Act 96

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ADN de bacterias en tartaro dental como un nuevo marcador para explorar las relaciones biológicas entre poblaciones prehispanas del Norte y Centro de Chile

La coevolución entre hospederos y parásitos es un intenso campo de la investigación en biología evolutiva, con un alto impacto en las ciencias biomédicas dedicadas a estudiar la interacción humano-patógeno.

El genoma de la flora microbiana que coloniza el tracto digestivo humano se han descrito como un "segundo genoma" del propio ser humano (Caufield, 2009), reflejando el hecho de que los genomas de los seres humanos y una amplia diversidad de bacterias evolucionan coordinadamente mediante respuestas inmunológicas a la interacción ( "carrera de armamentos" evolución) y debido a la dinámica poblacional explicada por infecciones, la migración del hospedero, la deriva, etc. Durante la última década se han abierto nuevas líneas de investigación en genética y evolución que estudian la relación humanos-bacterias para hacer frente a problemas antropológicos. Por ejemplo, se tienen evidencias de que muchas migraciones humanas ancestrales y relaciones genealógicas entre los principales grupos humanos se han seleccionado positivamente gracias a la información genética de las bacterias y los virus asociados a los seres humanos. La microevolución de las antiguas poblaciones humanas es por lo general, inferida a través del análisis de ADN obtenido a de restos humanos, tales como los huesos u otros tejidos conservados a través del tiempo. Sin embargo, la degradación del ADN que se produce inevitablemente como consecuencia del paso del tiempo y la acción de un conjunto de variables ambientales explican los problemas para obtener una muestra adecuada para la extracción y el análisis de ADN. Por lo tanto, el análisis de la variación polimórfica de S. mutans podría constituir un valioso marco para estudiar la evolución de la bacteria en las poblaciones humanas antiguas, aprovechando el hecho de que el sarro dental es a menudo bien conservado en los dientes humanos hallados en sitios arqueológicos. En Chile esta fuente de información genética altamente localizada se ha analizado en muestras arqueológicas, revelando una asociación entre los patrones de subsistencia y la comunidad bacteriana (Linossier et al., 1988, 1996)

 

Resultados primer año: El estudio sistemático de un número importante de muestras actuales de saliva y cálculo dental nos han permitido determinar que la bacteria S. mutans está presente en baja frecuencia en el cálculo dental, y por lo tanto es insuficiente para los objetivos del proyecto. Este resultado fue corroborado en las muestras de cálculo antiguos. Una revisión sistemática de las bases de datos de secuencias disponibles y los resultados publicados en la literatura sobre cálculo dental nos permite seleccionar racionalmente un conjunto de cuatro especies de bacterias que probablemente deberían estar presentes en las muestras de cálculo. En base a las amplificaciones de PCR de genes específicos de las cuatro especies (A. naeslundii, S. gordonii, F. nucleatum P. gingivalis), se estimó la frecuencia de cada una de las muestras de cálculo y su variabilidad intraespecífica. Utilizando los criterios de alta frecuencia en el cálculo dental, la variabilidad descrita en la literatura y su función en la formación y estabilidad de cálculo, se selecciono a F. nucleatum como la especie a ser utilizada en los posteriores análisis genéticos. Los resultados preliminares obtenidos sobre la variabilidad intraespecífica de F. nucleatum en las muestras de cálculo actuales indican la presencia de más de una variedad (cepa) en los individuos.

Resultados actuales: Los análisis genéticos de 6 secuencias codificantes de F. nucleatum mostraron que el gen FN824 posee condiciones apropiadas para el análisis del cálculo dental antiguo. Además, con el objetivo de contribuir a los estudios paleopatológicos, se diseñaron partidores para un conjunto de bacterias involucradas en dos de las patologías orales más frecuentes (caries y enfermedad periodontal). Las especies que serán evaluadas son Streptococcus del grupo mutans en el caso de las caries, Lactobacillus sp. en el caso de la caries, y bacterias del grupo rojo (Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola, Tannerella forsythia) para la enfermedad periodontal. En otro análisis, utilizando 6 secuencias génicas de 75 especies del género Streptococcus y estudiando el rango del hospedero, encontramos pruebas que permiten predecir la presencia de especies no exploradas en microbioma oral, ya sea en las poblaciones actuales o antiguas.

 
 
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