Dankon pro via vizito al Nature. La retumilversio, kiun vi uzas, havas limigitan subtenon por CSS. Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu pli novan version de la retumilo (aŭ malŝaltu la kongruecan reĝimon en Internet Explorer). Samtempe, por certigi daŭran subtenon, ni montros retejojn sen stiloj kaj JavaScript.
Genarsekvencado revivigis la kampon de esplorado pri infektaj malsanoj, malkaŝante malsanepidemiologion, patogenezon, interagojn inter gastiganto kaj patogeno, kaj la evoluan procezon truditan al patogenoj. La komplekso Mycobacterium tuberculosis (MTBC) rigardas Mycobacterium bovis kiel unu el siaj bestaj adaptaj membroj, kiuj kaŭzas tuberkulozon (TB) en surteraj mamuloj, kaj estas tipa modelo de bakteria evoluo. Kiel aliaj MTBC-membroj, oni supozas, ke Mycobacterium bovis estas strikte klonita, malrapide evoluanta patogeno, kaj evidente ne ekzistas signoj de rekombinado aŭ horizontala gentransdono. En ĉi tiu laboro, ni aplikas komparan genomikon al datumbazo de tuta genarsekvenco (WGS) konsistanta el 70 bovaj M. el malsamaj genealogioj (Eŭropo kaj Afriko) por akiri komprenojn pri la genetika diverseco de bovaj M. Evolua povo. Tri malsamaj metodoj estas uzataj por taksi la signojn de reorganizado. Tutmonde, malgranda nombro da rekombinaj eventoj estis identigitaj kaj konfirmitaj per du sendependaj metodoj kun solida subteno. Tamen, kompare kun mutacioj, rekombinado havas pli malfortan efikon sur la diversecon de M. bovis (ĝenerala r/m = 0.037). La diferenco r/m averaĝe akirita en la klona komplekso de Mycobacterium bovis en nia datumbazo kongruas kun la ĝenerala koncepto, ke la grado de rekombinado povas multe varii inter la stirpoj asignitaj al la sama taksonomia specio. Surbaze de ĉi tiu laboro, rekombinado en Mycobacterium bovis ne povas esti ekskludita, do ĝi devus esti la temo de pliaj klopodoj en estonta kompara genomika esplorado, en kiu laŭmezura sekco de grandaj datumbazoj el malsamaj epidemiologiaj scenaroj tra la mondo estas decida. Plia analizo tiam estis farita sur la pli malgranda datumbazo de Mycobacterium bovis (n = 42) el la mult-gastiga TB-tropezo, kaj pli ol 1 800 lokusoj estis identigitaj, el kiuj almenaŭ unu trostreĉiĝo montris unu-nukleotidan polimorfismon (SNP). Plej multaj (87.1%) troviĝas en la kodiganta regiono, kaj la tutmonda proporcio de ne-sinonimaj ŝanĝoj (dN/dS) de sinonimaj ŝanĝoj superas 1.5, indikante ke pozitiva selektado estas grava evolua forto penita sur M. bovis. Pli alta proporcio de SNP-oj estis detektita en genoj riĉaj je funkciaj kategorioj de "lipida metabolo", "ĉelmuraj kaj ĉelaj procezoj", kaj "meza metabolo kaj spirado", rivelante ilian potencialon en la biologio kaj evoluo de Mycobacterium bovis graveco. Pli proksima rigardo al la genoj en la MTBC-prapatroj, kiuj estas emaj al horizontala gentransdono kaj inkluditaj en la 3R (DNA-riparo, replikado kaj rekombinado) sistemo, rivelas la tutmondan averaĝan negativan valoron de la D-neŭtrala testo de Taijima, kiu indikas pasintan selektivan skanadon. La lastatempa proplempunkto post populacikresko estas ankoraŭ la ĉefa evolua pela faktoro por la deviga patogeno Mycobacterium bovis por batali kontraŭ la gastiganto.
La komplekso *Mycobacterium tuberculosis* (MTBC) estas unu el la plej sukcesaj taksonoj de bakteriaj patogenoj kaj tipa kazo de bakteria evoluo. Ĝiaj membroj montras surprize altan nukleotidan identecon je la genomika nivelo (> 99%)1,2. Malsamaj MTBC-ekotipoj povas kaŭzi tuberkulozon (TB), kiu estas infekta granulomatoza malsano, en vasta gamo de gastigaj specioj, de mikromamuloj ĝis homoj3,4,5. Nuntempe, la komplekso inkluzivas homojn [*M. tuberculosis* (Mtb), *Mycobacterium africanum*] kaj besto-adaptitajn patogenojn (*Mycobacterium bovis*, *Mycobacterium capitum*, *Mycobacterium pinnipedum*, *Mycobacterium microtobacter*, *Mycobacterium mongee*, *Mycobacterium miysani*, *Mycobacterium surika*, "Bacillus chimpanzee" kaj "dassie"])5,6. M. canettii (ankaŭ konata kiel "Nodobacter glabrata") La averaĝa nukleotida identeco kun la supre menciitaj mikobakterioj estas 98%, kaj kompara genomiko montris, ke M. canettii kaj la resto de MTBC ĵus diverĝis de la komuna praulo.7 Konsiderante ĉi tiun koncepton, kelkaj aŭtoroj nomas M. canettii Membro de MTBC 8.
MTBC estas sisteme priskribita kiel strikta klona komplekso, kaj ĝia populacia strukturo estas klare regata de reduktita diverseco, proplempunktoj, selektema skanado kaj genetika drivo9,10. Supozante kompleksan striktan klonan evoluon, kiel ekzemple mankantaj polimorfismoj, kiuj ne povas esti restarigitaj per rekombinado. Surbaze de ĉi tiu premiso, la sinsekvaj eventoj de la genomika forigo de la diferenciga regiono (RD) kaj TbD1 (Mtb-specifa forigo 1 regiono) estis proponitaj kiel molekulaj markiloj de MTBC-evoluo2,5,11. Kompara genomiko kaj tutgenoma sekvencado (WGS) laboro subtenas la dividon de hom-adaptitaj membroj en naŭ stirpojn (Mycobacterium tuberculosis L1 ĝis L4, L7 kaj L8; kaj Mycobacterium africanum L5, L6 kaj L9), stirpoj L2 ĝis L4 kunhavis forigan TbD1 regionon2,11,12,13. Krome, oni proponas, ke besto-adaptitaj membroj havas komunan praulon, kiu estas difinita per klad-specifaj forigoj en RD7, RD8, RD9 kaj RD102, 5, kaj 14.
