov je bilo ustvariti zelo občutljivo napravo sposobno zaznavanja in merjenja WDR5 - s kromatinom povezanega WD40 ponavljajočega proteina 5. Glavna ovira pri zaznavanju WDR-jev z uporabo nanopore je v velikosti. WDR-ji so preveliki, da bi vstopili skozi nanoporo, zato morajo biti te interakcije preučene zunaj lumna nanopore. Težavi so odpravili z inženirsko izdelano proteinsko nanoporo na katero so vezali ligand WDR5 proteina - MLL4Win. Nanopora pa vključuje tudi peptidni adapter na svojem N-koncu. Ligand WDR5 proteina, vezan na poro, mora vstopiti v votlino WDR5 proteina. Znanstveniki so dokazali, da je ta proteinska nanopora sposobna vzorčiti kompleksne vezne vmesnike. Lahko se uporablja tudi za proučevanje drugih WDR-jev in sistemov vezave, ki vsebujejo brazde. Dokazali so tudi, da lahko ta proteinska nanopora zazna tudi zelo šibke interakcije, kar razširi spekter uporabe nanopore in poudari njeno pomembno občutljivost.

=== Petrovič, Filip: Reprogramiranje možganskih tumorjev ===
Gliome so podvrsta možganskih tumorjev. So rakava obolenja GLIA celic, ki obdajajo nevrone v možganih. Glioblastome so zelo agresivna oblike »naprednih« gliom (Stage 3, Stage 4 Cancer). Eden izmed glavnih razlogov za nastanek tumorjev je hipometilacija DNA. Metilacija DNA je vezava CH3 skupin na adenin in timin, s čemer se regulira izražanje genov: geni, ki so hipermetilirani na promotorskih regijah, se ne bodo izražali. Predhodno je znano, da določene mutacije na genih IDH1 in IDH2 povečajo metilacijo CpG regij v promotorskih regijah DNA tumorskih celic, kar vodi do boljše prognoze (lažji potek bolezni, več možnosti za ozdravljenje,…). Raziskovalce je zanimalo, ali je mogoče metilacijo DNA povečati tudi pri posameznikih, pri katerih IDH1/2 mutaciji nista prisotni. To so poskušali doseči s kombinacijo 3 zdravil: Temozolomide, Bevacizumat in L-Metilfolat, še posebej jih je zanimal slednji. V raziskavi je sodelovalo 14 pacientov različnih starosti, spolov in brez mutacij IDH1/2, ki so prejemali različne doze že prej omenjenih zdravil. 13 pacientov je umrlo (ob času izida članka), vendar je bila njihova povprečna življenjska doba daljša od pacientov s podobno diagnozo, ki takega zdravja ne prejemajo(9,6 mesecev proti 8,5 mesecev). Raziskovalci so s primerjanjem metilacije DNA pred začetkom zdravljenja in po smrti ugotovili, da se je metilacija CpG regij povečala.

=== Kastelic, Gal: Avtofagija vskoči na pomoč pri celjenju ran ===
Avtofagija, mehanizem stresnih odzivov v celicah, je v celici največkrat prisotna pri razgradnji virusov in bakterij, ali pa pri recikliranju celici lastnih snovi, a pojavlja se tudi pri celjenju ran. Ko se rana celi, proces avtofagije sproži in uravnava proteinski kompleks TORC1. Znanstveniki so z izvajanjem poskusov na sadnih mušicah ugotovili, da celice okoli rane z avtofagijo selektivno razgradijo lastno celično membrano, pri čemer apikalna in bazalna stran ostaneta nedotaknjeni. S tem se meje med celicami porušijo in nastane velika večjedrna celica oz. sincicij, ki služi kot zaščita pred tujki in nudi mehansko stabilnost, avtofagija pa je potrebna tudi za čiščenje ostankov v celicah, ki obkrožajo rano. Da res pride do razgradnje celičnih sten, so znanstveniki dokazali z iskanjem GFP-pozitivnih celic. Za aktivacijo avtofagije so potrebni geni Atg1, Atg5, Atg6, Atg7 in Atg12, znanstveniki pa so z onemogočanjem avtofagije z zatiranjem vsakega od teh genov ugotovili, da so edini nujno potrebni geni Atg1, Atg5 in Atg6. Pravilno delovanje TORC1 potrebno za preprečevanje uničenja povrhnjice ličinke z avtofagijo, saj je lateralna plazemska membrana potencialni vir avtofagosomskih membran, TORC1 pa ima osrednjo regulacijsko funkcijo v celični presnovi. Disfunkcija avtofagije pa poveča tveganje za nevrodegenerativne bolezni, kot sta Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen, pa tudi za raka in okužbe.

=== Brajer, Mirta: Sodelovanje virusov in bakterij pri nastanku raka ===
Glavni povzročitelj raka materničnega vratu je HPV virus, ki se prenaša s tesnimi stiki s kožo ali sluznico okužene osebe. K nastanku raka pripomore okužba z bolj kancerogenimi oblikami virusa, saj 70% primerov povzročata HPV16 in HPV18, zraven pa lahko sodelujejo še drugi dejavniki, naprimer imunološko stanje posameznika, hormoni, ter sočasne okužbe z drugimi patogeni, v raziskavi so se osredotočili na sodelovanje s patogeno bakterijo Chlamydia trachomatis je najbolj pogosta spolno prenosljiva bakterija. Za raziskovanje vplivov obeh okužb, so znanstveniki uporabili organoide iz večslojnega epitelja materničnega vratu žensk ter iz miši pridobljenih epiteljnih celic materničnega vratu, ki dajejo ostalim celicam oporo. Organoid se samoorganizira v tkivo podobno slojevitem skvamoznem epitelju materničnega vratu. V človeške celice so integrirali HPV16 E6E7 onkogene. Celice z E6E7 onkogeni so bile podobne normalnim celicam, vendar so opazili manjše razlike. Fiziološke celice na različne načine želijo popraviti poškodbe, naprimer kot popravljanje z izrezom baze (BER), popravljanje neujemanja (MMR), popravljanje z izrezom nukleotidov (NER), homologna rekombinacija (HR) in kot signalna pot p53, nasprotno te procese uravnavata oba patogeni. Ekspresija HPV E6E7 aktivira te poti, medtem ko jih C. trachomatis zavira. Razumevanje kako delujejo mehanizmi nastanka raka, sploh pri pogostih patogenih, je pomembno za njihovo čimboljše razumevanje in posledično zmožnost preprečevanja raka, ki ga povzročajo patogeni organizmi.

