Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature. Tá tacaíocht theoranta do CSS sa leagan brabhsálaí atá in úsáid agat. Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit leagan níos nuaí den bhrabhsálaí a úsáid (nó an modh comhoiriúnachta in Internet Explorer a mhúchadh). Ag an am céanna, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, taispeánfaimid suíomhanna gan stíleanna agus JavaScript.
Tá athbheochan déanta ag seicheamhú géanóim ar réimse na taighde ar ghalair thógálacha, ag nochtadh eipidéimeolaíocht galair, paitiniginéis, idirghníomhaíochtaí óstach-pataigin, agus an próiseas éabhlóideach a chuirtear i bhfeidhm ar phataiginí. Meastar gur ceann dá bhaill oiriúnaitheacha ainmhithe é Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) a chuireann eitinn (TB) i mamaigh talún faoi deara i Mycobacterium bovis, agus is samhail tipiciúil d'éabhlóid baictéarach é. Cosúil le baill eile de MTBC, glactar leis gur pataigin atá clónáilte go docht agus atá ag athrú go mall é Mycobacterium bovis, agus níl aon chomhartha athchuingir ná aistriú géine cothrománach le feiceáil ar ndóigh. Sa saothar seo, cuirimid géanómaíocht chomparáideach i bhfeidhm ar shraith sonraí seicheamh iomlán géanóim (WGS) atá comhdhéanta de 70 M. eallach ó shliochtaí éagsúla (an Eoraip agus an Afraic) chun léargas a fháil ar éagsúlacht ghéiniteach chumhacht éabhlóideach M. eallach. Úsáidtear trí mhodh éagsúla chun comharthaí atheagrúcháin a mheas. Ar fud an domhain, tá líon beag imeachtaí athchuingir aitheanta agus deimhnithe ag dhá mhodh neamhspleácha le tacaíocht láidir. Mar sin féin, i gcomparáid le sócháin, tá éifeacht níos laige ag athchuingir ar éagsúlacht M. bovis (r/m foriomlán = 0.037). Tá an difríocht r/m meán a fuarthas i gcoimpléasc clónúil Mycobacterium bovis inár dtacar sonraí ag teacht leis an gcoincheap ginearálta go bhféadfadh an méid athchuingir a bheith an-éagsúil idir na línte atá sannta don speiceas tacsanomaíoch céanna. Bunaithe ar an obair seo, ní féidir athchuingir i Mycobacterium bovis a chur as an áireamh, mar sin ba cheart go mbeadh sé ina ábhar d’iarrachtaí breise i dtaighde géanómaíochta comparáideach amach anseo, ina bhfuil WGS de shraitheanna sonraí móra ó chásanna eipidéimeolaíocha éagsúla ar fud an domhain ríthábhachtach. Rinneadh anailís bhreise ansin ar an tacar sonraí Mycobacterium bovis níos lú (n = 42) ón leitheadúlacht il-óstach TB, agus aithníodh níos mó ná 1,800 loci, agus léirigh ar a laghad stráin amháin polamorfacht núicléatíde aonair (SNP) díobh. Tá an chuid is mó (87.1%) suite sa réigiún códaithe, agus tá an cóimheas domhanda d’athruithe neamh-chomhchiallacha (dN/dS) d’athruithe comhchiallacha níos mó ná 1.5, rud a léiríonn gur fórsa éabhlóideach tábhachtach é roghnú dearfach a fheidhmítear ar M. bovis. Braitheadh cion níos airde de SNPanna i ngéinte atá saibhir i gcatagóirí feidhmiúla "meitibileacht lipid", "balla cealla agus próisis cheallacha", agus "meitibileacht agus riospráid idirmheánach", rud a léiríonn a gcumas i mbitheolaíocht agus in éabhlóid thábhacht Mycobacterium bovis. Nochtann breathnú níos géire ar na géinte sna sinsir MTBC atá seans maith go n-aistreofar géine cothrománach agus atá san áireamh sa chóras 3R (deisiú, macasamhlú agus athchuingriú DNA) an meánluach diúltach domhanda de thástáil neodrach D Taijima, rud a léiríonn scanadh roghnach san am atá thart. Is é an bac le déanaí tar éis leathnú daonra an príomhfhachtóir tiomána éabhlóideach fós don phataigin éigeantach Mycobacterium bovis chun troid i gcoinne an óstach.
Tá castacht Mycobacterium tuberculosis (MTBC) ar cheann de na tacsóin is rathúla de phataiginí baictéaracha agus is cás tipiciúil d'éabhlóid baictéarach é. Taispeánann a bhaill céannacht núicléatíde ard-iontach ag an leibhéal geanómach (> 99%)1,2. Is féidir le héicthíopaí éagsúla MTBC eitinn (TB), ar galar granulomatous tógálach é, a chur faoi deara i raon leathan speiceas óstach ó mhicrea-mhamaigh go daoine3,4,5. Faoi láthair, áirítear leis an casta daoine [M. Tuberculosis (Mtb), Mycobacterium africanum] agus pataiginí atá oiriúnaithe d'ainmhithe (Mycobacterium bovis, Mycobacterium capitum, Mycobacterium pinnipedum, Mycobacterium microtobacter, Mycobacterium mongee, Mycobacterium miysani, Mycobacterium surika, "Bacillus chimpanzee" agus "dassie")5,6. M. canettii (ar a dtugtar "Nodobacter glabrata" freisin) Is é 98% an meán-aitheantas núicléatíde leis na miceabhaictéir thuasluaite, agus léirigh obair chomparáideach gheanómaíochta gur imigh M. canettii agus an chuid eile de MTBC ón sinsear coiteann le déanaí.7 Agus an coincheap seo á chur san áireamh, tugann roinnt údar Ball de MTBC 8 ar M. canettii.