Horizontala gentransdono (HGT) kaj rekombinaj eventoj estas konsiderataj maloftaj kaj okazas en la prapatroj de MTBC-trostreĉoj, anstataŭ la malsama historio de la tuta MTBC-membro15,16,17. Du fruaj raportoj de Hughes kaj kunlaborantoj (2002) kaj Gutacker kaj kunlaborantoj (2006) sugestis, ke rekombinaj eventoj povus helpi formi polimorfismojn, kiuj markas specifajn lokojn en M. tuberculosis-trostreĉoj18,19. La kialoj de la evidenta manko de rekombinado en MTBC estas: (1) la mekanika procezo kaj perdo de kapablo de HGT; (2) la maloftaĵo de HGT-eventoj; (3) ne ekzistas ŝanco de rekombinaj eventoj en la MTBC-niĉo14,17. Lastatempe, kelkaj studoj pri tutgenoma sekvencado (WGS) aplikitaj al MTBC-trostreĉo 20 kaj Mycobacterium bovis 21 provizis pruvojn pri rekombinado, la unuaj montrantaj, ke MTBC-trostreĉoj ofte interŝanĝas malgrandajn DNA-fragmentojn, sed pro limigita variado de nukleotidaj sekvencoj, ĉi tiuj eventoj ankoraŭ ne estas rimarkitaj.
Mycobacterium bovis estas la plej ofte trovita MTBC-membro el brutaro (ĉefe bovoj), kvankam ĝi ankaŭ povas esti izolita el liberpaŝtantaj kaj baritaj sovaĝaj bestoj4,22,23,24. M. bovis evoluis al kvin ĉefaj klonaj kompleksoj [Eŭropa 1 (Eu1), Eŭropa 2 (Eu2), Eŭropa 3 (Eu3), Afrika 1 (Af1) kaj Afriko 2 (Af2)], laŭ la spoligotipa profilo, specifaj forigoj kaj unu-nukleotidaj polimorfismoj (SNP-oj) 25, 26, 27, 28, 29 en specifaj genoj. Ĉi tiuj klonaj kompleksoj montras la diversan strukturon de la Mycobacterium bovis-populacio kaj ĝian asocion kun geografiaj regionoj. Krome, la lastatempa WGS-laboro farita de Zimpel kaj kunlaborantoj (2020) desegnis filogenetikon bazitan sur la SNP de Mycobacterium bovis, kun pli ol 1 900 genaroj, indikante ke ekzistas almenaŭ kvar malsamaj genlinioj (nomitaj Lb1 ĝis Lb1 ĝis Lb4), ili ne estas tute kongruaj kun la antaŭe difinita klona komplekso, kvankam geografia specifeco ankaŭ povas esti konfirmita30. Ĉi tiuj aŭtoroj faris diferencigan analizon de filogenetiko kaj molekulan datadon, sed ne studis rekombinadon30.
Antaŭa laboro uzanta malsamajn molekulajn teknikojn, kiel ekzemple spoligotipado, MIRU-VNTR (mikobakteria intermetita ripetinuo-variabla tandema ripeto-nombro), kaj lastatempa SNP-tipado rivelis certan nivelon de genetika diverseco inter M. bovis-trostreĉoj 31,32,33, 34,35. La diferencigo de genetika variado fariĝis grava ilo en la studo de malsana epidemiologio, kiu estas helpa por profunda kompreno de patogenezo, virulenco kaj malsantransdono. La apero de la WGS-metodo provizas la eblecon riveli la evoluajn pelantajn faktorojn truditajn de la Mycobacterium bovis-genomo en la procezo de adaptiĝo kaj persisto al malsamaj gastigantoj kaj epidemiologiaj scenaroj.
En ĉi tiu laboro, ni uzas komparan genoman analizon de diversaj Mycoplasma bovis datumaroj (n=70), inkluzive de izolitaĵoj el malsamaj klonaj kompleksoj, por akiri komprenojn pri la evolua procezo de Mycoplasma bovis, precipe por solvi filogenetikajn rilatojn kaj rekombinajn eventojn. Kiel suplemento al ĉi tiu analizo, sub-datumaro de M. bovis izolitaĵoj (n = 42) akiritaj el bone karakterizita plurgastiga tuberkuloza areo en Portugalio 31,36 estis plue esplorita por dedukti ne-identecon. La ekvilibro inter la relativa rilatumo de sense (dN) al sinonimaj (dS) nukleotidaj anstataŭigoj, same kiel la evolua kontribuo de specifaj genomoj menciitaj en la literaturo, kiuj estas 37,38 akiritaj de MTBC-prapatroj per HGT, kaj ĉifras 3R (DNA-riparo, replikado kaj rekombinado) sistemajn genkomponantojn 39. Elektu genojn akiritajn per HGT ĉar ili povas reprezenti antikvajn polimorfismojn, do oni atendas, ke ili povas enhavi pli altan proporcion de sinonimaj ŝanĝoj. La genoj inkluzivitaj en la 3R-sistemo estis elektitaj ĉar antaŭa laboro pri M. tuberculosis-trostreĉoj indikis ĝeneralajn negativajn/purigajn selektadojn, kiuj efikas sur ĉi tiuj genoj, kaj ili povas ludi gravan rolon en evolucio 39. Alia celo de ĉi tiu laboro estas dedukti la ekziston de reorganizaj eventoj. Pro ĉi tiu kialo, konsiderante ke nia datumbazo el Portugalio enhavas nur la genarojn de la eŭropa klona komplekso 2 kaj la trostreĉojn, kiuj ne havas asignitan la klonan komplekson, ni decidis inkluzivi publike haveblajn genarajn datumojn por finfine akiri reprezentanton de ĉiuj klonaj kompleksoj, kaj plibonigi la fortikecon kaj amplekson de la rezultoj.