=== Malik, Lara: Dvostranska molekula lahko utiša problematične gene ===
Zdravljenje avtoimunskih bolezni in rakavih obolenj predstavlja velik izziv za raziskovalce, saj gre v večini za zdravljenje simptomov. V samem korenu teh bolezni je pretirano izražanje genov, zaradi česar pride do nekontrolirane celične aktivnosti. ASO (ang. antisense oligonucleotide) zdravljenje je predmet veliko raziskav v zadnjem desetletju, a šele pred kratkim se je skupini raziskovalcem z univerze v Tokiju uspelo dokopati do učinkovitejše oblike zdravljenja, imenovane Toc-HDO. Gre za heterodupleks oligonukleotidno molekulo, na katero je vezan α-tokoferol, vrsta E vitamina. Je dvodelna molekula zgrajena iz DNA in komplementarne RNA. Toc-HDO cilja na določene problematične gene, zaradi katerih pride do previsokega nivoja belih krvničk in s tem pretiranega imunskega odziva, ki pa vodi v vnetja in obolenja. Poskus na miših, ki so jim vnesli Toc-HDO, je pri ciljanju genov Itga4, Malat1 in Dmpk prinesel spodbudne rezultate, ki odpirajo možnosti za nadaljnje raziskave tega mehanizma. Poleg tega so z različnimi metodami iskali vezavne proteine za Toc-HDO.

=== Novel, Matija: Umetni proteini kot osnovni gradniki bioplastike ===
Raziskovalci so z bioinženiringom ustvarili protein, s katerim se lahko proizvede material, ki ima podobne lastnosti kakor plastika. Takim materialom, ki so izdelani z namenom, da bi plastiko zamenjali, jim pravimo bioplastika. Iščejo se materiali z enakimi lastnosti, a s sposobnostjo, da bi se lahko material zlahka recikliral oziroma, da bi se lahko celo sam razgradil s pomočjo bakterij in gliv. Takemu materialu pravimo, da je biorazgradljiv. Pri bioplastiki narejeni iz umetnih ELP proteinov se je izkazalo, da procesi za njeno proizvodnjo, obdelavo ter razgradnjo so poceni in niso energijsko zahtevni, kar dejansko vpliva na odločitve tovarn in industrij ali bodo material proizvedli in uporabljali ali ne. Ubistvu s podrobnimi raziskavami se je ugotovilo, da ta umetno narejen protein ima veliko več uporabnih lastnosti kot se je sprva mislilo. Poleg teh, omenjenih zgoraj, ima še zelo dobro biokompatibilnost, biorazgradljivost, po želji prilagodljive strukturne in mehanske lastnosti, je netopen v organskih topilih, peptidna sekvenca proteina ima zelo dobro sposobnost shranjevanja informacij ter ima sposobnost hemostaze za preprečevanje in zaustavitev krvavitev. Vse to nudi možnost materialu, da bila ustrezna zamenjava za nekatere plastične materiale, ki se uporabljajo za vsakdanjo rabo in vemo, da so planetu in ljudem škodljive.

=== Kolenc, Klara: Odkrito kako virusi povzročijo avtoimune bolezni ===
Avtoimune bolezni nastanejo kot posledica avtoimunosti. Le ta je imunski odziv organizma na lastne nepoškodovane celice in organe. Imunski sistem je definiran kot obramba pred okužbo s tujki iz okolja in morebitnimi poškodbami celic, torej deluje kot obrambni mehanizem za zaščito pred razvojem bolezni. Imunski sistem lahko delimo na prirojen in pridobljen, cilj katerih je uničenje patogenov, ki so prišli v naše telo. Pri imunskem odzivu so najpomembnejše celice, limfocite T in B ter antigen predstavitvene celice, ki antigen predstavijo. Avtoimunost bi lahko torej predstavili kot nepravilno delovanje imunskega sistema, kar lahko povzročijo različni faktorji, en izmed katerih so tudi virusi. V tej raziskavi je bilo raziskano, kako okužba z mišjim Roseolovirusom (MVR) v otroštvu lahko povzroči razvoj avtoimunega gastritisa (AIG) pri odrasli miši. Okužba z Roseolovirusom pa so lahko primerjali z okužbo z ''Thymic viruse'' (MTV), saj povzročita podoben imunski odziv telesa. Oba napadeta CD4+T celice, ki so izredno pomembne komponente imunskega sistema. AIG je povezan z aktivacijo avtoreaktivnih CD4+T celic in autoprotiteles. Regulator avtoimunosti(AIRE) (The autoimmune regulator transcription factor) vzbudi izražanje antigenov. Genetsko pomanjkanje le tega pa lahko povzroči razvoj avtoimunih bolezni.

=== Koren, Žiga: Toksin v buldoških mravljah lahko pomaga odkriti nov način lajšanja dolgoročnih bolečin pri ljudeh ===
Mravlje, iz družine Formicidae, so zares raznolika in zanimiva bitja, prav tako pa je njihova sposobnost pika marsikomu znana. Kljub temu so njihovi strupi in mehanizmi le-teh še vedno zelo neraziskani. Ekipa raziskovalcev je v strupu avstralske buldoške mravlje Myrmecia gulosa odkrila toksin Mg1a, ki deluje drugače od kateregakoli strupa odkritega do sedaj. Toksin oponaša sekvenco sesalčjih peptidnih hormonov, podobnih EGF (epidermalni rastni faktor) in s tem cilja ErbB1 receptor, da tarči sproži preobčutljivost. To, da Mg1a predstavlja ravno sesalčji EGF nakazuje na zanimiv primer konvergentne evolucije na molekularni ravni. Doslej je bilo mišljeno, da sta EGF in ErbB1 povezana le z rastjo in diferenciacijo celic (med drugim tudi rakastih, zato je inhibicija EGF pogost način zdravljenja bolezni), a dana raziskava prikaže novo, nenavadno vlogo pri signalizaciji bolečine, saj po poškodbi senzorični nevroni postanejo močno občutljivi zaradi aktivacije ErbB1 receptorjev na živčnih končičih. Preobčutljivost je neodvisna od kakršnegakoli vnetja in ekipa je predpostavila hipotezo, da do tega pride zaradi boljše zaščite rane. Vzpostavitev te povezave nakazuje, da je aktivacija ErbB1 pomemben posrednik pri preobčutljivosti ran in da bi njegova inhibicija lahko vodila do velikih odkritij na področju lajšanja predvsem dolgotrajnih bolečin, kjer so nova odkritja nujno potrebovana.