Déantar cur síos córasach ar MTBC mar choimpléasc clónúil dian, agus tá a struchtúr daonra rialaithe go soiléir ag éagsúlacht laghdaithe, constaicí, scanadh roghnach, agus drift géiniteach9,10. Ag glacadh leis nach féidir éabhlóid chlónúil dhian chasta, amhail polamorfachtaí atá ar iarraidh, a athchóiriú trí athchuingriú. Bunaithe ar an mbonn seo, moladh imeachtaí comhleanúnacha scriosadh géanómach an réigiúin dhifreálaigh (RD) agus TbD1 (réigiún scriosadh sonrach Mtb 1) mar mharcóirí móilíneacha d'éabhlóid MTBC2,5,11. Tacaíonn obair chomparáideach géanómach agus seicheamhú iomlán an ghéanóim (WGS) le roinnt na mball atá oiriúnaithe don duine ina naoi líneáil (Mycobacterium tuberculosis L1 go L4, L7, agus L8; agus Mycobacterium africanum L5, L6, agus L9), roinn líneálacha L2 go L4 réigiún scriosta TbD12,11,12,13. Ina theannta sin, moltar go roinneann baill atá oiriúnaithe d'ainmhithe sinsear coiteann, rud a shainmhínítear le scriostaí sainiúla don chlaid in RD7, RD8, RD9 agus RD102, 5, agus 14.
Meastar gur annamh a tharlaíonn imeachtaí aistrithe géine cothrománacha (HGT) agus athchuingrithe agus go dtarlaíonn siad i sinsir MTBC, seachas stair dhifriúil bhaill iomlán an MTBC15,16,17. Mhol dhá thuarascáil luatha ó Hughes agus a chomhoibritheoirí (2002) agus Gutacker agus a chomhoibritheoirí (2006) go bhféadfadh imeachtaí athchuingrithe cabhrú le polamorfachtaí a mhúnlú a mharcálann loci sonracha i sraitheanna M. tuberculosis18,19. Is iad na cúiseanna leis an easpa soiléir athchuingrithe i MTBC ná: (1) an próiseas meicniúil agus cailliúint cumais HGT; (2) tearcacht imeachtaí HGT; (3) níl aon seans ann go dtarlóidh imeachtaí athchuingrithe i nideoige MTBC14,17. Le déanaí, thug roinnt staidéar seicheamhú iomlán an ghéanóim (WGS) a cuireadh i bhfeidhm ar shraith MTBC 20 agus Mycobacterium bovis 21 fianaise ar athchuingriú, an chéad cheann a léirigh go minic go malartaíonn sraitheanna MTBC blúirí beaga DNA, ach mar gheall ar éagsúlacht theoranta i seicheamh núicléatíde, níl na himeachtaí seo fós faoi deara.
Is é Mycobacterium bovis an ball MTBC is coitianta a aisghabhtar ó bheostoc (eallach den chuid is mó), cé gur féidir é a leithlisiú ó ainmhithe fiáine saor-raoin agus faoi fhálta freisin4,22,23,24. D'fhorbair M. bovis ina chúig phríomhchoimpléasc clónacha [Eorpach 1 (Eu1), Eorpach 2 (Eu2), Eorpach 3 (Eu3), Afracach 1 (Af1) agus Afraic 2 (Af2)], de réir phróifíl spoligotíopála, scriosadh sonrach agus polamorfóisí núicléatíde aonair (SNPanna) 25, 26, 27, 28, 29 i ngéinte sonracha. Léiríonn na coimpléisc chlónacha seo struchtúr éagsúil dhaonra Mycobacterium bovis agus a bhaint le réigiúin gheografacha. Ina theannta sin, dhear an obair WGS le déanaí a rinne Zimpel agus a chomhoibritheoirí (2020) fíligineacht bunaithe ar SNP Mycobacterium bovis, le níos mó ná 1,900 géanóm, rud a léiríonn go bhfuil ceithre shliocht éagsúla ar a laghad ann (ar a dtugtar Lb1 go Lb1 go Lb4), níl siad go hiomlán comhsheasmhach leis an gcoimpléasc clónúil a shainmhíníodh roimhe seo, cé gur féidir sainiúlacht gheografach a dheimhniú freisin30. Rinne na húdair seo anailís dhifreálach ar fhíligineacht agus ar dhátú móilíneach, ach ní dhearna siad staidéar ar athchuingriú30.
Léirigh obair roimhe seo ag baint úsáide as teicnící móilíneacha éagsúla, amhail spoligotyping, MIRU-VNTR (uimhir athrá tandem aonaid-athraitheach idirghabhála miceabhaictéarach), agus clóscríobh SNP le déanaí leibhéal áirithe éagsúlachta géiniteach i measc sraitheanna M. bovis 31,32,33, 34,35. Tá idirdhealú an éagsúlachta géiniteach ina uirlis thábhachtach i staidéar eipidéimeolaíochta galair, rud atá cabhrach chun tuiscint dhomhain a fháil ar phataigineas, ar virúlacht agus ar tharchur galair. Tugann teacht chun cinn an mhodha WGS an deis na tosca tiomána éabhlóideacha a fhorchuireann géanóm Mycobacterium bovis sa phróiseas oiriúnaithe agus buanseasmhachta d'óstaigh agus do chásanna eipidéimeolaíocha éagsúla a nochtadh.