42 nove sekvencitaj genaroj de *Mycoplasma bovis* el la portugala endemia mult-gastiga tuberkuloza sceno (detaloj sube), antaŭe karakterizitaj el epidemiologia perspektivo36, estas la centro de ĉi tiu laboro. Konsiderante, ke la datumaro el Portugalio nur havas reprezentantojn de la eŭropaj 2 klonkompleksoj kaj trostreĉoj sen difinitaj kompleksoj, publike haveblaj tut-genaraj sekvencaj datumoj estis aldonitaj por vastigi la datumaron, kiu inkluzivas ĉiujn reprezentantojn de la klonkompleksoj de *M. bovis*. Tial, tri tut-genaraj sekvencaj datumoj estis uzitaj en ĉi tiu laboro: kompleta/skiza genara asembleo, ĝis 10 skafaldoj konservitaj en NCBI (Nacia Centro por Bioteknologia Informo) (n = 15 izolitaĵoj); konservita en SRA (La Illumina fastq-dosiero de la sekvenclega arkivo) reprezentas la kompleksan diversecon de klonoj de *M. bovis* (n = 12 izolitaĵoj)30; kaj 42 nove sekvencitaj genaroj el Portugalio. *Mycobacterium bovis* BCG (Bacille Calmette-Guerin) estis ekskludita de la NCBI-serĉo. M. bovis AF2122/97 estas kutime uzata kiel referenca genaro por esti inkluzivita en la datumbazo. Pro la publika nehavebleco de la tuta genara sekvenco reprezentita de la klonada komplekso African 1, kaj la malgranda nombro da genaroj de reprezentaj trostreĉoj de Af2 kaj Eu1, la originalaj sekvencaj datumoj provizitaj de SRA estis uzitaj en ĉi tiuj kazoj. La laboro de Zimpel kaj liaj kunlaborantoj (2020) helpis identigi la genaron de la menciita klonada komplekso kaj helpis elekti Mycobacterium bovis por inkludo en la datumbazo. Por Eu3, nur unu tipo de genaro estas priskribita (Branger et al., 2020), do la genaro, kiun ni inkluzivas, estas aparta reprezentanto de la Eu3-komplekso.
Tutmonde, ĉi tiu datumbazo inkluzivas 70 bovajn M. bovis izolitajn de 8 gastigantaj specioj, distribuitaj en 12 landoj de 1985 ĝis 2016. 36 specioj estas nomumitaj kiel Eu2, 7 specioj estas Eu1, 1 specio estas Eu3, 3 specioj estas Af1, 4 specioj estas Af2 kaj 19 ne estas atribueblaj al iu ajn klona komplekso (detaloj sube). La detalaj informoj (inkluzive de la surskribnumero) de Mycobacterium bovis uzitaj en ĉi tiu studo estas montritaj en Tabelo 1 kaj Aldona Tabelo 1.
42 nove sekvencitaj tutaj genaroj de Mycobacterium bovis el la plej gravaj bestaj tuberkulozaj areoj de Portugalio kaj distribuitaj dum pli ol 12 jaroj estas la centro de ĉi tiu studo, ĉar eblaj malsanosistemoj inter sovaĝaj bestoj kaj brutaro estis regule monitorataj 31,36 (Aldona Figuro 1). Laŭ postaj proceduroj, ĉi tiuj trostreĉoj estis izolitaj de bovoj (n = 14), ruĝaj cervoj (n = 16) kaj apro (n = 12) de 2003 ĝis 2015: kolekti kaj manipuli bestojn laŭ la rekomenditaj protokolgvidlinioj. La histospecimenoj estas en la Manlibro pri Surteraj Bestoj de OIE kaj estas inokulitaj sur solida medio kaj likva medio el piruvato Stonebrink kaj Löwenstein-Jensen. La kulturoj estas kovitaj je 37 °C kaj kresko estas kontrolata unufoje semajne dum almenaŭ 12 semajnoj. La kolonioj estas konservitaj rekte en glicerola solvaĵo je -80 °C. En la selektiva medio por Mycobacterium (Middlebrook 7H9, BD Diagnostics), la originalaj arkivitaj specimenoj estis pasigitaj tra ununura in vitro trairejo in vitro por akiri la DNA-on de la WGS-programo. Por tio, la frostigita kultivaĵa stoksolvaĵo estis riĉigita per 5% natria piruvato kaj 10% ADS (50 g albumino, 20 g glukozo, 8.5 g natria klorido en 1 L da akvo) sur Middlebrook 7H9 je 37°C (Retrain). Post 4 semajnoj da kresko, la medio estis renovigita kaj la kulturo estis regule monitorita ĝis kresko estis observita. La ĉeloj estis rikoltitaj per centrifugado, la precipitaĵo estis resuspendita en 500 µL da fosfata bufrita salakvo (PBS), varmigita je 99 °C dum 30 minutoj, centrifugita, kaj la supernatant estis konservita je -20 °C ĝis WGS. Ĉiuj proceduroj estas efektivigitaj en biosekurecaj instalaĵoj de nivelo 3.
La WGS-para-fina genoma biblioteko estas preparita uzante la unikan indekson de ĉiu DNA-specimeno, kaj uzas Illumina MiSeq (2 × 250 pb) (40 specimenoj) kaj HiSeq (2 × 150 pb) (du izolitaĵoj) teknologiojn (Eurofins Genomics, Germanio) por sekvencado. Laŭ la instrukcioj de la fabrikanto, uzu la Illumina Genome Analyzer kun dufina modula aldonaĵo por sekvenci la genoman DNA-on, kaj uzu la Nextera XT DNA Library Prep Kit de Illumina por konstrui la bibliotekon.
Konsiderante la datumojn reakiritajn de la SRA (n = 12), la identigo de la klona komplekso povas esti uzata kiel la metadatenoj de la koresponda publikaĵo 30, 41, 43. Konsiderante la kompletan genaron, krom Mycobacterium bovis AF2122/97 kaj Mycobacterium bovis 3601, kiuj estas agnoskitaj membroj de la Eu1 kaj Eu3 klona komplekso 25, 29, respektive, ĝi estas la sama kiel la kompleta genaro de Mycobacterium tuberculosis H37Rv (NCBI-surskriba numero NC_000962.3). Genara vicigo estas farata uzante MAFFT (programo por multnombra vicigo de aminoacidaj aŭ nukleotidaj sekvencoj, versio 7.458) kaj parametron -addfragments48. Poste, serĉu la foreston de malsamaj klonaj kompleksoj kaj/aŭ la ĉeeston de SNP-trajtoj.
La nove sekvencita Mycobacterium bovis (n = 42) kaj la originalaj legaĵoj de la kunmetita genarma skizo (n = 3) akordigas la komplekson kun la referenca genaro Mycobacterium tuberculosis H37Rv per la vSNP-dukto kaj la ĉeesto de forigaj kaj/aŭ SNP-trajtoj de malsamaj klonoj. Serĉo estis farita.
Kolektu informojn pri la manko de trajtoj kaj/aŭ la ĉeesto/foresto de SNP-oj kaj spoligotipa profilo por asigni genomikajn datumojn al la koresponda klona komplekso. Por la kvar skizaj asembleoj, la spoligotipa profilo ne povas esti deduktita, do ili estas inkluditaj en la grupo "senkompleksa".