=== Trost, Teo: Sonogenetika in aktivacija živalskih celic z ultrazvokom ===
Sonogenetika je približno desetletje star izraz za vedo, ki se ukvarja z aktivacijo različnih skupin celic s pomočjo ultrazvoka. Ultrazvok je dokazano varen in učinkovit način za globoko-možgansko stimulacijo in potencialno zdravljenje različnih bolezni (npr. Parkinsonova bolezen). Gre za minimalno invazivno metodo, pri kateri s pomočjo ultrazvočnih valov aktivirajo določene proteine. Iskanje proteinov, ki so občutljivi na ultrazvok so začeli pri valjastih črvih in odkrili protein TRP4, a ko so ga želeli prenesti v živalske celice, le-ta ni bil odziven. Po večih raziskavah so v človeškem sistemu našli protein hsTRPA1, ki je, poleg tega, da deluje kot senzor za bolečino, mraz in srbenje pri ljudeh, občutljiv tudi na ultrazvok. Ker pa je to relativno nova veda, se še ne ve točno, kakšni so lahko stranski učinki. Vemo sicer, da je ultrazvok varen, vemo pa tudi, da ga ne aktivira le ultrazvok ampak tudi druge snovi. Prav tako ima veliko elektrofilov sposobnost, da razširijo selektivni filter proteina ali pa kanala sploh ne odprejo. Kljub temu pa sonogenetika kaže očitne prednosti pred drugimi, novimi načini globoko-možganske stimulacije kot sta magnetogenetika in optogenetika. O takem načinu zdravljenja še ne vemo veliko, a gre za veliko manj invazivne posege, kar bi znatno zmanjšalo nepredvidene komplikacije pri invazivnejših operacijah.

=== Matek, Nik: Analogi somatostatina v strupu stožčastih polžev: z evolucijo do zdravil ===
Somatostatin je univerzalen inhibitor. Proizvajajo ga delta celice v pankreasu in nevroendokrine celice v hipotalamusu. Ker imamo v telesu več receptorjev za Somatostatin, ima zelo široko območje delovanja. Odvisno od tega, kje je proizveden, inhibira različne procese.Družina Conidae zajema približno 750 vrst stožčastih polžev. Od teh se vsaj 100 prehranjuje z ribami (rod Conus). Vsem je skupno, da proizvajajo strupe. Strupi se imenujejo konotoksini in so relativno majhni polipeptidi (med 20 in 30 aminokislinskih ostankov). V tej raziskavi so izolirali nov konotoksin imenovan Consomatin Ro1 in testirali njegove učinke na miših. Glede na tip delovanja in zaporedje aminokislinskih ostankov so določili, da gre za analog somatostatina. En tak analog se že uporablja v zdravstvene namene in sicer za zdravljene kronične bolečine in bolečine rakavih bolnikov. Znanstveniki strmijo k tem, da bi nova odkritja konotoksinov lahko privedla do novih zdravil, ki bi nadomestila opioide kot je morfij.

=== Justin, Klemen: Protein SARS-CoV-2 krivec za okužbe, a tudi pot do rešitve ===
V letu 2020 je prišlo do izbruha koronavirusa, ki ga povzroča SARS-CoV-19 virus. Virus se je domnevno prenesel iz netopirjev, njavečja ugotovljena asimiliteta je v podobni vezavi proteina na isti aceptor ACE2. Genom virusa kodira številne strukturne proteine ki olajšajo virionom vstop v celico. Eden takih je tudi SARS-CoV-2, ki se v človeškem in tudi živalskem telesu poveže z že prej omenjenim receptorjem ACE2, od tu tudi asimiliteta med virusi pri ljudeh in živalih. Virus je zaradi možne preaktivacije izjemno nalezljiv in se prenaša tudi skozi aerosol. Znanstveniki največ delajo na mRNA cepivih, ki spodbujajo imunski odziv, ter želijo nekako spremeniti proteinski fragment, natančneje področje S815-827, ki je tudi najbolj stabilna regija proteina.Limfociti CD4 + T celice so celice, ki so odgovorne za imunski odziv, poleg celic B, ki jih delimo na plazemske celice, ki razvijajo protitelesa in na spominske celice, ki si zapomnejo biokemijsko strukutro in tako v prihodnosti pride do zelo hitre prepoznave virusa. Biokemiki in klinični kemiki razvijajo tudi specifične T celice, ki naj bi prepoznavale točno določen epitop S proteina na delu S 815-827 ne pa več različnih epitopov vseh homologov. Za najbolj učinkovito cepivo je potrebna dokončna segmentacija in orisana struktura S proteina.

=== Varlamov, Mark: Strukturna ureditev procesa iniciacije transkripcije pri virusu črnih koz ===
Medtem ko se številni virusi pri razmnoževanju v veliki meri opirajo na biokemične vire gostiteljske celice, virusi vakcinije v ta namen v svojem genomu kodirajo lastne molekularne mehanizme. Pomembni sestavini tega mehanizma sta dva encima: DNA polimeraza za razmnoževanje virusnih genov in RNA polimeraza za prepisovanje virusnih genov v mRNA. Evkarionti za prepis različnih podskupin genov uporabljajo tri strukturno sorodne jedrne večenotne RNAP (Pol I, Pol II in Pol III), ki sodelujejo z različnimi sklopi transkripcijskih dejavnikov. Večina virusov DNK za izražanje svojega genoma uporablja transkripcijski mehanizem Pol II gostitelja. Poksvirusi, ki povzročajo norice pri ljudeh in različne zoonoze, so izjema. Razmnožujejo se izključno v citoplazmi okuženih celic in so zato odvisni od lastnega sklopa dejavnikov, ki zagotavlja izražanje genov in razmnoževanje.S pomočjo dokončane vRNAP so rekonstruirali vrste kompleksov, ki predstavljajo začetna stanja transkripcije vakcinije od faze pred začetkom do pobega promotorja.

Temelji biokemije 2023 - seminar

2022-03-31T19:47:59Z

Mark Varlamov: /* Seznam seminarjev */

Seminarje vodi doc. dr. Miha Pavšič. Seminarji so obvezni.