Sa saothar seo, úsáidimid anailís ghéanómach chomparáideach ar shraitheanna sonraí éagsúla Mycoplasma bovis (n=70), lena n-áirítear iargúltaí ó choimpléisc chlónacha éagsúla, chun léargas a fháil ar phróiseas éabhlóideach Mycoplasma bovis, go háirithe chun caidrimh fhíligéiniteacha agus imeachtaí athchuingrithe a réiteach. Mar fhorlíonadh ar an anailís seo, rinneadh iniúchadh breise ar shraith fho-shonraí d'iargúltaí M. bovis (n = 42) a fuarthas ó limistéar il-óstach eitinn sa Phortaingéil 31,36 chun neamh-aitheantas a bhaint amach. An chothromaíocht idir an cóimheas coibhneasta d'ionaduithe núicléatíde ciallmhara (dN) le hionaduithe comhchiallacha (dS), chomh maith le ranníocaíocht éabhlóideach géanóm sonracha a luaitear sa litríocht, is iad 37,38 a fhaightear ag sinsir MTBC trí HGT, agus ionchódaíonn siad comhpháirteanna géine an chórais 3R (deisiú, macasamhlú agus athchuingrithe DNA) 39. Roghnaigh géinte a fhaightear trí HGT toisc go bhféadfadh siad polamorfóisí ársa a léiriú, mar sin táthar ag súil go bhféadfadh cion níos airde d'athruithe comhchiallacha a bheith iontu. Roghnaíodh na géinte a áiríodh sa chóras 3R toisc gur léirigh obair roimhe seo ar shraitheanna M. tuberculosis roghnúcháin ghinearálta dhiúltacha/íonúcháin a oibríonn ar na géinte seo, agus d'fhéadfadh ról tábhachtach a bheith acu san éabhlóid 39. Sprioc eile den obair seo is ea a thuiscint go bhfuil imeachtaí atheagrúcháin ann. Ar an gcúis seo, agus i bhfianaise nach bhfuil inár dtacar sonraí ón bPortaingéil ach géanóim choimpléasc clón Eorpach 2 agus na sraitheanna nár sannadh an coimpléasc clón dóibh, shocraíomar sonraí géanóim atá ar fáil go poiblí a chur san áireamh chun ionadaíoch a fháil ar deireadh ar na coimpléisc clón go léir, agus chun láidreacht agus leithead na dtorthaí a fheabhsú.
Is iad 42 ghéanóm Mycoplasma bovis atá seicheamhaithe le déanaí ó radharc eitinn il-óstach eindéimeach na Portaingéile (sonraí thíos), a tréithríodh roimhe seo ó pheirspictíocht eipidéimeolaíoch36, croílár na hoibre seo. Ós rud é nach bhfuil ach ionadaithe de na 2 choimpléasc clón Eorpacha agus sraitheanna gan choimpléisc ainmnithe sa tacar sonraí ón bPortaingéil, cuireadh sonraí seicheamhaithe géanóim iomláin atá ar fáil go poiblí leis chun an tacar sonraí a leathnú lena n-áirítear gach ionadaí de na coimpléisc clón M. bovis. Dá bhrí sin, úsáideadh trí fhoinse sonraí seicheamhaithe géanóim iomláin sa saothar seo: tionól géanóim iomlán/dréachta, suas le 10 scafall stóráilte in NCBI (Ionad Náisiúnta um Fhaisnéis Biteicneolaíochta) (n = 15 aonrú); stóráilte in SRA (comhad Illumina fastq de chartlann na léite seicheamh) a léiríonn éagsúlacht chasta chlón M. bovis (n = 12 aonrú)30; agus 42 géanóm atá seicheamhaithe le déanaí ón bPortaingéil. Eisiadh Mycobacterium bovis BCG (Bacille Calmette-Guerin) ó chuardach NCBI. De ghnáth, úsáidtear M. bovis AF2122/97 mar ghéanóm tagartha le cur san áireamh sa tacar sonraí. De bharr easpa eolais phoiblí ar sheicheamh iomlán an ghéanóim a léirítear leis an gcoimpléasc clónála African 1, agus líon beag na ngéanóm ó shraitheanna ionadaíocha de Af2 agus Eu1, úsáideadh na sonraí seicheamhaithe bunaidh a chuir SRA ar fáil sna cásanna seo. Chuidigh obair Zimpel agus a chomhoibritheoirí (2020) leis an ngéanóm a aithint ón gcoimpléasc clónála thuasluaite agus chabhraigh sé le Mycobacterium bovis a roghnú le cur san áireamh sa tacar sonraí. Maidir le Eu3, níl ach cineál amháin géanóim curtha síos (Branger et al., 2020), mar sin is ionadaí ar leithligh den choimpléasc Eu3 an géanóm a chuimsímid.
Ar fud an domhain, áirítear sa tacar sonraí seo 70 M. bovis eallach arna leithlisiú ó 8 speiceas óstach, scaipthe i 12 thír ó 1985 go 2016. Ainmnítear 36 speiceas mar Eu2, is Eu1 7 speiceas, is Eu3 1 speiceas, is Af1 3 speiceas, is Af2 4 speiceas agus níl 19 acu inchurtha i leith aon choimpléasc clónúil (sonraí thíos). Taispeántar an fhaisnéis mhionsonraithe (lena n-áirítear an uimhir iontrála) de Mycobacterium bovis a úsáideadh sa staidéar seo i dTábla 1 agus i dTábla Forlíontach 1.
Is iad 42 ghéanóm iomlán nua-sheicheamhaithe de Mycobacterium bovis ó láithreacha móra eitinn ainmhithe na Portaingéile agus a dáileadh ar feadh níos mó ná 12 bliana croílár an staidéir seo, toisc go ndearnadh monatóireacht rialta ar chórais féideartha galair fiadhúlra-beostoc 31,36 (Fíor Fhorlíontach 1). De réir nósanna imeachta ina dhiaidh sin, leithlisíodh na sraitheanna seo ó eallach (n = 14), fia rua (n = 16) agus torc fiáin (n = 12) ó 2003 go 2015: bailítear agus láimhseáiltear ainmhithe de réir na dtreoirlínte prótacail molta. Tá na samplaí fíocháin i Lámhleabhar Ainmhithe Talún OIE agus déantar iad a ionaclú ar mheán soladach agus meán leachtach piorúváit Stonebrink agus Löwenstein-Jensen. Gortar na cultúir ag 37 °C agus déantar seiceáil ar fhás uair sa tseachtain ar feadh 12 sheachtain ar a laghad. Stóráiltear na coilíneachtaí go díreach i dtuaslagán gliocróil ag -80ºC. Sa mheán roghnach Mycobacterium (Middlebrook 7H9, BD Diagnostics), cuireadh na samplaí cartlannaithe bunaidh trí phasáiste in vitro aonair in vitro chun DNA an chláir WGS a fháil. Chuige seo, saibhríodh an tuaslagán stoic cultúir reoite le 5% pirúváit sóidiam agus 10% ADS (50 g albaimin, 20 g glúcós, 8.5 g clóiríd sóidiam in 1 L uisce) ar Middlebrook 7H9 ag 37°C Retrain. Tar éis 4 seachtaine fáis, athnuadh an meán agus rinneadh monatóireacht rialta ar an gcultúr go dtí gur breathnaíodh fás. Bailíodh na cealla trí lártheifneoiriú, athfhionraíodh an milléad i 500 µL saline maolaithe fosfáite (PBS), téadh é ag 99 °C ar feadh 30 nóiméad, lártheifneoiríodh é, agus stóráladh an forshnáithín ag -20 °C go dtí WGS. Déantar na nósanna imeachta go léir in áiseanna bithshábháilteachta leibhéal 3.
