Журнал бактериологии и паразитологии

Абстрактный

Новая парадигма структуры популяции рода Mycobacterium

Пол Джеффри Фрейдлин

Род Mycobacterium содержит патогенные виды tuberculosis и leprae, а также не менее 148 иногда условно-патогенных видов, которые занимают экологические ниши. Род Mycobacterium входит в порядок Actinomycetes вместе с другими кислотоустойчивыми родами с миколовыми кислотами в клеточных стенках, такими как Corynebacterium, Nocardia и Rhodococcus. Ген субъединицы b ДНК-зависимой РНК-полимеразы rpoB относительно консервативен среди этих бактерий. Полиморфизм последовательности во фрагменте длиной 342 п.н. rpoB достаточен для дифференциации большинства видов Mycobacterium. Однако построение надежной и проверяемой филогении или структуры популяции на основе этого полиморфизма или полиморфизма в других геномных областях остается неуловимым. В этом исследовании представлена ​​новая парадигма для разрешения структуры популяции рода Mycobacterium. Минимальное остовное дерево (MST) было построено на основе полиморфизмов сайтов рестриктаз, обнаруженных in silico для 5 ферментов, на фрагменте rpoB длиной 342 пн, полученном из данных GenBank для 47 видов Mycobacterium и по одному виду от Corynebacterium, Nocardia и Rhodococcus. MST было эмпирически разделено на 3 региона. Все быстрорастущие микобактерии (RGM) с ореолом медленнорастущих микобактерий (SGM) были обнаружены в MST-регионе 1. Правильность модели MST-регионов структуры популяции рода Mycobacterium была подтверждена статистически подтвержденным неравновесием сцепления определенных аллелей сайтов рестрикции. Для некоторых аллелей SGM в MST-регионе 1 больше напоминала RGM MST-региона 1, чем SGM MST-региона 3. Модель предоставила структуру, согласующуюся с опубликованными генотипическими и фенотипическими наблюдениями, включая ожидания от сравнительной геномики и распределения свойств генов рибосомальной РНК (рРНК) среди видов, а также сообщенные кладистические группировки видов. Corynebacterium diphtheriae, Nocardia nova и Rhodococcus equi принадлежали к MST-регионам 2, 3 и 1 соответственно. В заключение следует отметить, что модель MST-регионов структуры популяции рода Mycobacterium была надежной, однозначной, прозрачной для аллелей, согласующейся с генотипами и фенотипами и статистически проверяемой.