La bioinformadika laborfluo sekvata de ĉi tiu verko komenciĝas de *de novo* asembleo kaj mapado al referenca strategio, kun la celo esplori rekombinajn eventojn kaj specifajn genarajn polimorfismojn. Figuro 1 montras fludiagramon de la sekvataj paŝoj. Por rekombina analizo, ĉiuj genaroj estas uzataj por pliigi la fortikecon de inferencoj kaj rilataj indikiloj.
Por redukti erarojn en la generado de genomaj konsensaj sekvencoj, ni unue akiris *de novo* asembleon, kaj poste akiris kernajn multoblajn vicigojn. La Unicycler-dukto estas nuntempe havebla ĉe https://github.com/rrwick/Unicycler49 kaj estas uzata por plenumi *de novo* asembleon de 54 sekvencitaj genaroj (42 nove sekvencitaj kaj 12 fastq-dosieroj reakiritaj de SRA). Mallonge, antaŭ la asembleo de nulo, analizo de legkvalito estis farita en FastQC versio 0.11.7 (https://github.com/s-andrews/FastQC), kaj Trimmomatic versio 0.36 (opcioj "fortranĉi Adaptilojn kaj aliajn lum-specifajn sekvencojn el legaĵoj" kaj "Fortranĉi bazojn de la fino de la legado, se sub la sojla kvalito de 20" estas aplikitaj) (http://www.usadellab.org/cms/?page= trimmomatic) 50. Poste, SPAdes optimiser49 estis uzata por genoma asembleo, kaj Pilon versio 1.1851 estis uzata por post-asemblea optimumigo. Konservativa ponta reĝimo estis elektita por eviti malĝustan kunmetadon, kaj la k-mera grandeco estis serĉita kaj elektita inter 20% kaj 95% de la legata longo. Sekvu la gvidliniojn de SPAdes kaj konsideru la legatan grandecon, forigu kontiguojn pli malgrandajn ol 300 bp, kaj establu kovrolimigon de 20 legprofundo je 52. En la *de novo* kunmetstrategio, genomaj regionoj kiel la tre ripetemaj prolino-glutamato (PE) kaj prolino-prolino-glutamato (PPE) paralogoj ne estis forigitaj.
La kvalito de la *de novo* asembleo estas taksita per la QUAST-dukto (http://quast.sourceforge.net/quast.html), kiu faciligas la renovigon de la kontigo kaj la mapadon de la referenca genaro de *M. bovis* AF2122/97 (NCBI-surskribo-numero LT708304.1) (vidu Aldonan Tabelon 1 por kvalitaj parametroj).
Per la vSNP-dukto (https://github.com/USDA-VS/vSNP), la FASTQ-dosiero de la nove sekvencita M. bovis el Illumina sekvencado estas komparita kun la referenca genaro de M. bovis AF2122/97 (LT708304.1). Laŭ la plej bonaj praktikaj rekomendoj de la Genome Analysis Toolkit (GATK) 53, 54, 55, oni aplikas normajn filtrilparametrojn aŭ variaĵajn amaspoentarojn por rekalibrado. La rezultoj estas filtritaj uzante la plej malaltan amaspoentaron de SAMtools de 150 kaj AC = 2. Ankaŭ uzu Kraken (http://ccb.jhu.edu/software/kraken/) por kontroli la valorojn por ekskludi poluadon. La vSNP-dukto uzata por mapi al sekvencaj strategioj en nia laboro ekzamenas serion de difinitaj SNP-oj kaj celoj, kaj ankaŭ ekskludas miksitajn infektoscenarojn. La kovrado de la legita genaro estas pli bona ol 99% (Aldona Tabelo 1).
Por eviti mapajn erarojn kaj malĝustajn SNP-ojn, filtru variaĵon en la jenaj kazoj: (1) ĝi estas subtenata de malpli ol 20 legaĵoj, (2) ĝi troviĝas kun frekvenco malpli ol 0.9, (3) ĝi estas en almenaŭ unu trostreĉiĝo, sed almenaŭ estas breĉoj en alia trostreĉiĝo. La integra genomika spektilo (IGV) versio 2.4.19 (http://software.broadinstitute.org/software/igv/)56 estis uzata por vide kontroli SNP-ojn kaj poziciojn kun mapaj aŭ vicigaj problemoj. Ĉar la prolino-glutamato (PE) kaj prolino-prolino-glutamato (PPE) genoj estas tre duplikatitaj kaj estas parto de plurgena familio, ili estas facile miskompreneblaj per Illumina sekvencado kaj mismapado, do ili estas preferataj. La mikobakteria bioinformadika laborfluo forigis membrojn de la tuberkuloza komplekso kiam oni uzis la strategion de mapado al sekvenco por konfirmi SNP-ojn. Tial, ni filtris PE/PPE-genojn kaj indelojn el la analizo.
Laŭ Bovilist (http://genolist.pasteur.fr/BoviList/), ĉiuj SNP-oj estas dividitaj en funkciajn kategoriojn. La SnpEff-dukto (https://pcingola.github.io/SnpEff/) estas uzata por dedukti SNP-ajn konsekvencojn (sinonimaj aŭ nesinonimaj ŝanĝoj). Kreita nova datumbazo de la genaro de Mycobacterium bovis AF2122/97 (LT708304.1).
La kernaj multoblaj vicigoj de genaro estis efektivigitaj per Parsnp v1.2, nuntempe havebla ĉe https://github.com/marbl/parsnp57, uzante 69 kompletajn genarojn/skizajn asembleojn (kun opcio -c) kaj M. bovis AF2122/97 (LT708304.1) estas uzata kiel referenco. Kvar kernaj multoblaj vicigoj estis efektivigitaj: nur la membroj de la Eu2-klona komplekso (n = 37), inkluzive de ĉiuj membroj de la eŭropa klona komplekso (n = 44), inkluzive de la kunigpunkto de la eŭropa kaj afrika klona komplekso (n = 51), kaj inkluzivas ĉiujn Mycobacterium bovis en ĉi tiu studo (n = 70).
La kerna vicigo generita de Parsnp estas uzata por dedukti la filogenetikan arbon de maksimuma verŝajneco (ML) uzante CIPRES Science Gateway v3.3 (http://www.phylo.org/)58 uzante RAxML, kaj plenumi 1000 gviditajn ripetojn.
Tri malsamaj algoritmoj kaj bioinformadikaj iloj estas uzataj por kontroli la ĉeeston de rekombinaj eventoj paralele: la programaro SplitsTree4, la dukto Gubbins (senantaŭjuĝa genlinio per rekombinado en nukleotidaj sekvencoj), kaj la programaro RDP4 (rekombinada detektoprogramo, versio beta 4.101).
