All posts by Postępy Mikrobiologii

zmiany w redakcji



Pani  Profesor Stefania Giedrys-Kalemba zakończyła w tym roku długoletnią współpracę z Postępami Mikrobiologii.  Składamy bardzo serdeczne podziękowania dla Pani Profesor za pracę włożoną w prowadzenie działu Publikacje Metodyczne i Standardy. Jednocześnie witamy serdecznie nowego redaktora działu Biotechnologia. Do Redakcji dołączył Pan Profesor Krzysztof Skowron z Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy.

.

SELECTED ASPECTS OF THE CRISPR-CAS BIOLOGY AND APPLICATIONS


Monika Wawszczak, Aneta Filipiak, Michał Majchrzak, Stanisław Głuszek, Wioletta Adamus-Białek

PDF

Abstract: The clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) and CRISPR-associated proteins are components of the adaptive immunity system, protecting against foreign DNA, which are present in many bacteria species. Recent years have brought extensive research on this system however, not all of its biological properties have been discovered so far. It was recently discovered that CRISPR-Cas can regulate the formation of biofilm and is closely associated with the DNA repair system in bacterial cells. It is also likely that some of the spacer sequences are complementary to short sequences in the bacterial genome, which may have an influence on regulation of bacterial genes, e.g. virulence factors. Besides, phages can synthesize anti-CRISPR genes, which could be of use in the future for the purpose of development of an alternative therapy against multi-drug resistant bacterial strains. Here we present an elementary characteristic of CRISPR-Cas system, including the structure and the brief mechanism of action, systematic classification and its importance for medicine and biotechnology issues. We would like to stress the huge potential of CRISPR-Cas by discussing the selected but varied aspects.

1. Introduction. 2. Structure, operation and differences. 3. Bacterial typing. 4. Correlation with bacterial pathogenicity. 5. Potential tool for medicine. 5.1. CRISPR-tool for genome editing. 5.2. Instances of CRISPR-tool strategies in medicine. 6. Phage response. 7. Conclusions


Streszczenie: Zgrupowane, regularnie rozproszone, krótkie, powtarzające się sekwencje palindromiczne (CRISPR) i białka związane z CRISPR są składnikami systemu odporności wielu gatunków bakterii na obcy DNA. W ostatnich latach prowadzone są obszerne badania nad tym mechanizmem, ale jeszcze nie wszystkie jego właściwości biologiczne zostały odkryte. Niedawno udowodniono, że CRISPR-Cas może regulować tworzenie biofilmu i jest ściśle powiązany z systemem naprawy DNA w komórkach bakteryjnych. Jest również prawdopodobne, że niektóre sekwencje rozdzielające są komplementarne do krótkich sekwencji w genomie bakterii, co może mieć wpływ na regulację ekspresji genów bakterii kodujących np. czynniki wirulencji. Poza tym fagi mogą zawierać geny anty-CRISPR, które mogłyby zostać wykorzystane w przyszłości do opracowania alternatywnej terapii przeciwko wielolekoopornym szczepom bakterii. W tym przeglądzie przedstawiamy zwięzłą charakterystykę systemu CRISPR-Cas, w tym budowę i mechanizm działania, klasyfikację oraz jego medyczne i biotechnologiczne znaczenie. Omawiając wybrane i różnorodne aspekty chcemy podkreślić ogromny potencjał CRISPR-Cas.


1. Wprowadzenie. 2. Struktura, mechanizm i różnice. 3. Typowanie bakteryjne. 4. Korelacje w patogennością bakterii. 5. Potencjalne zastosowania w medycynie. 5.1. Narzędzie „CRISPR” w medycynie. 5.2. Przykłady wykorzystania systemów CRISPR w medycynie. 6. Odpowiedź fagowa. 7. Wnioski

NOVEL SARS-COV-2 PANDEMIC TRANSMISSION WITH ONGOING ANTIVIRAL THERAPIES AND VACCINE DESIGN


Muhammad Yameen, Sara Sattar, Ayesha Khalid, Muhammad Aamir Aslam, Nishat Zafar, Muhammad Hassan Saeed, Muhammad Haseeb Arif, Muhammad Jahangeer, Azka Qadeer, Shoukat Hussain, Muhammad Aamir, Sania Mukhtar, Huma Nasir, Asif Shahzad