Ullmhaítear leabharlann ghéanóim péireáilte WGS ag baint úsáide as innéacs uathúil gach sampla DNA, agus úsáideann sí teicneolaíocht Illumina MiSeq (2 × 250 pb) (40 sampla) agus HiSeq (2 × 150 pb) (dhá leithlis) (Eurofins Genomics, an Ghearmáin) le haghaidh seicheamhú. De réir threoracha an mhonaróra, bain úsáid as an Illumina Genome Anailíseoir le ceangaltán modúil dé-chríochnaithe chun an DNA géanómach a sheicheamhú, agus bain úsáid as an Nextera XT DNA Library Prep Kit ó Illumina chun an leabharlann a thógáil.
Agus na sonraí a aisghabhadh ón SRA (n = 12) á gcur san áireamh, is féidir sainaithint an choimpléasc clón a úsáid mar mheiteashonraí an fhoilseacháin chomhfhreagraigh 30, 41, 43. Agus an géanóm iomlán á bhreithniú, seachas Mycobacterium bovis AF2122/97 agus Mycobacterium bovis 3601, ar baill aitheanta iad den choimpléasc clónúil Eu1 agus Eu3 25, 29, faoi seach, is ionann é agus géanóm iomlán Mycobacterium tuberculosis H37Rv (uimhir iontrála NCBI NC_000962.3). Déantar ailíniú an ghéanóim ag baint úsáide as MAFFT (clár ailínithe il de sheicheamh aimínaigéid nó núicléatíde, leagan 7.458) agus paraiméadar -addfragments48. Ansin, déan cuardach ar easpa coimpléasc clónúil éagsúla agus/nó láithreacht gnéithe SNP.
Ailíníonn an Mycobacterium bovis atá seicheamhaithe as an nua (n = 42) agus na léamha bunaidh den dréacht-ghéanóm cóimeáilte (n = 3) an coimpléasc leis an ngéanóm tagartha Mycobacterium tuberculosis H37Rv tríd an bpíblíne vSNP agus láithreacht scriosadh agus/nó gnéithe SNP clón éagsúla. Rinneadh cuardach.
Bailigh faisnéis ó easpa gnéithe agus/nó láithreacht/easpa SNP agus próifílí spoiligitíopála chun sonraí géanómacha a shannadh don choimpléasc clónúil comhfhreagrach. Maidir leis na ceithre thionól dréachta, ní féidir an phróifíl spoiligitíopála a thuar, mar sin tá siad san áireamh sa ghrúpa "gan chastacht".
Tosaíonn an sreabhadh oibre bithfhaisnéise a leanann an obair seo ó thionól de novo agus mapáil chuig straitéis tagartha, agus é mar aidhm imeachtaí athchomhcheangail agus polamorfóisí sonracha an ghéanóim a iniúchadh. Soláthraíonn Fíor 1 cairtfhreab de na céimeanna a leanann. Chun anailís athchomhcheangail a dhéanamh, úsáidtear na géanóim uile chun stóinseacht na dtáscairí agus na dtáscairí gaolmhara a mhéadú.
Chun earráidí a laghdú i nginiúint seichimh chomhaontaithe an ghéanóim, fuaireamar tionól de novo ar dtús, agus ansin fuaireamar ailínithe ilchroí. Tá píblíne Unicycler ar fáil faoi láthair ag https://github.com/rrwick/Unicycler49 agus úsáidtear í chun tionól de novo a dhéanamh ar 54 ghéanóm seicheamhaithe (42 comhad nua-sheicheamhaithe agus 12 chomhad fastq aisghafa ó SRA). Go hachomair, sula ndearnadh tionól ón tús, rinneadh anailís ar cháilíocht na léitheoireachta i FastQC leagan 0.11.7 (https://github.com/s-andrews/FastQC), agus Trimmomatic leagan 0.36 (cuirtear i bhfeidhm an rogha "Oiriúnaitheoirí agus seichimh shonracha eile soilsithe a ghearradh ó léamha" agus "Bunanna a ghearradh ó dheireadh an léite, má tá sé níos ísle ná cáilíocht thairseach 20") (http://www.usadellab.org/cms/?page=trimmomatic) 50. Ansin, úsáideadh SPAdes optimiser49 le haghaidh tionól an ghéanóim, agus úsáideadh Pilon leagan 1.1851 le haghaidh uasmhéadú iar-thionóil. Roghnaíodh modh droichid coimeádach chun tionól mícheart a sheachaint, agus rinneadh cuardach ar an méid k-mer agus roghnaíodh é idir 20% agus 95% den fhad léitheoireachta. Lean treoirlínte SPAdes agus breithnigh an méid léitheoireachta, scrios contigs atá níos lú ná 300 bp, agus bunaigh teorainn chlúdaigh doimhneachta 20 léamh de 52. Sa straitéis tionóil de novo, níor baineadh réigiúin gheanómacha amhail na paraloga próilín-glútamáit (PE) agus próilín-próilín glútamáit (PPE) an-athchleachtacha.