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni oceni izpita.
Stran na strežniku s seminarskimi nalogami je zaščitena.
Uporabniško ime je: tbk, password pa: samozame## "##" sta dve številki, ki ju izveste na predavanjih.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== Seznam seminarjev ==

{| class="wikitable"
! Priimek in ime !! Naslov seminarja !! Povezava !! Rok za oddajo !! Rok za recenzijo !! Datum predstavitve !! Recenzent 1 !! Recenzent 2 !! Recenzent 3
|-
| Fink, Luka || Protitumorsko zdravilo spodbuja hujšanje pri miših || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220224140853.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Bunc, Zara || Pečovnik Wutt, Naja || Malik, Lara
|-
| Kogoj, Lena || Umetno narejene proteinske mišice zdaj realnost || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220128141254.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Pucihar, Samo || Pojbič, Taja || Novel, Matija
|-
| Korošec, Tinkara || Superbakterije in novi pristopi k razumevanju vzroka rezistence || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220217181730.htm
|| 04.03. || 07.03. || 10.03. || Kovaček, Lucija || Trček, Laura || Petrovič, Filip
|-
| Krašna, Deni || Odkrit ključ za nadzor celične smrti || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220218100724.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Stojić, Ivana || Bernik, Miha || Kolenc, Klara
|-
| Mezek, Tajda || Multipla skleroza verjetno posledica okužbe z Epstein-Barr virusom || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220113151342.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Trajković, Miljan || Jeromelj, Tonja || Koren, Žiga
|-
| Auer, Špela || Vpliv proteina na vnetja || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220125124029.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Žerovnik, Klara || Poljanšek, Aleš || Matek, Nik
|-
| Mikoš, Ula || Unikaten tubulin, ki se v amebi igra skrivalnice || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220225085843.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Zupanc, Lara || Vogrič, Vanja || Trost, Teo
|-
| Mužič, Taja || Smrtonosna kombinacija, ki neposredno sproži celično smrt || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220113111451.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Petrov, Mario || Vranješ, Tin || Varlamov, Mark
|-
| Rajterič, Lara || Z novim sistemom do hitrejšega nadzora nad nanodelci za dostavo zdravil || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220210114055.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Trobiš, Veronika || Agrež, Tim-David || Justin, Klemen
|-
| Simonič, Laura || Yin in Yang mitohondrijske arhitekture || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220210154147.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Velkovska, Tamara || Bunc, Zara || Kresal, Martin
|-
| Kristanc, Pia || pH odgovoren za bakterijsko rezistenco || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220218080243.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Fink, Luka || Pucihar, Samo || Pečovnik Wutt, Naja
|-
| Lah, Urša || Kolibaktin; bakterijski toksin, ki sproži indukcijo profaga ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220223111242.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Kogoj, Lena || Kovaček, Lucija || Pojbič, Taja
|-
| Mohar, Teja || (Bio)zaznavanje proteinskih interakcij || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220223104855.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Korošec, Tinkara || Stojić, Ivana || Trček, Laura
|-
| Tušek, Marcel || Protein, ki izrazito pospeši izrazitev genov || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220310143750.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Krašna, Deni || Trajković, Miljan || Bernik, Miha
|-
| Brajer, Mirta || Sodelovanje virusov in bakterij pri nastanku raka || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220224112615.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mezek, Tajda || Žerovnik, Klara || Jeromelj, Tonja
|-
| Kastelic, Gal || Avtofagija vskoči na pomoč pri celjenju ran || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220310115134.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Auer, Špela || Zupanc, Lara || Poljanšek, Aleš
|-
| Malik, Lara || ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220228114422.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mikoš, Ula || Petrov, Mario || Vogrič, Vanja
|-
| Novel, Matija || Umetni proteini kot osnovni gradnik bioplastike || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220211102033.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mužič, Taja || Trobiš, Veronika || Vranješ, Tin
|-
| Petrovič, Filip || Reprogramiranje možganskih tumorjev || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220105103131.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Rajterič, Lara || Velkovska, Tamara || Agrež, Tim-David
|-
| Kolenc, Klara ||Odkrili kako virusi povzročijo avtoimune bolezni ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220228103805.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Simonič, Laura || Fink, Luka || Bunc, Zara
|-
| Koren, Žiga || Toksin v buldoških mravljah lahko pomaga odkriti nov način lajšanja dolgoročnih bolečin pri ljudeh || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220303095647.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Kristanc, Pia || Kogoj, Lena || Pucihar, Samo
|-
| Matek, Nik || Analogi somatostatina v strupu stožčastih polžev: z evolucijo do zdravil || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220323151653.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Lah, Urša || Korošec, Tinkara || Kovaček, Lucija
|-
| Trost, Teo || Sonogenetika in aktivacija živalskih celic z ultrazvokom || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220209093410.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Mohar, Teja || Krašna, Deni || Stojić, Ivana
|-
| Varlamov, Mark || Strukturna ureditev procesa iniciacije transkripcije pri virusu črnih koz || https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210923115553.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Tušek, Marcel || Mezek, Tajda || Trajković, Miljan
|-
| Justin, Klemen || Protein SARS-CoV-2 krivec za okužbe, a tudi pot do rešitve || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220216121828.htm || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Brajer, Mirta || Auer, Špela || Žerovnik, Klara
|-
| Kresal, Martin || Nov encim za prihodnost brez plastičnih odpadkov || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220321150409.htm || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Kastelic, Gal || Mikoš, Ula || Zupanc, Lara
|-
| Pečovnik Wutt, Naja || ||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211215113229.htm || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Malik, Lara || Mužič, Taja || Petrov, Mario
|-
| Pojbič, Taja || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Novel, Matija || Rajterič, Lara || Trobiš, Veronika
|-
| Trček, Laura || Stresni hormoni ne pomagajo le nam, ampak tudi bakterijam || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220307113056.htm || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Petrovič, Filip || Simonič, Laura || Velkovska, Tamara
|-
| Bernik, Miha || Raziskovalci odkrili nov način dostave zdravil s pomočjo protiteles || https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211207092438.htm || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Kolenc, Klara || Kristanc, Pia || Fink, Luka
|-
| Jeromelj, Tonja || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220228114422.htm || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Koren, Žiga || Lah, Urša || Kogoj, Lena
|-
| Poljanšek, Aleš || Nov koncept za boj proti odpornosti bakterij na antibiotike || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222135331.htm || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Matek, Nik || Mohar, Teja || Korošec, Tinkara
|-
| Vogrič, Vanja || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Trost, Teo || Tušek, Marcel || Krašna, Deni
|-
| Vranješ, Tin || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Varlamov, Mark || Brajer, Mirta || Mezek, Tajda
|-
| Agrež, Tim-David || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Justin, Klemen || Kastelic, Gal || Auer, Špela
|-
| Bunc, Zara || Prvi korak k odkritju vrelca mladosti || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220307113136.htm || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Kresal, Martin || Malik, Lara || Mikoš, Ula
|-
| Pucihar, Samo || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Pečovnik Wutt, Naja || Novel, Matija || Mužič, Taja
|-
| Dehondt, Johan || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220225100249.htm || 22.04. || 25.04. || 28.04. || || ||
|-
| Vitard, Arthur || || https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211214135150.htm || 22.04. || 25.04. || 28.04. || || ||
|-
| Kovaček, Lucija || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220301192417.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Pojbič, Taja || Petrovič, Filip || Rajterič, Lara
|-
| Stojić, Ivana ||Biološke nevrone kmalu nadomestili umetni ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222121302.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Trček, Laura || Kolenc, Klara || Simonič, Laura
|-
| Trajković, Miljan || || || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Bernik, Miha || Koren, Žiga || Kristanc, Pia
|-
| Žerovnik, Klara || ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220314120705.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Jeromelj, Tonja || Matek, Nik || Lah, Urša
|-
| Zupanc, Lara || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220325122713.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Poljanšek, Aleš || Trost, Teo || Mohar, Teja
|-
| Petrov, Mario || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Vogrič, Vanja || Varlamov, Mark || Tušek, Marcel
|-
| Trobiš, Veronika || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Vranješ, Tin || Justin, Klemen || Brajer, Mirta
|-
| Velkovska, Tamara || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Agrež, Tim-David || Kresal, Martin || Kastelic, Gal
|}

