Project
VAN VERKLAREN NAAR VOORSPELLEN
Intracellulaire pathogenen zoals Chlamydia en Brucella spp. kunnen genetisch zeer sterk verwant zijn, maar toch verschillen in virulentie, zoönotisch potentieel, en/of gastheersoort. Zo is de hoog-zoönotische B. melitensis genetisch zeer nauw verwant aan de minder zoönotische B. suis (90 procent van de genen komt 98 tot 100% overeen), maar ze hebben een voorkeur voor een andere gastheer (schaap vs. varken). Dit kleine verschil in het DNA maakte het lastig om bij nieuw ontdekte soorten op basis van genoomdata (bijvoorbeeld aan/afwezigheid van bekende virulentiegenen) voorspellingen te doen over het gedrag zoals risico, voorkeur voor een gastheersoort, en zoönotisch potentieel.
Sommige groepen intracellulaire pathogenen zoals Brucella en Chlamydia spp. zijn genetisch zeer sterk verwant, maar kunnen toch verschillen in zoönotisch potentieel en/of gastheer specificiteit (ze hebben ander “gedrag”). De sterke verwantschap maakt het heel lastig om op DNA-niveau vast te stellen wat deze verschillen veroorzaakt. Voor een nieuw geïntroduceerde soort bleek het met alleen DNA-data moeilijk te voorspellen wat het gedrag zou zijn. Daarom is het interessant om te kijken naar het bacteriële RNA (dus genexpressie, o.a. gestuurd door DNA-methylatie) om de verschillen ab initio te verklaren. In de huidige RNA-methodiek zoeken we vaak naar biomarkers. Dat zijn genen waarvan de expressie correleert met bepaald gedrag. Maar voor sterk verwante soorten, zoals Brucella spp. blijkt het lastig te om specifieke biomarkers te vinden.
In dit project willen we met een gepubliceerd algoritme verder kijken dan de expressie van individuele genen (biomarkers), en werken met patronen van expressie, die samen leiden tot een zgn. “archetype”. Een archetype is een theoretische voorspelling van het optimale patroon van genexpressie in een bepaalde situatie, zoals het groeien in een humane of dierlijke cellijn. Van een nieuwe stam of soort kunnen we dan met een in-vitro meting, en in-silico voorspelling vaststellen wat de afstand tot een archetype is. Zo kunnen we dan, in plaats van gedrag achteraf verklaren, vooraf gerichte voorspellingen doen over het gedrag en zoönotisch potentieel van een nieuwe species.