Déantar measúnú ar cháilíocht an tionóil de novo tríd an bpíblíne QUAST (http://quast.sourceforge.net/quast.html), rud a éascaíonn athnuachan an contig agus Mapáil ghéanóm tagartha M. bovis AF2122/97 (uimhir iontrála NCBI LT708304.1) (féach Tábla Forlíontach 1 le haghaidh paraiméadair cháilíochta).
Le cabhair ón bpíblíne vSNP (https://github.com/USDA-VS/vSNP), déantar comparáid idir comhad FASTQ an M. bovis nua-sheicheamhaithe ó sheicheamhú Illumina agus an géanóm tagartha M. bovis AF2122/97 (LT708304.1)). De réir na moltaí dea-chleachtais atá sa Genome Analysis Tools (GATK) 53, 54, 55, cuirtear paraiméadair scagaire caighdeánacha nó scóir maise athraitheacha i bhfeidhm le haghaidh athchalabrúcháin. Déantar na torthaí a scagadh ag baint úsáide as an scór maise SAMtools is ísle de 150 agus AC = 2. Bain úsáid as Kraken (http://ccb.jhu.edu/software/kraken/) freisin chun na léamha a sheiceáil chun éilliú a chur as an áireamh. Scrúdaíonn an phíblíne vSNP a úsáidtear chun straitéisí seicheamhaithe a mhapáil inár gcuid oibre sraith de SNPanna agus spriocanna sainithe, agus eisiatar cásanna ionfhabhtaithe measctha freisin. Tá clúdach an ghéanóim léite níos fearr ná 99% (Tábla Forlíontach 1).
Chun earráidí mapála agus SNPanna míchearta a sheachaint, scagtar malairt amach sna cásanna seo a leanas: (1) tacaítear leis ag níos lú ná 20 léamh, (2) aimsítear é le minicíocht níos lú ná 0.9, (3) tá sé i Strain amháin ar a laghad, ach ar a laghad tá bearnaí ann i stráin eile. Baineadh úsáid as an amharcóir géanómaíochta comhtháite (IGV) leagan 2.4.19 (http://software.broadinstitute.org/software/igv/)56 chun SNPanna agus suíomhanna a fhíorú go hamhairc le fadhbanna mapála nó ailínithe. Ós rud é go bhfuil na géinte próilín-glútamáit (PE) agus próilín-glútamáit próilín (PPE) an-dúblach agus gur cuid de theaghlach ilghéine iad, is furasta iad a mhíthuiscint trí sheicheamhú agus mímhapáil Illumina, mar sin is fearr iad. Bhain an sreabhadh oibre bithfhaisnéise miceabhaictéarach baill den choimpléasc eitinn agus an straitéis mapála á húsáid chun SNPanna a dhearbhú. Dá bhrí sin, scagamar géinte PE/PPE agus indels amach ón anailís.
De réir Bovilist (http://genolist.pasteur.fr/BoviList/), roinntear na SNPanna uile ina gcatagóirí feidhmiúla. Úsáidtear píblíne SnpEff (https://pcingola.github.io/SnpEff/) chun iarmhairtí SNP (athruithe comhchiallacha nó neamh-chomhchiallacha) a thuar. Cruthaíodh bunachar sonraí nua de ghéanóm Mycobacterium bovis AF2122/97 (LT708304.1).
Rinneadh ailíniú il-ghéanóim an chroí ag baint úsáide as Parsnp v1.2, atá ar fáil faoi láthair ag https://github.com/marbl/parsnp57, ag baint úsáide as 69 géanóm/dréacht-thionól iomlán (le rogha -c) agus úsáidtear M. bovis AF2122/97 (LT708304.1) mar thagairt. Rinneadh ceithre ailíniú il-ghéanóim chroí: baill den choimpléasc clónála Eu2 amháin (n = 37), lena n-áirítear gach ball den choimpléasc clónála Eorpach (n = 44), lena n-áirítear pointe acomhail an choimpléasc clónála Eorpach agus Afracach (n = 51), agus áirítear gach Mycobacterium bovis sa staidéar seo (n = 70).
Úsáidtear an ailíniú croí a ghineann Parsnp chun an crann fíligéiniteach uasmhéid dóchúlachta (ML) a thuar ag baint úsáide as CIPRES Science Gateway v3.3 (http://www.phylo.org/)58 ag baint úsáide as RAxML, agus 1000 macasamhlú treoraithe a dhéanamh.
Úsáidtear trí algartam agus uirlisí bithfhaisnéise éagsúla chun a sheiceáil an bhfuil imeachtaí athchuingrithe i láthair go comhthreomhar: bogearraí SplitsTree4, píblíne Gubbins (líneáil neamhchlaonta trí athchuingriú i seichimh núicléatíde), agus bogearraí RDP4 (clár braite athchuingrithe, leagan béite 4.101).
Úsáidtear an modh dianscaoilte scoilte atá curtha i bhfeidhm i SplitsTree4 v4.15.1 (http://www.splitstree.org/)59 chun an líonra fileaginéiteach gan fhréamh a ríomh, ag baint úsáide as tástáil Phi chun fíorú staitistiúil, agus is é p = 0.05 an tairseach suntasachta. Úsáidtear an anailís il-ailínithe lárnach de Parsnp mar ionchur, agus baintear an dianscaoileadh scoilte amach mar chaighdeán líonra.
Ritheann píblíne Gubbins v2.3.1 (https://github.com/sanger-pathogens/gubbins60) le paraiméadair réamhshocraithe mar bhealach eile chun tionchar an athchomhcheangail ar Mycobacterium bovis a mheas. Athchruthaíonn an algartam atá curtha i bhfeidhm sa phíblíne an líneáil chlón ábhartha. Tá tionól iomlán an ghéanóim/dréachta ár dtacair sonraí agus an ghéanóm tagartha (bóibhín bó AF2122/97, LT708304.1) frithpháirteach; agus scanann siad suíomh an SNP ar gach brainse den chrann chun an braisle SNP a léiríonn an teagmhas athchomhcheangail a bhrath. Nialas an bhrainse Glactar leis nach bhfuil aon teagmhas athchomhcheangail ann, rud a chiallaíonn gur cheart na SNPanna a tharlaíonn ar an mbrainse a dháileadh go cothrom. Úsáidtear an ailíniú ilchroí ó Parsnp agus an crann ML is fearr scóráilte ó RAxML mar chomhaid ionchuir.