La metodo de dividita malkomponado efektivigita en SplitsTree4 v4.15.1 (http://www.splitstree.org/)59 estas uzata por kalkuli la senradikan filogenetikan reton, uzante la Phi-teston por statistika konfirmo, kaj la signifsojlo estas p = 0,05. La kerna plurliniiga analizo de Parsnp estas uzata kiel enigaĵo, kaj la disdivida malkomponado kiel retnormo estas realigita.
La Gubbins-dukto v2.3.1 (https://github.com/sanger-pathogens/gubbins60) funkcias kun defaŭltaj parametroj kiel alia maniero taksi la efikon de rekombinado sur Mycobacterium bovis. La algoritmo efektivigita en la dukto rekonstruas la koncernan klongenlinion. La kompleta genaro/skiza asembleo de nia datumbazo kaj la referenca genaro (bova bovedo AF2122/97, LT708304.1) estas reciproke similaj; kaj skanas la pozicion de la SNP sur ĉiu branĉo de la arbo por detekti la SNP-areton reprezentantan la rekombinadan eventon. La nulo de la branĉo. Supozu, ke ne ekzistas rekombinada evento, kio signifas, ke la SNP-oj, kiuj okazas sur la branĉo, devus esti egale distribuitaj. La kerna multobla vicigo de Parsnp kaj la plej bone poentita ML-arbo de RAxML estas uzataj kiel enigaj dosieroj.
Fine, por konfirmi la rekombinigan eventon sugestitan de la Gubbins-dukto, la ses algoritmoj efektivigitaj en RDP467 (RDP61, GENECONV62, Bootscan63, Maxchi64, Chimaera65 kaj SiScan66) estas aplikitaj al la kerna multobla vicigo de Parsnp sub defaŭltaj agordoj. Ni determinis, ke almenaŭ tri el la algoritmoj efektivigitaj en RDP4 devas konstante montri gravan signalon por kontroli ĉiun rekombinigan eventon.
Konsiderante, ke kaj la programaro Gubbins kaj la programaro RDP serĉas rekombinajn signalojn per kontrolado de la kernaj multnombraj vicigoj en fenestro ĝis 500 bp, kaj konfirmante, ke la inkludo de PE/PPE-genoj dum *de novo* asembleo ne interrompos la trovitajn rekombinajn signalojn, plia analizo estas farita per homolineareca kontrolo de la najbareco de la geno identiganta la rekombinan eventon. La sinlineara mapo uzanta la kompletan genaron estis konstruita uzante MAUVE-multi-genome vicigon (http://darlinglab.org/mauve/mauve.html) por ekskludi lokajn genarajn translokigojn aŭ inversiojn. Krome, la tuta genaro estis uzata por plenumi homolinearecan analizon de la aminoacida sekvenco per la retservilo SyntTax (https://archaea.i2bc.paris-saclay.fr/SyntTax/).
Pli profunda analizo de la genoma datumbazo akirita de la portugala plurgastiga tuberkuloza sistemo estas por kontroli la polimorfismon de la genoj menciitaj en la literaturo. Ĉi tiuj genoj estas 37,38 kaj la geno kodanta 3R akirita de la MTBC-prapatroj per HGT (DNA-riparo, replikado kaj rekombinado) sistemaj komponantoj 39. Uzu ClustalX v2.1 (http://www.clustal.org/clustal2/) kaj uzu DnaSP v6.12.03 (http://www.ub.edu/dnasp/) por kalkuli genan diversecon kaj nukleotidan diversecon (π) kaj la enigaĵon de Tajima pri la D-neŭtrala testa parametro.
Oni akiris filogenetikan arbon de maksimuma verŝajneco (ML) bazitan sur 69 Mycoplasma bovis-izolataĵoj kaj referencaj genaroj (Figuro 2A). Kompare kun unu-gen-bazitaj arboj aŭ plurlokus-bazitaj arboj, ĉi tiu strategio permesas la generadon de pli potencaj arboj, kiuj ne kaptas la ŝanĝiĝemon de la tuta genaro kaj tial montras pli malaltan kapablon distingi inter specioj 68,69. La topologia strukturo de la ML-arbo kutime kongruas kun la kompleksa klasifiko de klonoj. La genaro de Eu2 estas grupigita en branĉo, kaj la genaro de Af1 ankaŭ estas grupigita kune (Figuro 2A). La rezulto ankaŭ kongruas kun la konata evolua rilato de Mycobacterium bovis, tio estas, ekzistas granda diferenco inter la Eu1-membro kaj la grupo konsistanta el ĉiuj aliaj klonaj kompleksoj kaj genaroj, sed la klona komplekso 30 ne estas specifita. La malgranda faktkonflikto inter la klona komplekso kaj la rilato observita sur la filogenetika arbo povas esti klarigita per la fakto, ke la klona komplekso estas priskribita surbaze de specifaj genomaj regionoj, dum la filogenetika arbo estas bazita sur multoblaj vicigoj de kernaj genomoj reprezentantaj la tutan genaron.
La maksimuma verŝajneca filogenetika arbo (MFT) estas konstruita surbaze de la kerna genoma vicigo de la Mycobacterium bovis genaro antaŭ (A) kaj post (B) forigo de la rekombiniga loko. La branĉkoloroj reprezentas la Mycobacterium bovis klonkomplekson: Eŭropo 1 estas viola, Eŭropo 2 estas ruĝa, Eŭropo 3 estas blua, Afriko 1 estas oranĝa, kaj Afriko 2 estas verda. La arbo estas enradikiĝinta kaj desegnita laŭ skalo, kaj la branĉlongo estas mezurita kiel anstataŭaĵo por ĉiu loko.
La komplekso Mycobacterium tuberculosis estas priskribita kiel klone evoluinta, kaj plejparto de la evidenteco akumulita tra la jaroj subtenas la ideon, ke daŭrantaj HGT kaj rekombinigaj eventoj ne okazos je la detektebla nivelo de MTBC15,17,18.