==Naloga==
* Samostojno pripraviti seminar, katerega tema je novica iz področja biokemije na portalu [http://www.sciencedaily.com ScienceDaily], ki je bila objavljena kasneje kot '''1. avgusta 2021'''. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* Članke na temo lahko iščete [https://scholar.google.com/ z Google učenjakom].
* Naslov izbrane teme (naslov seminarja v slovenščini) in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo .
* [[TBK2021 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah – najkasneje do dne, ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1–2 sliki. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
* Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu. Povezava je objavljena v [spletni učilnici https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 10 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 5 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve, tako kot ostali kolegi.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

'''Torej, povzeto''':

1. Seminarsko nalogo avtor do določenega datuma odda [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj], istočasno pa se povzetek v odda [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2021_Povzetki_seminarjev tukaj].

2. Do določenega datuma recenzenti pregledajo nalogo in oddajo datoteko z morebitnimi komentarji/popravki [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj], istočasno pa oddajo svojo ''recenzentsko'' oceno preko povezave v [https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/ spletni učilnici].

3. Avtor pripravi končno obliko seminarske naloge in jo odda [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj] vsaj 1 dan pred predstavitvijo.

4. Po predstavitvi ''vsi'' (tako recenzenti kot ostali kolegi) oddate oceno predstavitve preko povezave v [https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/ spletni učilnici].

Ne pozabite na pravila pri poimenovanju datotek.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate, poimenujete po spodnjih pravilih. '''Ne uporabljajte ČŽŠčžš!'''
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2022_Priimek_Ime.docx za seminar, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2022_Priimek_ime_final.docx za končno verzijo seminarja
* TBK_2022_Priimek_Ime_rec_Priimek2.docx za recenzijo ('''''ne''''' TBK_2022_Priimek_Ime.docx_rec_Priimek2.docx), kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2022_Priimek_Ime.pdf za prezentacijo (PowerPoint -> Shrani kot PDF), npr TBK_2022_Guncar_Gregor.pdf
* TBK_2022_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor_clanek.pdf

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://forms.office.com/r/8i5ma9ZvQZ recenzentsko poročilo] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://forms.office.com/r/LvF8vvL7mT mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Faktor vpliva==
Faktor vpliva (angl. impact factor) neke revije pove, kolikokrat so bili v poprečju citirani članki v tej reviji v dveh letih skupaj pred objavo tega faktorja. Faktorje vpliva za posamezno revijo lahko najdete v [https://plus.si.cobiss.net/opac7/jcr COBISS-u]. V polje "Naslov revije" vnesite ime revije, za katero želite izvedeti faktor vpliva, in pritisnite na gumb POIŠČI. Če želite videti vse revije, enostavno v iskalno polje vpišite *. V skrajnem desnem stolpcu se bodo izpisali faktorji vpliva za revije, ki ustrezajo vašim iskalnim kriterijem. Zadetkov za posamezno revijo je več zato, ker so navedeni faktorji vpliva za posamezno leto. Za tekoče leto faktorji vpliva še niso objavljeni, zato se orientirajte po faktorjih vpliva zadnjih par let. Če faktorja vpliva za vašo izbrano revijo ne najdete v bazi COBISS, potem izberite članek iz kakšne druge revije.

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same. Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. '''Citiranje knjig:''' Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.). '''Citiranje člankov:''' Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.Revija Science uporablja skrajšani zapis: C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). '''Citiranje spletnih virov:''' Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

Temelji biokemije 2023 - seminar

2022-03-20T15:47:36Z

Mark Varlamov: /* Seznam seminarjev */

Seminarje vodi doc. dr. Miha Pavšič. Seminarji so obvezni.

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni oceni izpita.
Stran na strežniku s seminarskimi nalogami je zaščitena.
Uporabniško ime je: tbk, password pa: samozame## "##" sta dve številki, ki ju izveste na predavanjih.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== Seznam seminarjev ==