Ar deireadh, chun an teagmhas ath-eagraithe a mhol píblíne Gubbins a dheimhniú, cuirtear na sé algartam a cuireadh i bhfeidhm in RDP467 (RDP61, GENECONV62, Bootscan63, Maxchi64, Chimaera65 agus SiScan66) i bhfeidhm ar ailíniú ilchroí Parsnp faoi shocruithe réamhshocraithe. Chinn muid go gcaithfidh trí cinn ar a laghad de na halgartaim a cuireadh i bhfeidhm in RDP4 comhartha tábhachtach a léiriú go comhsheasmhach chun gach teagmhas athchomhcheangail a fhíorú.
Ós rud é go bhfuil bogearraí Gubbins agus RDP araon ag lorg comharthaí athchuingrithe trí na il-ailínithe lárnacha a sheiceáil i bhfuinneog suas le 500 bp, agus ag deimhniú nach gcuirfidh cuimsiú géinte PE/PPE le linn tionóil de novo isteach ar na comharthaí athchuingrithe a fhaightear, déantar anailís bhreise trí sheiceáil homailíreachachta ar chomharsanacht na géine a shainaithníonn an teagmhas athchuingrithe. Tógadh an léarscáil shinlíneach ag baint úsáide as an ngéanóm iomlán ag baint úsáide as ailíniú il-ghéanóm MAUVE (http://darlinglab.org/mauve/mauve.html) chun trasghluaiseachtaí nó inbhéartuithe áitiúla an ghéanóim a eisiamh. Ina theannta sin, úsáideadh an géanóm iomlán chun anailís homailíreachachta a dhéanamh ar an seicheamh aimínaigéad tríd an bhfreastalaí gréasáin SyntTax (https://archaea.i2bc.paris-saclay.fr/SyntTax/).
Is anailís níos doimhne ar an tacar sonraí géanóim a fuarthas ó chóras il-óstach eitinn na Portaingéile ná polamorfacht na ngéinte a luaitear sa litríocht a sheiceáil. Is iad na géinte seo 37, 38 agus an ghéin a ionchódaíonn 3R a fuarthas ag sinsir MTBC trí chomhpháirteanna córais HGT (deisiú, macasamhlú agus athchuingriú DNA) 39. Bain úsáid as ClustalX v2.1 (http://www.clustal.org/clustal2/) agus bain úsáid as DnaSP v6.12.03 (http://www.ub.edu/dnasp/) chun éagsúlacht géine agus éagsúlacht núicléatíde (π) agus ionchur paraiméadar tástála neodrach D Tajima a ríomh.
Fuarthas crann fileaginéiteach uasmhéid dóchúlachta (ML) bunaithe ar 69 iargúltán Mycoplasma bovis agus géanóm tagartha (Fíor 2A). I gcomparáid le crainn bunaithe ar ghéin aonair nó crainn bunaithe ar il-lócas, ceadaíonn an straitéis seo giniúint crainn níos cumhachtaí nach ngabhann athraitheacht an ghéanóim iomláin agus dá bhrí sin a léiríonn cumas níos ísle idirdhealú a dhéanamh idir speicis 68,69. De ghnáth bíonn struchtúr toipeolaíoch an chrainn ML comhsheasmhach le haicmiú casta clón. Tá géanóm Eu2 cruinnithe i mbrainse, agus tá géanóm Af1 cruinnithe le chéile freisin (Fíor 2A). Tá an toradh comhsheasmhach freisin leis an ngaol éabhlóideach aitheanta de Mycobacterium bovis, is é sin, tá difríocht mhór idir an ball Eu1 agus an grúpa ina bhfuil gach coimpléasc clónúil agus géanóm eile, ach níl an coimpléasc clónúil 30 sonraithe. Is féidir an neamhréireacht bheag idir an coimpléasc clónúil agus an gaol a breathnaíodh ar an gcrann fíligéiniteach a mhíniú leis an bhfíric go ndéantar cur síos ar an gcoimpléasc clónúil bunaithe ar réigiúin ghéanómacha sonracha, agus go bhfuil an crann fíligéiniteach bunaithe ar ailínithe iolracha de ghéanóim lárnacha a léiríonn an géanóm iomlán.
Tógtar an crann fíligineach uasdóchúlachta (GTR) bunaithe ar ailíniú croí-ghéanóm Mycobacterium bovis roimh (A) agus tar éis (B) an suíomh athchuingrithe a bhaint. Léiríonn dathanna na mbrainsí coimpléasc clón Mycobacterium bovis: tá corcra ar an Eoraip 1, tá dearg ar an Eoraip 2, tá gorm ar an Eoraip 3, tá oráiste ar an Afraic 1, agus tá glas ar an Afraic 2. Tá fréamhacha ar an gcrann agus tarraingítear é de réir scála, agus tomhaistear fad na brainse mar ionadach do gach suíomh.
Déantar cur síos ar choimpléasc Mycobacterium tuberculosis mar rud a d’fhorbair go clónúil, agus tacaíonn formhór na fianaise atá bailithe thar na blianta leis an smaoineamh nach dtarlóidh imeachtaí HGT agus athchuingir leanúnacha ag an leibhéal inbhraite de MTBC15,17,18.