Antaŭa laboro montris, ke eble ekzistas limigita rekombinado inter MTBC-trostreĉoj20,21, dum aliaj ne sukcesis identigi mezureblajn rekombinadajn eventojn70,71. Rediskutu ĉi tiun aferon kun fokuso sur Mycobacterium bovis, kiu diferencas de la antaŭa laboro, kiu nur konsideris Mycobacterium tuberculosis 70,71; aŭ konsideru MTBC kiel tutaĵon, kun preskaŭ neniu M. bovis reprezentanta 20; aŭ konsideru nur restriktajn bovajn frakciojn. La mikobakteria datumbazo, en ĉi tiu laboro, estas entute 70 trostreĉoj, reprezentantaj ĉiujn klonajn kompleksojn, uzataj por ekzameni rekombinadon. La datumbazo estas skalita laŭ kvar akumulaj niveloj: (1) Eu2-membroj, (2) ĉiuj eŭropaj klonkompleksoj-membroj (t.e. Eŭropo), (3) eŭropa kaj afrika klonkomplekso (Eu + Af) kaj (4) la tutaj datenkolektoj (inkluzive de genaroj, kiuj ne estas inkluditaj en iuj ajn klonkompleksoj jam priskribitaj).
Por plue studi ĉi tiun hipotezon, oni faris dividitan malkomponigan reton por taksi la foreston de rekombinaj eventoj inter genaroj, ĉar ĉi tiu metodo povas bildigi la praulan rilaton inter individuoj kaj montri konfliktajn filogenetikajn signalojn. Ĉiuj kvar datumaroj en la analizo konfirmis la ekziston de bukloj en la reto (tio estas, areoj kiuj ne konverĝas en unuopan arbon), sed la Fi-testo ne havas statistikan subtenon (Eu2, p = 0.0956; Eŭropo, p = 0.1637; Eu + Af p = 0.2774; la tuta datumaro p = 0.2451), kio provizas malbonan pruvon por la ekzisto de reorganizaj eventoj (Figuro 3A-D).
En Eŭropo 2 genaroj (n = 37) (A), eŭropaj genaroj (n = 44) (B), eŭropaj kaj afrikaj genaroj (n = 51) (C) kaj la tuta datumbazo (n = 70) (D).
Post ĉi tiu analizo, kaj konsiderante la ciklajn observojn en ĉiuj retoj, la rekonstrua algoritmo efektivigita en la Gubbins-dukto estis aplikita por rekonstrui la klonan stirpon kaj por kompletigi la takson de la efiko de la rekombinado sur la M. bovis-genomo. Deduktu la akumulan nombron de rekombinaj eventoj, el kiuj la plej multaj okazis en finaj branĉoj (tio estas, en ununura genaro) (Tabelo 2). Ĉi tiuj indikiloj montras la koherecon de la tuta datumbazo kaj indikas, ke la ofteco de rekombinaj eventoj estas 200 ĝis 300-obla ol tiu de mutacioj. Post kiam la rho/theta parametro reprezentanta la relativajn rapidojn de rekombinado kaj punktaj mutacioj sur la branĉo ŝajnas esti inter 0,0037 kaj 0,0056 (Tabelo 3). Lastatempe, la publikigita laboro pri la 38 M. bovis-bakteriaro montris pli altan rho/theta-valoron (rho/theta = 0.1) ol tiu akirita en ĉi tiu datumbazo, sed la laboro de Patané kaj kolegoj uzis referenc-bazitan asembleon por dedukti rekombinigajn parametrojn. Procedura detalo, pro la asemblea proceduro, estis asociita kun la abundo de supozeblaj rekombinigaj eventoj en la fina branĉo.
Sekve, la parametro r/m reprezentas la diversecan proporcion de rekombinado kaj mutacienkonduko, kaj ĝia averaĝa valoro estas inter 0,025 kaj 0,037, indikante ke kompare kun mutacioj, rekombinado havas pli malaltan ĝeneralan efikon sur la genetika diverseco de M. bovis (Tabelo 3). Por ampleksa komparo, simila metodo estis uzata por taksi la parametron r/m por la MTBC-datumbazo konsistanta el 23 genaroj, montrante averaĝan valoron de 0,48620, dum por la 38 M. bovis-datumbazo de Patané kaj kolegoj, ĝi pruvis, ke la averaĝa valoro estas 0,98. En la unua studo, nur du el la 23 genaroj estis inkluzivitaj en la laboro de M. bovis (M. bovis BCG kaj la referenca trostreĉiĝo), do la akirita valoro povas esti misgvida pro la troesprimo de la M. tuberculosis-genomo. En la dua raporto, la analizitaj Mycobacterium bovis-populacioj estis ĉefe reakiritaj el Usono kaj brutbestaj gastigantoj. Kontraste, en nia datumbazo, pli da geografiaj lokoj kaj gastigantaj specioj estas reprezentitaj, kaj genaroj grupigitaj en malsamajn klonajn kompleksojn kun malsamaj populaciaj genetikaj karakterizaĵoj ankaŭ estas uzataj, tiel atingante pli profundan kaj pli larĝan scion pri la populacio. La diferenco r/m averaĝa valoro akirita per nia datumbazo kongruas kun la koncepto, ke la grado de rekombinado multe varias inter la stirpoj asignitaj al la sama taksonomia specio, do ĉi tiuj rezultoj indikas, ke la klona komplekso de M. bovis povas montri rekombinajn diferencojn. La efiko ankaŭ estas kiel sugestita de Didelot & Maiden72. Tamen, signife vastigi ĉi tiun datumbazon per pli granda nombro da genaroj de M. bovis permesos plian klarigon de ĉi tiu punkto. Kaj la parametroj r/m kaj rho/theta montras ŝanĝiĝemon inter branĉoj, kaj ĉi tiu rezulto kongruas kun raportoj pri aliaj bakteriaj specioj72,73.
Fine, por konfirmi la reorganizajn eventojn identigitajn de la Gubbins-dukto, ses malsamaj algoritmoj estis uzitaj en la programaro RDP4 por sendepende testi malsamajn kernajn plurkomparojn. Tutmonde, malpli ol duono de la eventoj identigitaj de Gubbins estis konfirmitaj de RDP4 (Tabeloj 4 kaj 5). Konsiderante la tutan datumaron, tri rekombinaj eventoj estis konfirmitaj, du implikante internajn nodojn kaj la alia implikante ununuran genaron en fina branĉo, por kiu klonaj kompleksoj ne povus esti asignitaj (Tabeloj 4 kaj 5). La identigo de eventoj en finaj branĉoj povas indiki, ke la rekombinado ankoraŭ progresas en nuntempaj M. bovis-trostreĉoj aŭ la rezulto estas mislokigita70. En ĉi tiu hipoteza rekombina regiono, proksimume 20% de la pozicioj havas nedifinitajn nukleotidojn (N), tiel influante la rekombinan signalon (Aldona Figuro 2). Krome, ĉi tiu regiono influas la rrs-genon, kiu ĉifras la 16S ribosoman RNA-on, kiu estas atendata esti tre konservita, do ĉi tiu supozebla rekombina signalo povas esti la rezulto de sekvencaj eraroj aŭ misaranĝo. Poste la tuta genoma vicigo inter Mb0003 kaj Mycobacterium bovis AF2122/97 estis efektivigita, kaj la ekzisto de nedifinitaj nukleotidoj kaj SNP-oj estis konfirmita, do la eblaj problemoj rilataj al la malĝusta vicigo ne ŝuldiĝis al la biologiaj informoj efektivigitaj en ĉi tiu laboro, kiuj aperis post lernado de la programo.