{| class="wikitable"
! Priimek in ime !! Naslov seminarja !! Povezava !! Rok za oddajo !! Rok za recenzijo !! Datum predstavitve !! Recenzent 1 !! Recenzent 2 !! Recenzent 3
|-
| Fink, Luka || Protitumorsko zdravilo spodbuja hujšanje pri miših || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220224140853.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Bunc, Zara || Pečovnik Wutt, Naja || Malik, Lara
|-
| Kogoj, Lena || Umetno narejene proteinske mišice zdaj realnost || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220128141254.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Pucihar, Samo || Pojbič, Taja || Novel, Matija
|-
| Korošec, Tinkara || Superbakterije in novi pristopi k razumevanju vzroka rezistence || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220217181730.htm
|| 04.03. || 07.03. || 10.03. || Kovaček, Lucija || Trček, Laura || Petrovič, Filip
|-
| Krašna, Deni || Odkrit ključ za nadzor celične smrti || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220218100724.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Stojić, Ivana || Bernik, Miha || Kolenc, Klara
|-
| Mezek, Tajda || Multipla skleroza verjetno posledica okužbe z Epstein-Barr virusom || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220113151342.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Trajković, Miljan || Jeromelj, Tonja || Koren, Žiga
|-
| Auer, Špela || Vpliv proteina na vnetja || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220125124029.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Žerovnik, Klara || Poljanšek, Aleš || Matek, Nik
|-
| Mikoš, Ula || Unikaten tubulin, ki se v amebi igra skrivalnice || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220225085843.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Zupanc, Lara || Vogrič, Vanja || Trost, Teo
|-
| Mužič, Taja || Smrtonosna kombinacija, ki neposredno sproži celično smrt || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220113111451.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Petrov, Mario || Vranješ, Tin || Varlamov, Mark
|-
| Rajterič, Lara || Z novim sistemom do hitrejšega nadzora nad nanodelci za dostavo zdravil || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220210114055.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Trobiš, Veronika || Agrež, Tim-David || Justin, Klemen
|-
| Simonič, Laura || Yin in Yang mitohondrijske arhitekture || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220210154147.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Velkovska, Tamara || Bunc, Zara || Kresal, Martin
|-
| Kristanc, Pia || pH odgovoren za bakterijsko rezistenco || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220218080243.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Fink, Luka || Pucihar, Samo || Pečovnik Wutt, Naja
|-
| Lah, Urša || Kolibaktin; bakterijski toksin, ki sproži indukcijo profaga ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220223111242.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Kogoj, Lena || Kovaček, Lucija || Pojbič, Taja
|-
| Mohar, Teja || (Bio)zaznavanje proteinskih interakcij || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220223104855.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Korošec, Tinkara || Stojić, Ivana || Trček, Laura
|-
| Tušek, Marcel || Protein, ki izrazito pospeši izrazitev genov || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220310143750.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Krašna, Deni || Trajković, Miljan || Bernik, Miha
|-
| Brajer, Mirta || Sodelovanje virusov in bakterij pri nastanku raka || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220224112615.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mezek, Tajda || Žerovnik, Klara || Jeromelj, Tonja
|-
| Kastelic, Gal || avtofagija pomaga pri celjenju ran || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220310115134.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Auer, Špela || Zupanc, Lara || Poljanšek, Aleš
|-
| Malik, Lara || || || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mikoš, Ula || Petrov, Mario || Vogrič, Vanja
|-
| Novel, Matija || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220211102033.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mužič, Taja || Trobiš, Veronika || Vranješ, Tin
|-
| Petrovič, Filip || Reprogramiranje možganskih tumorjev || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220105103131.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Rajterič, Lara || Velkovska, Tamara || Agrež, Tim-David
|-
| Kolenc, Klara ||Odkrili kako virusi povzročijo avtoimune bolezni ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220228103805.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Simonič, Laura || Fink, Luka || Bunc, Zara
|-
| Koren, Žiga || Toksin v buldoških mravljah lahko pomaga odkriti nov način lajšanja dolgoročnih bolečin pri ljudeh || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220303095647.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Kristanc, Pia || Kogoj, Lena || Pucihar, Samo
|-
| Matek, Nik || || || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Lah, Urša || Korošec, Tinkara || Kovaček, Lucija
|-
| Trost, Teo || Sonogenetika in aktivacija živalskih celic z ultrazvokom || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220209093410.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Mohar, Teja || Krašna, Deni || Stojić, Ivana
|-
| Varlamov, Mark || Strukturna ureditev procesa iniciacije transkripcije pri virusu ošpic || https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210923115553.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Tušek, Marcel || Mezek, Tajda || Trajković, Miljan
|-
| Justin, Klemen || Protein SARS-CoV-2 krivec za okužbe, a tudi pot do rešitve || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220216121828.htm || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Brajer, Mirta || Auer, Špela || Žerovnik, Klara
|-
| Kresal, Martin || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Kastelic, Gal || Mikoš, Ula || Zupanc, Lara
|-
| Pečovnik Wutt, Naja || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Malik, Lara || Mužič, Taja || Petrov, Mario
|-
| Pojbič, Taja || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Novel, Matija || Rajterič, Lara || Trobiš, Veronika
|-
| Trček, Laura || Stresni hormoni ne pomagajo le nam, ampak tudi bakterijam || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220307113056.htm || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Petrovič, Filip || Simonič, Laura || Velkovska, Tamara
|-
| Bernik, Miha || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Kolenc, Klara || Kristanc, Pia || Fink, Luka
|-
| Jeromelj, Tonja || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Koren, Žiga || Lah, Urša || Kogoj, Lena
|-
| Poljanšek, Aleš || Nov koncept za boj proti odpornosti bakterij na antibiotike || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222135331.htm || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Matek, Nik || Mohar, Teja || Korošec, Tinkara
|-
| Vogrič, Vanja || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Trost, Teo || Tušek, Marcel || Krašna, Deni
|-
| Vranješ, Tin || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Varlamov, Mark || Brajer, Mirta || Mezek, Tajda
|-
| Agrež, Tim-David || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Justin, Klemen || Kastelic, Gal || Auer, Špela
|-
| Bunc, Zara || Prvi korak k odkritju vrelca mladosti || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220307113136.htm || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Kresal, Martin || Malik, Lara || Mikoš, Ula
|-
| Pucihar, Samo || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Pečovnik Wutt, Naja || Novel, Matija || Mužič, Taja
|-
| Dehondt, Johan || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220225100249.htm || 22.04. || 25.04. || 28.04. || || ||
|-
| Vitard, Arthur || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || || ||
|-
| Kovaček, Lucija || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220301192417.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Pojbič, Taja || Petrovič, Filip || Rajterič, Lara
|-
| Stojić, Ivana ||Biološke nevrone kmalu nadomestili umetni ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222121302.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Trček, Laura || Kolenc, Klara || Simonič, Laura
|-
| Trajković, Miljan || || || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Bernik, Miha || Koren, Žiga || Kristanc, Pia
|-
| Žerovnik, Klara || ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220314120705.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Jeromelj, Tonja || Matek, Nik || Lah, Urša
|-
| Zupanc, Lara || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220228190958.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Poljanšek, Aleš || Trost, Teo || Mohar, Teja
|-
| Petrov, Mario || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Vogrič, Vanja || Varlamov, Mark || Tušek, Marcel
|-
| Trobiš, Veronika || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Vranješ, Tin || Justin, Klemen || Brajer, Mirta
|-
| Velkovska, Tamara || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Agrež, Tim-David || Kresal, Martin || Kastelic, Gal
|}

==Naloga==
* Samostojno pripraviti seminar, katerega tema je novica iz področja biokemije na portalu [http://www.sciencedaily.com ScienceDaily], ki je bila objavljena kasneje kot '''1. avgusta 2021'''. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* Članke na temo lahko iščete [https://scholar.google.com/ z Google učenjakom].
* Naslov izbrane teme (naslov seminarja v slovenščini) in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo .
* [[TBK2021 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah – najkasneje do dne, ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1–2 sliki. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
* Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu. Povezava je objavljena v [spletni učilnici https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 10 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 5 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve, tako kot ostali kolegi.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

'''Torej, povzeto''':

1. Seminarsko nalogo avtor do določenega datuma odda [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj], istočasno pa se povzetek v odda [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2021_Povzetki_seminarjev tukaj].

2. Do določenega datuma recenzenti pregledajo nalogo in oddajo datoteko z morebitnimi komentarji/popravki [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj], istočasno pa oddajo svojo ''recenzentsko'' oceno preko povezave v [https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/ spletni učilnici].