PDF

Abstract: Starting from the end of 2019 the new SARs-CoV-2 virus, in the period of a few months, had spread to 210 countries and its territories. The Wuhan wild animal market, in Hubei province, China is considered the epicenter of this pandemic. WHO declared the name COVID-19 to designate the disease caused by the SARS-CoV-2 virus. It is the third coronavirus pandemic after SARS in 2002–2003 and MERS-CoV in 2012. Genome sequencing of this new COVID-19/SARS-CoV-2 virus shows slight genetic diversity when compared to other coronaviruses. Owing to its pathogenesis, and less known replication cycle, no universal antiviral treatment can be applied and vaccine preparation is still a larger challenge. The present article will highlight transmission, pandemic status, genetic diversity current antiviral therapy, and vaccine trials for COVID-19.

1. Introduction. 2. Pathogenesis of coronaviruses. 3. Genetic diversity. 4. Transmission. 5. Vaccination strategies against COVID-19. 6. In Process Vaccination strategies against COVID-19. 7. Lack of antiviral treatment and antiviral treatment studies. 8. Precautions. 9. Conclusions

THANATOMICROBIOME – STATE OF THE ART AND FUTURE DIRECTIONS

TANATOMIKROBIOM – AKTUALNY STAN WIEDZY I PRZYSZŁE KIERUNKI
Joanna Wójcik, Marcin Tomsia, Artur Drzewiecki, Rafał Skowronek

PDF

Abstract: Microbiological studies show that there is a possibility of PMI estimation in reference to presence of typical bacteria and fungi on cadaver or in soil beneath. Microbiome after death (thanatomicrobiome) changes and depends on time since death, temperature, sea-sons and environment- if human remains are covered, buried, placed in ice or left on the surface. To enlarge current knowledge, some of studies are conducted on animal models with further comparison thanatomicrobiome of different animals-pig, rats- to human cadaver thanatomicrobiome. This study collects different branches of thanatomicrobiome studies as a review to summarize current knowledge.

1. Introduction 2. Living host microbiome and mycobiome. 3. Diseases-related differences. 4. Thanatomicrobiome – human cadavers studies. 5. Fungi presence – thanatomycobiome. 6. Thanatomicrobiome of frozen cadavers. 7. Soil microbial communities changes. 8. Sea-sons related microbial changes. 9. Thanatomicrobiome and entomology correlation. 10. Conclusions

 

Streszczenie: Prowadzone badania mikrobiologiczne pokazują, że istnieje możliwość szacowania czasu zgonu na podstawie obecności cha-rakterystycznych bakterii i grzybów na zwłokach, jak również na glebie pod szczątkami. Mikrobiom człowieka po śmierci (tanatomikro-biom) zmienia się i jest zależny od czasu jaki upłynął od śmierci, od temperatury, pory roku i środowiska – od tego czy zwłoki były przy-kryte, zakopane, pozostawione w lodzie czy zostawione na świeżym powietrzu. Aby poszerzyć obszar badań, część z nich przeprowadzana jest na modelach zwierzęcych (świnie, szczury), których zmiany tanatomikrobiomu następnie porównywane są do zmian zachodzących w tanatomikrobiomie ludzkim. Ta praca gromadzi szereg różnych obszarów badań dotyczących mikrobiomu człowieka po śmierci, jako przegląd i podsumowanie dotychczasowej wiedzy i osiągnięć.

1. Wstęp. 2. Mikrobiom i mykobiom żywego organizmu. 3. Różnice związane z chorobami. 4. Tanatomikrobiom – badania na zwłokach ludzkich. 5.Obecność grzybów – tanatomykobiom. 6. Tanatomikrobiom zamrożonych zwłok. 7. Zmiany społeczności bakteryjnych w gle-bie. 8. Zmiany mikrobiomu związanie z porami roku. 9. Związek tanatomikrobiomu z entomologią. 10.Wnioski

LUDZKI MYKOBIOM W STANACH NORMOBIOZY I DYSBIOZY – CHARAKTERYSTYKA I METODY ANALIZY

HUMAN MYCOBIOME IN NORMOBIOSIS AND DYSBIOSIS STATES CHARACTERISTICS AND ANALYSIS METHODS
Sebastian Gnat, Dominik Łagowski, Mariusz Dyląg, Aneta Nowakiewicz

