Aivokalvontulehdusta aiheuttava meningokokki voi vaihtaa elämäntyyliä

Helsingin yliopiston professori Jukka Coranderin tutkimusryhmän kehittämillä matemaattisilla malleilla on tarkasteltu meningokokkien populaation perimää ja evoluutiota ympäri maailmaa kerätyistä näytteistä luodun DNA-tietokannan avulla. Mallit osoittivat, että meningokokkien populaatiossa on alaryhmiä joiden kannat eivät enää aiheuta kantajilleen aivokalvontulehdusta tai muita sairauksia. Tämä bakteerien elämäntyylin muutos on mallien mukaan seurausta siitä, että näiden meningokokkikantojen esi-isät ovat siirtäneet laajalti geenejä perimäänsä läheistä sukua olevalta Neisseria lactamica bakteerilajilta, jonka ei tunneta aiheuttavan sairauksia.

Tilastomatemaatikoiden tekemä analyysi toteutettiin Suomen tieteellisen laskennan keskuksessa Coranderin ryhmän kehittämillä niin sanotuilla älykkäillä satunnaisalgoritmeilla. Käytössä ollut DNA-tietokanta edustaa kaikkein laajinta bakteeripopulaatioista julkisesti saatavilla olevaa aineistoa, ja analyysissä käsiteltiin lähes 10 000 eri bakteerikannan perimää. Koska aineisto oli hyvin suuri, näilläkin algoritmeilla laskenta vaati tuhansia tunteja prosessoriaikaa, mutta laajalti käytössä olevat standardialgoritmit olisivat arviolta vaatineet yli miljoona tuntia prosessoriaikaa eikä tulosten luotettavuudesta olisi silti saatu yhtä suurta varmuutta.

Tutkimustulokset edistävät ymmärrystä meningokokkien evoluution moninaisista muodoista ja ovat tärkeitä myös meningokokkirokotteiden kehitystyön kannalta. Ne julkaistaan Englannin kuninkaallisen tiedeseuran sarjassa Journal of the Royal Society Interface marraskuussa viikolla 45 (http://rsif.royalsocietypublishing.org/).

Tutkimus on jatkoa Science-lehdessä aiemmin julkaistulle Coranderin hankkeelle, jossa samoja matemaattisia menetelmiä käyttäen selvitettiin pneumokokkien perimän mosaiikkimaisuuden yhteys laajaan antibioottiresistenssiin.

Aivokalvontulehdusta ja sepsistä aiheuttavien meningokokkien evoluutiota selvittävä tutkimus tehtiin yhteistyössä Harvardin yliopiston, Imperial Collegen ja Sangerin genomikeskuksen tutkijoiden kanssa.

Lisätiedot: professori Jukka Corander, Helsingin yliopisto, matematiikan ja tilastotieteen laitos, jukka.corander@helsinki.fi, puhelin 050 415 5294

Ystävällisin terveisin

Minna Meriläinen-Tenhu, tiedottaja, puhelin (09) 191 51042