3. Avtor pripravi končno obliko seminarske naloge in jo odda [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj] vsaj 1 dan pred predstavitvijo.

4. Po predstavitvi ''vsi'' (tako recenzenti kot ostali kolegi) oddate oceno predstavitve preko povezave v [https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/ spletni učilnici].

Ne pozabite na pravila pri poimenovanju datotek.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate, poimenujete po spodnjih pravilih. '''Ne uporabljajte ČŽŠčžš!'''
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2022_Priimek_Ime.docx za seminar, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2022_Priimek_ime_final.docx za končno verzijo seminarja
* TBK_2022_Priimek_Ime_rec_Priimek2.docx za recenzijo ('''''ne''''' TBK_2022_Priimek_Ime.docx_rec_Priimek2.docx), kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2022_Priimek_Ime.pdf za prezentacijo (PowerPoint -> Shrani kot PDF), npr TBK_2022_Guncar_Gregor.pdf
* TBK_2022_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor_clanek.pdf

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://forms.office.com/r/8i5ma9ZvQZ recenzentsko poročilo] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://forms.office.com/r/LvF8vvL7mT mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Faktor vpliva==
Faktor vpliva (angl. impact factor) neke revije pove, kolikokrat so bili v poprečju citirani članki v tej reviji v dveh letih skupaj pred objavo tega faktorja. Faktorje vpliva za posamezno revijo lahko najdete v [https://plus.si.cobiss.net/opac7/jcr COBISS-u]. V polje "Naslov revije" vnesite ime revije, za katero želite izvedeti faktor vpliva, in pritisnite na gumb POIŠČI. Če želite videti vse revije, enostavno v iskalno polje vpišite *. V skrajnem desnem stolpcu se bodo izpisali faktorji vpliva za revije, ki ustrezajo vašim iskalnim kriterijem. Zadetkov za posamezno revijo je več zato, ker so navedeni faktorji vpliva za posamezno leto. Za tekoče leto faktorji vpliva še niso objavljeni, zato se orientirajte po faktorjih vpliva zadnjih par let. Če faktorja vpliva za vašo izbrano revijo ne najdete v bazi COBISS, potem izberite članek iz kakšne druge revije.

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same. Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. '''Citiranje knjig:''' Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.). '''Citiranje člankov:''' Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.Revija Science uporablja skrajšani zapis: C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). '''Citiranje spletnih virov:''' Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

Temelji biokemije 2023 - seminar

2022-03-05T18:49:32Z

Mark Varlamov: /* Seznam seminarjev */

Seminarje vodi doc. dr. Miha Pavšič. Seminarji so obvezni.

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni oceni izpita.
Stran na strežniku s seminarskimi nalogami je zaščitena.
Uporabniško ime je: tbk, password pa: samozame## "##" sta dve številki, ki ju izveste na predavanjih.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== Seznam seminarjev ==

{| class="wikitable"
! Priimek in ime !! Naslov seminarja !! Povezava !! Rok za oddajo !! Rok za recenzijo !! Datum predstavitve !! Recenzent 1 !! Recenzent 2 !! Recenzent 3
|-
| Fink, Luka || Protitumorsko zdravilo spodbuja hujšanje pri miših || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220224140853.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Bunc, Zara || Pečovnik Wutt, Naja || Malik, Lara
|-
| Kogoj, Lena || Umetno narejene proteinske mišice zdaj realnost || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220128141254.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Pucihar, Samo || Pojbič, Taja || Novel, Matija
|-
| Korošec, Tinkara || Superbakterije in novi pristopi k razumevanju vzroka rezistence || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220217181730.htm
http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2021_Povzetki_seminarjev#Koro.C5.A1ec.2C_Tinkara:_Superbakterije_in_novi_pristopi_k_razumevanju_vzroka_rezistence
|| 04.03. || 07.03. || 10.03. || Kovaček, Lucija || Trček, Laura || Petrovič, Filip
|-
| Krašna, Deni || Odkrit ključ za nadzor celične smrti || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220218100724.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Stojić, Ivana || Bernik, Miha || Kolenc, Klara
|-
| Mezek, Tajda || Multipla skleroza verjetno posledica okužbe z Epstein-Barr virusom || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220113151342.htm || 04.03. || 07.03. || 10.03. || Trajković, Miljan || Jeromelj, Tonja || Koren, Žiga
|-
| Auer, Špela || Vpliv proteina na vnetja || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220125124029.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Žerovnik, Klara || Poljanšek, Aleš || Matek, Nik
|-
| Mikoš, Ula || Unikaten tubulin, ki se v naeglerii igra skrivalnice || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220225085843.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Zupanc, Lara || Vogrič, Vanja || Trost, Teo
|-
| Mužič, Taja || Smrtonosna kombinacija, ki neposredno sproži celično smrt || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220113111451.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Petrov, Mario || Vranješ, Tin || Varlamov, Mark
|-
| Rajterič, Lara || Z novim sistemom do hitrejšega nadzora nad nanodelci za dostavo zdravil || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220210114055.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Trobiš, Veronika || Agrež, Tim-David || Justin, Klemen
|-
| Simonič, Laura || Yin in Yang mitohondrijske arhitekture || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220210154147.htm || 11.03. || 14.03. || 17.03. || Velkovska, Tamara || Bunc, Zara || Kresal, Martin
|-
| Kristanc, Pia || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220218080243.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Fink, Luka || Pucihar, Samo || Pečovnik Wutt, Naja
|-
| Lah, Urša || ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220223111242.htm || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Kogoj, Lena || Kovaček, Lucija || Pojbič, Taja
|-
| Mohar, Teja || || || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Korošec, Tinkara || Stojić, Ivana || Trček, Laura
|-
| Tušek, Marcel || || || 18.03. || 21.03. || 24.03. || Krašna, Deni || Trajković, Miljan || Bernik, Miha
|-
| Brajer, Mirta || || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220224112615.htm || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mezek, Tajda || Žerovnik, Klara || Jeromelj, Tonja
|-
| Kastelic, Gal || || || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Auer, Špela || Zupanc, Lara || Poljanšek, Aleš
|-
| Malik, Lara || || || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mikoš, Ula || Petrov, Mario || Vogrič, Vanja
|-
| Novel, Matija || || || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Mužič, Taja || Trobiš, Veronika || Vranješ, Tin
|-
| Petrovič, Filip || || || 25.03. || 28.03. || 31.03. || Rajterič, Lara || Velkovska, Tamara || Agrež, Tim-David
|-
| Kolenc, Klara ||Odkrili kako virusi povzročijo avtoimune bolezni ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220228103805.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Simonič, Laura || Fink, Luka || Bunc, Zara
|-
| Koren, Žiga || || || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Kristanc, Pia || Kogoj, Lena || Pucihar, Samo
|-
| Matek, Nik || || || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Lah, Urša || Korošec, Tinkara || Kovaček, Lucija
|-
| Trost, Teo || || || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Mohar, Teja || Krašna, Deni || Stojić, Ivana
|-
| Varlamov, Mark || Razmnoževanje virusa ošpic || https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210923115553.htm || 01.04. || 04.04. || 07.04. || Tušek, Marcel || Mezek, Tajda || Trajković, Miljan
|-
| Justin, Klemen || Protein SARS-CoV-2 krivec za okužbe, a tudi pot do rešitve || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220216121828.htm || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Brajer, Mirta || Auer, Špela || Žerovnik, Klara
|-
| Kresal, Martin || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Kastelic, Gal || Mikoš, Ula || Zupanc, Lara
|-
| Pečovnik Wutt, Naja || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Malik, Lara || Mužič, Taja || Petrov, Mario
|-
| Pojbič, Taja || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Novel, Matija || Rajterič, Lara || Trobiš, Veronika
|-
| Trček, Laura || || || 08.04. || 11.04. || 14.04. || Petrovič, Filip || Simonič, Laura || Velkovska, Tamara
|-
| Bernik, Miha || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Kolenc, Klara || Kristanc, Pia || Fink, Luka
|-
| Jeromelj, Tonja || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Koren, Žiga || Lah, Urša || Kogoj, Lena
|-
| Poljanšek, Aleš || Nov koncept za boj proti odpornosti bakterij na antibiotike || https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222135331.htm || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Matek, Nik || Mohar, Teja || Korošec, Tinkara
|-
| Vogrič, Vanja || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Trost, Teo || Tušek, Marcel || Krašna, Deni
|-
| Vranješ, Tin || || || 15.04. || 18.04. || 21.04. || Varlamov, Mark || Brajer, Mirta || Mezek, Tajda
|-
| Agrež, Tim-David || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Justin, Klemen || Kastelic, Gal || Auer, Špela
|-
| Bunc, Zara || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Kresal, Martin || Malik, Lara || Mikoš, Ula
|-
| Pucihar, Samo || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || Pečovnik Wutt, Naja || Novel, Matija || Mužič, Taja
|-
| Dehondt, Johan || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || || ||
|-
| Vitard, Arthur || || || 22.04. || 25.04. || 28.04. || || ||
|-
| Kovaček, Lucija || || || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Pojbič, Taja || Petrovič, Filip || Rajterič, Lara
|-
| Stojić, Ivana ||Biološke nevrone kmalu nadomestili umetni ||https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222121302.htm || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Trček, Laura || Kolenc, Klara || Simonič, Laura
|-
| Trajković, Miljan || || || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Bernik, Miha || Koren, Žiga || Kristanc, Pia
|-
| Žerovnik, Klara || || || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Jeromelj, Tonja || Matek, Nik || Lah, Urša
|-
| Zupanc, Lara || || || 29.04. || 02.05. || 05.05. || Poljanšek, Aleš || Trost, Teo || Mohar, Teja
|-
| Petrov, Mario || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Vogrič, Vanja || Varlamov, Mark || Tušek, Marcel
|-
| Trobiš, Veronika || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Vranješ, Tin || Justin, Klemen || Brajer, Mirta
|-
| Velkovska, Tamara || || || 06.05. || 09.05. || 12.05. || Agrež, Tim-David || Kresal, Martin || Kastelic, Gal
|}