Neniuj breĉoj aŭ nedifinitaj nukleotidoj estis trovitaj en la rekombinaj regionoj de la internaj nodoj (Figuroj 4 kaj 5). Rilate al ĉi tiuj eventoj, unu enhavas nur la Eu2-genaron kaj influas la pks12-genon, kiu ĉifras eblan poliketid-sintazon; dum la alia estas registrita en la Eu1-genaro kaj influas la narX-genon, kiu ĉifras eblan nitrat-reduktazon (Tabelo 4). Ĝenerale, la rekombina analizo montras, ke ekzistas limigita nombro da rekombinaj fragmentoj kun statistika subteno, kaj la deduktitaj indikiloj indikas, ke la rekombinado havas malaltan efikon sur la M. bovis-genlinio. La rekombina signalo estas atendata esti malalta, sed gravas distingi la veran evoluan signalon de la fona bruo, kio estas malfacila tasko. Por redukti la bruan signalon enkondukitan de referenc-bazitaj kunmetad- kaj miskongruaj problemoj 70, 71, ĉiuj ceteraj krom la kompleta genaro estis kunmetitaj de nulo, kaj la kunmetadkvalito estis kontrolita kaj certigita per QUAST-dukta analizo (Aldona Tabelo 1). Krome, serio da suplementaj analizoj estis faritaj por certigi la fortikecon kaj precizecon de la ĝenerala esploro. Tial, la sekvenca kvalito de la genoj narX kaj pks12 estis taksita per legmapado kontraŭ Mycobacterium bovis AF2122/97. La rekomendita SNP-pozicio en la rekombina regiono estis konfirmita aplikante la kriteriojn menciitajn en la metoda sekcio (almenaŭ 20 legadoj kaj ŝanĝofrekvenco de 0.9%). La polimorfismo de la geno narX estis plene konfirmita en la du genaroj (Mb1792361 kaj Mb7240415; 2.3%) kaj la genaroj de la genomo pks12: Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb17046, Mb1756, kaj Mb12. Tamen, por la genaro Mb2043, ses el la ok pozicioj ne plenumas la kriterion pri legprofundo ĉar la SNP estas subtenata de maksimume 17 legaĵoj, kio estas sub la establita limo de 20. Tial, la rekombinado de ses genaroj (8.6%) ĉe ĉi tiu genarloko povas esti konfirmita (Figuroj 4 kaj 5).
La detala bildigo de la vicigo de la rekombiniga regiono de la datumbazo *Mycobacterium bovis* influas la genon narX, kiu ĉifras eblan nitratan reduktazon. Neniuj breĉoj aŭ nedifinitaj nukleotidoj estis trovitaj en la rekombiniga regiono de la internaj nodoj. Ĉi tiu aparta evento estas registrita en la genaro Eu1. La sekvenca kvalito de la geno narX estis taksita per grafikaĵo de la legaĵoj de *Mycobacterium bovis* AF2122/97. Konfirmu la rekomenditan SNP-lokon en la rekombiniga areo aplikante la kriteriojn menciitajn en la metoda sekcio (almenaŭ 20 legaĵoj kaj ŝanĝofrekvenco de 0.9%). La polimorfismo de la geno narX estis plene konfirmita en la genomoj de Mb1792361 kaj Mb7240415 (2.3%).
Detala bildigo de la vicigo de la rekombiniga regiono de la datumbazo Mycoplasma bovis, kiu influas la genon pks12. Neniuj breĉoj aŭ nedifinitaj nukleotidoj estis trovitaj en la rekombiniga regiono de la internaj nodoj. Koncerne la eventon, kiu influas la genon pks12, kiu ĉifras eblan poliketidsintazon, ĝi enhavas nur la genaron Eu2. La sekvenciga kvalito de pks12 estis taksita per legado de mapado de Mycobacterium bovis AF2122/97. Konfirmu la rekomenditan SNP-lokon en la rekombiniga areo aplikante la kriteriojn menciitajn en la metoda sekcio (almenaŭ 20 legadoj kaj ŝanĝofrekvenco de 0.9). La polimorfismoj de la genaroj Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb1758, Mb2043 kaj Mb1960 estas plene konfirmitaj.
PE kaj PPE genoj havas ripetajn regionojn, kiujn facile mislegeblas per Illumina sekvencado kaj mismapado, do ili kutime estas forigitaj el la bioinformatika laborfluo de M. tuberculosis membroj nur kiam oni uzas la mapadon-al-sekvencan strategion. La inferenco de rekombinaj eventoj aplikita en ĉi tiu laboro baziĝas sur *de novo* asembleo sen filtrado de PE/PPE. Ni kredas, ke efektivigante tri malsamajn komplementajn metodojn kaj algoritmojn per SplitsTree, Gubbins-dukto kaj RDP4-programaro, la aplikitaj strategioj estas fortikaj al prilaborado kaj filtrado de la reorganizitaj regionoj kaŭzitaj de erarsignaloj. Tamen, por ekskludi la interferon de la PE/PPE-geno sur la Gubbins kaj RDP4-programaro por identigi SNP-aretojn, kaj tial la identigon de la rekombinaj regionoj proponitaj influi la narX kaj pks12-genojn, la najbareco de ĉi tiuj genoj estis ekzamenita (Aldona Figuro 3-5). En M. bovis AF2122/97, la geno narX estas apartigita de narK2 kaj Mb1764c, dum pks12 estas ĉirkaŭita de Mb2075c kaj Mb2073c (Aldona Figuro 3-5). La mapo generita uzante la MAUVE-sinlinian mapon de la kompleta genaro provizas informojn pri konservado kaj rearanĝo de la gensekvenco, montrante kvar kolinearajn blokojn, kaj neniujn signojn de genoma translokigo aŭ inversio. Krome, la komplementa analizo kun la aminoacida sekvenco pruvis la homologion en ĉiuj kompletaj genaroj, kaj neniu PE/PPE estis trovita en la apudaj regionoj de narX aŭ pks12. Por narX, unu genaro (Mb0030) havas pli malaltan sinonimecan poentaron ĉar la geno narX estis identigita kiel du fragmentoj (fragmentoj 1891 kaj 1890). Por pks12, pro similecoj, Mb0030 kaj Mb003 montris pli malaltajn sinlinearecajn poentarojn, dum pks12 estis identigita en du kaj tri fragmentoj, respektive, reprezentante malsamajn domajnojn de la proteino (Aldona Figuro 3-5). Konsiderante ĉi tiun informon, kaj la programaroj Gubbins kaj RDP4 ambaŭ plenumas analizon, kontrolante la kernan multoblan vicigon de la maksimuma 500 bp en la fenestro, ni konfirmis, ke la PE/PPE-geno ne interrompos la rekombinigan signalon, kiu influas narX kaj pks12.