Léirigh obair roimhe seo go bhféadfadh athchuingriú teoranta a bheith idir cineálacha MTBC20,21, agus theip ar chinn eile imeachtaí athchuingriú intomhaiste a aithint70,71. Athphléigh an cheist seo agus béim ar Mycobacterium bovis, atá difriúil ón obair roimhe seo nár bhreithnigh ach Mycobacterium tuberculosis70,71; nó breithnigh MTBC ina iomláine, agus gan beagnach aon M. bovis ag déanamh ionadaíochta ar20; nó breithnigh codáin shriantacha eallaigh amháin. Sa tacar sonraí mycobacteria, sa saothar seo, tá 70 cineál san iomlán ann, ag déanamh ionadaíochta ar gach coimpléasc clónúil, a úsáidtear chun scagadh a dhéanamh ar athchuingriú. Tá an tacar sonraí scálaithe de réir ceithre leibhéal carnach: (1) baill Eu2, (2) gach ball de choimpléasc clón Eorpach (i.e. An Eoraip), (3) coimpléasc clón Eorpach agus Afracach (Eu + Af) agus (4) na bailiúcháin sonraí iomlána (lena n-áirítear géanóim nach bhfuil san áireamh in aon choimpléasc clónála atá curtha síos cheana féin).
Chun an hipitéis seo a scrúdú tuilleadh, rinneadh líonra scoilte-dhí-chomhdhlúthaithe chun measúnú a dhéanamh ar easpa imeachtaí ath-chomhcheangail idir ghéanóim, toisc gur féidir leis an modh seo an gaol sinsearach idir daoine aonair a léirshamhlú agus comharthaí fíligéiniteacha contrártha a thaispeáint. Dheimhnigh na ceithre shraith sonraí san anailís go raibh lúba sa líonra (is é sin, limistéir nach dtagann le chéile i gcrann aonair), ach níl aon tacaíocht staitistiúil ag an tástáil Phi (Eu2, p = 0.0956; An Eoraip, p = 0.1637; Eu + Af p = 0.2774; an tsraith sonraí iomlán p = 0.2451), rud a sholáthraíonn fianaise bhocht maidir le himeachtaí ath-eagraithe (Fíor 3A-D).
San Eoraip 2 ghéanóm (n = 37) (A), ghéanóm Eorpacha (n = 44) (B), ghéanóm Eorpacha agus Afracacha (n = 51) (C) agus an tacar sonraí iomlán (n = 70) (D).
Tar éis na hanailíse seo, agus na breathnuithe timthriallacha sna líonraí uile á gcur san áireamh, cuireadh an algartam atógála a cuireadh i bhfeidhm i bpíblíne Gubbins i bhfeidhm chun an líneáil chlónach a atógáil agus chun cur leis an meastachán ar éifeacht an athchomhcheangail ar ghéanóm M. bovis. Déan líon carnach na n-imeachtaí athchomhcheangail a ríomh, a tharla formhór acu i mbrainsí críochfoirt (is é sin, i ngéanóm aonair) (Tábla 2). Taispeánann na táscairí seo comhsheasmhacht an tacair sonraí iomláin agus léiríonn siad go bhfuil minicíocht na n-imeachtaí athchomhcheangail 200 go 300 uair níos mó ná minicíocht na sócháin. Nuair a bhíonn an paraiméadar rho/theta a léiríonn na rátaí coibhneasta athchomhcheangail agus sócháin phointe ar an mbrainse idir 0.0037 agus 0.0056 (Tábla 3). Le déanaí, léirigh an obair a foilsíodh ar an 38 strain M. bovis luach rho/theta níos airde (rho/theta = 0.1) ná mar a fuarthas sa tacar sonraí seo, ach bhain obair Patané agus a chomhghleacaithe úsáid as tionól bunaithe ar thagairt chun paraiméadair athchuingrithe a bhaint amach. Tá mionsonra nós imeachta, mar gheall ar an nós imeachta tionóil, bainteach le líon mór imeachtaí athchuingrithe ionchasacha sa bhrainse críochfoirt.
Ansin, léiríonn an paraiméadar r/m an cóimheas éagsúlachta idir athchuingriú agus tabhairt isteach sócháin, agus tá a mheánluach idir 0.025 agus 0.037, rud a léiríonn, i gcomparáid le sócháin, go bhfuil tionchar foriomlán níos ísle ag athchuingriú ar éagsúlacht ghéiniteach M. bovis (Tábla 3). Chun comparáid fhairsing a dhéanamh, úsáideadh modh comhchosúil chun an paraiméadar r/m a mheas don tacar sonraí MTBC atá comhdhéanta de 23 géanóm, ag taispeáint meánluach de 0.48620, agus i gcás tacar sonraí 38 M. bovis Patané agus a chomhghleacaithe, chruthaigh sé gurbh é 0.98 an meánluach. Sa chéad staidéar, níor áiríodh ach dhá cheann de na 23 géanóm in obair M. bovis (M. bovis BCG agus an strain tagartha), mar sin d'fhéadfadh an luach a fuarthas a bheith claonta mar gheall ar ró-léiriú ghéanóm M. tuberculosis. Sa dara tuarascáil, aisghabhadh na daonraí Mycobacterium bovis anailísithe den chuid is mó ó na Stáit Aontaithe agus ó óstaigh beostoic. I gcodarsnacht leis sin, inár dtacar sonraí, tá níos mó suíomhanna geografacha agus speiceas óstach léirithe, agus úsáidtear géanóim atá grúpáilte i gcoimpléisc chlónacha éagsúla le tréithe géiniteacha daonra éagsúla freisin, rud a fhágann go mbaintear eolas daonra níos doimhne agus níos leithne amach. Tá an meánluach difríochta r/m a fhaightear lenár dtacar sonraí comhsheasmhach leis an gcoincheap go n-athraíonn an méid athchomhcheangail go mór idir na línte atá sannta don speiceas tacsanomaíoch céanna, mar sin léiríonn na torthaí seo go bhféadfadh difríochtaí athchomhcheangail a bheith le feiceáil sa choimpléasc clón M. bovis. Tá an tionchar mar a mhol Didelot & Maiden72 freisin. Mar sin féin, má leathnaítear an tacar sonraí seo go suntasach trí líon níos mó de ghéanóim M. bovis a áireamh, beifear in ann an pointe seo a shoiléiriú tuilleadh. Taispeánann na paraiméadair r/m agus rho/theta araon éagsúlacht idir brainsí, agus tá an toradh seo comhsheasmhach le tuarascálacha ar speicis bhaictéaracha eile72,73.