PDF

Streszczenie: Choroby grzybicze dotykają rocznie ponad 300 milionów ludzi na całym świecie, powodując ponad 1,6 miliona zgonów. Nawet przy tak wysokim współczynniku chorobowości infekcji grzybiczych, stosunkowo niewiele gatunków grzybów jest patogenami, a inwazyjne infekcje grzybicze u zdrowych osób są rzadkością. Analizy porównawcze mykobiomów ujawniają, że ludzki organizm kolonizowany jest przez odpowiednie grzyby wkrótce po urodzeniu, a ilościowy i jakościowy skład tej mykobioty zmienia się w trakcie życia. W ostatnich latach prowadzone są analizy korelacji między strukturą mykobiomu i stanem zdrowia, jak również w kontekście stanów chorobowych, na poziomie interakcji grzyb-mykobiom-gospodarz. Zależność pomiędzy zasiedlanym przez grzyby obszarem ludzkiego ciała tzw. lokalizacją anatomiczną, a swoistymi dla tego obszaru gatunkami grzybów, pozwala wnioskować o istnieniu silnej presji selekcyjnej wybiórczo promującej rozwój gatunków swoistych dla danej niszy ekologicznej w obrębie organizmu. Inną kwestię stanowi walidacja i standaryzacja metod analizy mykobiomów. W tym aspekcie szczególnym zainteresowaniem cieszą się obecnie metody sekwencjonowania metagenomicznego. W tej pracy została zaprezentowana aktualna wiedza na temat mykobiomu w stanach fizjologicznych i chorobowych mających źródło w dysbiozie ukształtowanego już mikrobiomu. Omówione zostały również metody i wyzwania diagnostyczne w ilościowej i jakościowej analizie mykobiomów.

1. Wprowadzenie. 2. Mykobiom w zdrowiu i chorobie. 2.1. Mykobiom płuc. 2.2. Mykobiom jelit. 2.3. Mykobiom skóry. 2.4. Mykobiom a zaburzenia neurologiczne. 2.5. Mykobiom środowiskowy. 3. Badania nad mykobiomem w praktyce klinicznej. 4. Analiza mykobiomów: metodologie i wyzwania. 4.1. Przetwarzanie próbki. 4.2. Sekwencjonowanie amplikonów. 4.3. Sekwencjonowanie metagenomiczne. 4.4. Wyzwania bioinformatyczne. 5. Podsumowanie

 

Abstract: Fungal diseases affect over 300 million people worldwide each year and cause over 1.6 million deaths. Even with such a high prevalence of fungal infections, relatively few fungal species are pathogens, and invasive fungal infections are rarely diagnosed in healthy subjects. Comparative analyses of mycobiomes reveal that the human organism is colonized by specific fungi soon after birth, and the quantitative and qualitative composition of the mycobiota changes throughout life. In recent years, correlations between the mycobiome structure and health
status, also in disease conditions, have been analyzed at the level of fungus-mycobiome-host interactions. The relationship between the colonized area of the human body defined as anatomical location, and fungal species specific for this area, indicates a strong selective pressure that promotes the growth of species specific for a given ecological niche within the organism. Another issue is the validation and standardization of mycobiome analysis methods. In this respect, metagenomic sequencing methods are currently arousing considerable interest. The review presents the current knowledge about the mycobiome in physiological and disease states induced by the dysbiosis of the existing microbiome. The methods and diagnostic challenges in the quantitative and qualitative analysis of mycobiomes are discussed as well.

1. Introduction. 2. Mycobiome in health and disease states. 2.1. Pulmonary mycobiome. 2.2. Intestinal mycobiome. 2.3. Skin mycobiome. 2.4. Mycobiome and neurological disorders. 2.5. Environmental mycobiome. 3. Mycobiome studies in clinical practice. 4. Analysis of mycobiomes: methodologies and challenges. 4.1. Sample processing. 4.2. Amplicon sequencing. 4.3. Metagenomic sequencing. 4.4. Bioinformatics challenges. 5. Summary

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2021, Tom 60, Zeszyt 1

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2021, Tom 60, Zeszyt 1

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2021, Tom 60, Zeszyt 1

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.