Kvankam la rekombinigaj signaloj detektitaj en ĉi tiu datumbazo povas esti konsiderataj restaj, estas vere, ke rekombinado en M. bovis ne povas esti ekskludita, do ĝi devus daŭre esti la temo de plia analizo, en kiu tutaj genaroj el malsamaj epidemiologiaj scenaroj estas sekvencitaj por Graveco.
Komparo de la ML-filogenetikaj arboj akiritaj antaŭ kaj post rekombiniga korekto (Figuro 2A, B) ne kondukis al signifaj ŝanĝoj en la deduktita filogenetika rilato, kaj la M. bovis-trostreĉoj estis grupigitaj en la sama grupo.
Post mapado de 42 nove sekvencitaj legaĵoj de M. bovis kun la referenca genaro de M. bovis AF2122/97, oni akiris SNP-aranĝon enhavantan 1816 polimorfajn poziciojn. La plej multaj SNP-oj (87.1%) troviĝas en la kodanta regiono, kaj la trafitaj genoj estas karakterizitaj laŭ la funkciaj kategorioj montritaj en Bovilist (Figuro 6A, B). Konsiderante la tutan nombron de genoj en ĉiu funkcia kategorio, la genoj en la kategorio "lipida metabolo" montris pli da SNP-oj, sekvataj de "ĉelmuro kaj ĉelprocezoj" kaj "meza metabolo kaj spirado", rivelante ke ili estas en la evoluo de M. bovis.
Hierarkia analizo de la datumbazo pri M. bovis el Portugalio (n = 42). La tuta nombro de registritaj SNP-oj kaj trafitaj genoj por ĉiu funkcia kategorio (A). La tuta nombro de sinonimaj kaj nesinonimaj ŝanĝoj registritaj laŭ funkcia kategorio (B).
Tutmonde, la averaĝa proporcio dN/dS estas pli bona ol 1.5, kio indikas, ke la tutmonda evolua premo estas seniĝi de la praula stato kaj reprezentas pozitivan (diversigitan aŭ direktitan) kaj/aŭ malstreĉitan scenaron de puriga elekto. En la kategorioj "virulenco, senvenenigo, adaptiĝo", "enmetsekvencoj kaj fagoj", kaj "reguligaj proteinoj", pli ol du trionoj de SNP-oj estas nesinonimaj (Figuro 6B).
En ĉiuj kategorioj, ekzistas genoj kun pluraj SNP-oj, rezultante en averaĝa mutaciofteco (tio estas, la averaĝa SNP por geno) pli granda ol 1 (Figuro 6A). Pks12 (Mb2074c) kun 15 SNP-oj kaj fas (Mb2553c) kun 8 SNP-oj havas pli altajn mutaciovalorojn. Ambaŭ ĉi tiuj genoj partoprenas en grasacida metabolo. La pks-geno ĉifras poliketidsintazon (PKS), kiu estas multfunkcia enzimo implikita en mikobakteria ĉelmura lipida biosintezo74,75. Ĉi tiu geno ĉifras multfunkcian polipeptidon, kiu partoprenas en la sintezo de mikoketidoj74,76. La fas-geno partoprenas en la sintezo de mikola acido. Ambaŭ ĉi tiuj genoj ludas gravan rolon en la biosintezo de la ĉelmuro en kontakto kun la gastiganto.
Por plue studi la evoluon de Mycobacterium bovis, du aroj de specifaj genoj estis analizitaj. Antaŭe publikigitaj verkoj uzantaj sekvenckonsistajn kaj filogenetikajn metodojn identigis genojn, kiujn MTBC-prapatroj akiris per HGT antaŭ diversigo37,38. Ĉi tiuj genoj estas listigitaj en Aldona Tabelo 2. La SNP-distribuo de entute 77 genoj, kiuj eble rilatas al HGT, estis analizita, kaj 26 polimorfaj lokoj estis identigitaj, kiuj en la plej multaj kazoj (78%) rezultigis ne-sinonimajn (NS) ŝanĝojn (Aldona Tabelo 2). Antaŭa laboro pri la MTBC-genaro montris, ke la supozebla HGT-regiono montras pli altan NS SNP-proporcion kompare kun la resto de la genaro. Se oni pensas, ke ĉi tiuj rekombinaj regionoj estis akiritaj de MTBC-prapatroj, kaj tial ili troreprezentas antikvajn polimorfismojn, tiam la proporcio de sinonimaj ŝanĝoj estas atendata esti pli alta, ĉar NS-anstataŭigoj estas atendataj esti eliminitaj per negativa selektado, ĉar aminoacidaj ŝanĝoj povas ŝanĝi la funkcion de la proteino. Tial, niaj rezultoj indikas, ke la funkciaj konsekvencoj povas deveni de la anstataŭigo de HGT-similaj genoj, kio reflektas ilian gravecon por valora adapta genetika diverseco.
Paralele kun ĉi tiu analizo, la genoj kodantaj la komponantojn de la 3R (DNA-riparo, replikado kaj rekombinado) sistemo estis detale ekzamenitaj laŭ la listo antaŭe publikigita de dos Vultos kaj kunlaborantoj (2008)39. La interŝanĝo de identaj DNA-fragmentoj ne povas esti rekte observita, kvankam ĝi povas esti ofta procezo kiam proksime rilataj bakterioj estas implikitaj, kiel en la kazo de ĉi tiu datumbazo; krome, ĉi tiu procezo povas esti la ŝlosilo al DNA-riparmetodoj72, do ludas rolon en homologa rekombinado. Entute 26 polimorfaj pozicioj distribuitaj de 54 genoj estis identigitaj (Aldona Tabelo 3). En ĉi tiu aro de genoj, NS-ŝanĝoj respondecis pri ĉirkaŭ 65% de la sekvoj, kio kongruas kun antaŭaj raportoj pri Mycobacterium tuberculosis-trostreĉoj.
Afiŝtempo: 21-a de oktobro 2021