Mycoplasma genitalium – pieni loisbakteeri ja sen genomitiedot
Mycoplasma genitalium — pieni loisbakteeri ja sen genomitiedot: tiivis katsaus genomiin, vaikutuksiin, tartuntaan ja uusimpiin tutkimustuloksiin.
Mycoplasma genitalium on pieni loisbakteeri, joka elää kädellisten sukupuolielinten ja hengitysteiden säikeisepiteelisoluissa.
Sillä on yksi pienimmistä tunnetuista genomeista, ja se on yksi pienimmistä bakteereista. Muita hyvin pieniä bakteereja ovat endosymbiontti Candidatus Carsonella ruddii ja hiljattain löydetty bakteeri Nanoarchaeum. Pienin tunnettu vapaana elävä bakteeri on Pelagibacter ubique, jolla on 1,3 Mb.
Genomin ominaisuudet ja solurakenne
Mycoplasma genitalium tunnetaan hyvin pienestä genomistaan: se on kooltaan noin 580 kilobasiparia (kb), mikä tekee siitä yhden pienimmistä täysin sekvensoiduista bakteerigenomeista. Genomi sisältää vain muutamia satoja geenejä, jotka koodaavat perusta- ja säätelytoimintoja. Tästä syystä M. genitalium on kiinnostava malli minimoitujen genomien ja elämän vaatiman vähimmäisgeenisettien tutkimuksessa.
Mykoplasmat ovat erikoisia myös solurakenteensa vuoksi: ne ovat pieniä, pleomorfisia (muodoltaan vaihtelevia) ja niiltä puuttuu perinteinen peptidoglykaaninen soluseinä. Tämä selittää niiden luonnollisen resistenssin beetalaktaamiantibiooteille (esim. penisilliinit).
Kliininen merkitys ja tartunta
M. genitalium on sukupuoliteitse tarttuva bakteeri, joka liittyy useisiin genitaali-infektioihin. Tyypillisiä kliinisiä ilmenemismuotoja ovat:
- miehillä: nongonokokki uretriitti (virtsaputken tulehdus), joskus epididymiitti;
- naisilla: cerviciitti (kohdunkaulan tulehdus), vaginiitti ja mahdollisesti pelvic inflammatory disease (PID), joka voi johtaa komplikaatioihin kuten hedelmättömyyteen tai raskauskomplikaatioihin.
Tartunta tapahtuu yleensä suojaamattomassa sukupuoliyhteydessä. Monet infektiot voivat olla oireettomia, mikä vaikeuttaa havaitsemista ja estoa.
Diagnoosi ja hoito
Viljely M. genitalium:n eristämiseksi on vaikeaa ja hidasta; siksi käytännössä diagnostinen tutkimus perustuu tyypillisesti nukleiinihappotunnistukseen (NAAT/PCR), joka on herkin ja suositeltu menetelmä.
Hoidossa käytetään yleensä antibiootteja, mutta resistenssi on yleistymässä. Perinteisesti käytetty makrolidi (azitromysiini) on tehokas monissa tapauksissa, mutta 23S rRNA-geenissä tapahtuvat mutaatiot voivat aiheuttaa makrolidiresistenssin. Fluorokinolonit (esim. moksifloksasiini) ovat vaihtoehto tapauksissa, joissa makrolidiresistenssi esiintyy, mutta myös fluorokinoloneille on raportoitu resistenssia.
Koska resistenssitrendit muuttuvat, hoitosuositukset voivat vaihdella maittain ja suositellaan diagnostiikkaa ja resistenssitestin huomioimista hoitoa suunniteltaessa.
Tutkimusmerkitys ja geneettinen tutkimus
M. genitalium oli yksi ensimmäisistä pienigenomisista bakteereista, joiden genomi sekvensoitiin, ja se on toiminut mallina minimigenomin käsitteelle. Tutkimukset ovat käyttäneet sitä selvittämään, kuinka vähän geenejä riittää itsenäiseen replikaatioon ja peruselintoimintoihin. Tällaiset tutkimukset ovat myös vaikuttaneet synteettisen biologian kehitykseen ja pyrkimyksiin rakentaa keinotekoisia tai minimalistisia soluja.
Ehkäisy ja julkinen terveys
Sukupuolitautien ehkäisyssä kondomin käyttö vähentää tartunnan riskiä. Koska osa infektioista on oireettomia, riskiryhmien ja oireilevien potilaiden tutkiminen NAAT-menetelmillä auttaa tunnistamaan ja hoitamaan tartuntoja ennen kuin ne johtavat pitkän ajan komplikaatioihin. Terveydenhuollon suositukset testaamisesta ja hoidosta vaihtelevat alueittain.
Yhteenvetona Mycoplasma genitalium on pieni loisbakteeri, jolla on hyvin pieni genomi ja tärkeä kliininen merkitys sukupuoliteitse tarttuvien infektioiden aiheuttajana. Sen diagnoosi, hoito ja tutkimus ovat edelleen aktiivisen tutkimuksen kohteena etenkin antibioottiresistenssin vuoksi.
Alkuperä ja eristäminen
Mycoplasma genitalium eristettiin alun perin vuonna 1980 kahden miespuolisen ihmisen virtsaputkesta, joilla oli ei-gonokokkiperäinen virtsaputkentulehdus. M. genitaliumin aiheuttama tartunta on melko yleinen, ja se tarttuu kumppanien välillä suojaamattomassa yhdynnässä. Sitä voidaan hoitaa antibiooteilla. Sen roolista seksitaudeissa on vielä paljon selvittämättä.
Genomi
M. genitaliumilla on 525 geeniä. Proteiineja koodaavia geenejä on 482 kappaletta 582 970 emäsparin pituisessa pyöreässä kromosomissa. Ensimmäisen tutkimuksen M. genitaliumin genomista shotgun-sekvensoinnilla teki Peterson vuonna 1993. Sen jälkeen Fraser ja muut sekvensoivat sen. Sen todettiin sisältävän vain 470 ennustettua koodaavaa aluetta, mukaan lukien geenit, joita tarvitaan DNA:n replikaatioon, transkriptioon ja translaatioon, DNA:n korjaukseen, solukuljetukseen ja energia-aineenvaihduntaan. Se oli Haemophilus influenzae -bakteerin jälkeen toinen koskaan sekvensoitu täydellinen bakteerigenomi.
Etsiä