==Naloga==
* Samostojno pripraviti seminar, katerega tema je novica iz področja biokemije na portalu [http://www.sciencedaily.com ScienceDaily], ki je bila objavljena kasneje kot '''1. avgusta 2021'''. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* Članke na temo lahko iščete [https://scholar.google.com/ z Google učenjakom].
* Naslov izbrane teme (naslov seminarja v slovenščini) in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo .
* [[TBK2021 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah – najkasneje do dne, ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1–2 sliki. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
* Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu. Povezava je objavljena v [spletni učilnici https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 10 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 5 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve, tako kot ostali kolegi.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

'''Torej, povzeto''':

1. Seminarsko nalogo avtor do določenega datuma odda [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj], istočasno pa se povzetek v odda [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2021_Povzetki_seminarjev tukaj].

2. Do določenega datuma recenzenti pregledajo nalogo in oddajo datoteko z morebitnimi komentarji/popravki [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj], istočasno pa oddajo svojo ''recenzentsko'' oceno preko povezave v [https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/ spletni učilnici].

3. Avtor pripravi končno obliko seminarske naloge in jo odda [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tukaj] vsaj 1 dan pred predstavitvijo.

4. Po predstavitvi ''vsi'' (tako recenzenti kot ostali kolegi) oddate oceno predstavitve preko povezave v [https://ucilnica.fkkt.uni-lj.si/ spletni učilnici].

Ne pozabite na pravila pri poimenovanju datotek.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate, poimenujete po spodnjih pravilih. Ne uporabljajte ČŽŠčžš!
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2022_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2022_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2022_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2022_Priimek_Ime.pdf za prezentacijo (PowerPoint -> Shrani kot PDF), npr TBK_2022_Guncar_Gregor.pdf
* TBK_2022_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2022_Guncar_Gregor_clanek.pdf

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://forms.office.com/r/8i5ma9ZvQZ recenzentsko poročilo] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://forms.office.com/r/LvF8vvL7mT mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Faktor vpliva==
Faktor vpliva (angl. impact factor) neke revije pove, kolikokrat so bili v poprečju citirani članki v tej reviji v dveh letih skupaj pred objavo tega faktorja. Faktorje vpliva za posamezno revijo lahko najdete v [https://plus.si.cobiss.net/opac7/jcr COBISS-u]. V polje "Naslov revije" vnesite ime revije, za katero želite izvedeti faktor vpliva, in pritisnite na gumb POIŠČI. Če želite videti vse revije, enostavno v iskalno polje vpišite *. V skrajnem desnem stolpcu se bodo izpisali faktorji vpliva za revije, ki ustrezajo vašim iskalnim kriterijem. Zadetkov za posamezno revijo je več zato, ker so navedeni faktorji vpliva za posamezno leto. Za tekoče leto faktorji vpliva še niso objavljeni, zato se orientirajte po faktorjih vpliva zadnjih par let. Če faktorja vpliva za vašo izbrano revijo ne najdete v bazi COBISS, potem izberite članek iz kakšne druge revije.

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same. Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. '''Citiranje knjig:''' Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.). '''Citiranje člankov:''' Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.Revija Science uporablja skrajšani zapis: C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). '''Citiranje spletnih virov:''' Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.