Ar deireadh, chun na himeachtaí atheagrúcháin a shainaithin píblíne Gubbins a dhearbhú, úsáideadh sé algartam éagsúla i mbogearraí RDP4 chun ilchomparáidí lárnacha éagsúla a thástáil go neamhspleách. Ar fud an domhain, níor dhearbhaigh RDP4 ach níos lú ná leath de na himeachtaí a shainaithin Gubbins (Táblaí 4 agus 5). Agus an tacar sonraí iomlán á bhreithniú, dearbhaíodh trí imeacht athchomhcheangail, dhá cheann a bhain le nóid inmheánacha agus an ceann eile a bhain le géanóm aonair i mbrainse críochfoirt, nach bhféadfaí coimpléisc chlónacha a shannadh dóibh (Táblaí 4 agus 5). D’fhéadfadh sainaithint imeachtaí i mbrainsí críochfoirt a léiriú go bhfuil an t-athchomhcheangail fós ar siúl i sraitheanna comhaimseartha M. bovis nó go bhfuil an toradh mícheart70. Sa réigiún athchomhcheangail hipitéiseach seo, tá núicléatídí neamhshainithe (N) ag thart ar 20% de na suíomhanna, rud a théann i bhfeidhm ar an gcomhartha athchomhcheangail (Fíor Forlíontach 2). Ina theannta sin, bíonn tionchar ag an réigiún seo ar an ngéin rrs, ag ionchódú an RNA ribeasómach 16S a bhfuiltear ag súil go mbeidh sé an-chaomhnaithe, mar sin d’fhéadfadh an comhartha athchomhcheangail toimhdeach seo a bheith mar thoradh ar earráidí seicheamhaithe nó mí-ailíniú. Ansin rinneadh ailíniú iomlán an ghéanóim idir Mb0003 agus Mycobacterium bovis AF2122/97, agus dearbhaíodh go raibh núicléatídí agus SNPanna neamhshainithe ann, mar sin ní raibh na fadhbanna féideartha a bhain leis an ailíniú mícheart mar gheall ar an bhfaisnéis bhitheolaíoch a cuireadh i bhfeidhm sa saothar seo. Tháinig sé chun solais tar éis an clár a fhoghlaim.
Ní bhfuarthas aon bhearnaí ná núicléatídí neamhshainithe i réigiúin athchomhcheangail na nóid inmheánacha (Fíor 4 agus 5). Maidir leis na himeachtaí seo, níl ach an géanóm Eu2 i gceann amháin agus bíonn tionchar aige ar an ngéin pks12, a chódaíonn sintáis phoileicéitíde féideartha; agus tá an ceann eile cláraithe i ngéanóm Eu1 agus bíonn tionchar aige ar an ngéin narX a chódaíonn laghdaitheoir níotráite féideartha (Tábla 4). Go ginearálta, léiríonn an anailís athchomhcheangail go bhfuil líon teoranta blúirí athchomhcheangail ann le tacaíocht staitistiúil, agus léiríonn na táscairí intuigthe go bhfuil tionchar íseal ag an athchomhcheangail ar shliocht M. bovis. Meastar go mbeidh an comhartha athchomhcheangail íseal, ach tá sé tábhachtach idirdhealú a dhéanamh idir an comhartha éabhlóide fíor agus an torann cúlra, rud atá ina thasc dúshlánach. Chun an comhartha torainn a thugtar isteach trí fhadhbanna tionóil agus mí-oiriúnaithe bunaithe ar thagartha 70, 71 a laghdú, tionóladh an chuid eile go léir seachas an géanóm iomlán ón tús, agus seiceáileadh agus cinntíodh cáilíocht an tionóil trí anailís phíblíne QUAST (Tábla Forlíontach 1). Ina theannta sin, rinneadh sraith anailísí forlíontacha chun stóinseacht agus cruinneas an tsuirbhé fhoriomláin a sholáthar. Dá bhrí sin, rinneadh measúnú ar cháilíocht sheicheamhú géinte narX agus pks12 trí mhapáil léitheoireachta i gcoinne Mycobacterium bovis AF2122/97. Deimhníodh an suíomh SNP molta sa réigiún athchomhcheangail trí na critéir a luaitear sa chuid modhanna a chur i bhfeidhm (20 léamh ar a laghad agus minicíocht athraithe 0.9). Deimhníodh polamorfacht an ghéin narX go hiomlán sna dhá ghéanóm (Mb1792361 agus Mb7240415; 2.3%) agus i ngéanóim an ghéanóm pks12: géinte Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb17046, Mb1756, agus Mb12. Mar sin féin, i gcás an ghéanóim Mb2043, ní chomhlíonann sé cinn de na hocht suíomh an critéar doimhneachta léite toisc go dtacaíonn uasmhéid de 17 léamh leis an SNP, atá faoi bhun an luacha scoir atá bunaithe de 20. Dá bhrí sin, is féidir athchuingriú sé ghéanóm (8.6%) ag an suíomh géanóim seo a dhearbhú (Fíor 4 agus 5).
Bíonn tionchar ag an léirshamhlú mionsonraithe ar ailíniú réigiúin athchuingrithe tacar sonraí Mycobacterium bovis ar an ngéin narX a chódálann laghdaitheoir níotráite féideartha. Ní bhfuarthas aon bhearnaí ná núicléatídí neamhshainithe i réigiún athchuingrithe na nóid inmheánacha. Tá an teagmhas seo cláraithe i ngéanóm Eu1. Rinneadh meastóireacht ar cháilíocht sheicheamhú an ghéin narX trí léamha Mycobacterium bovis AF2122/97 a phlotaáil. Deimhnigh an suíomh SNP molta sa limistéar athchuingrithe trí na critéir a luaitear sa chuid modhanna a chur i bhfeidhm (20 léamh ar a laghad agus minicíocht athraithe 0.9). Deimhníodh polamorfacht an ghéin narX go hiomlán i ngéanóim Mb1792361 agus Mb7240415 (2.3%).
Amharcléiriú mionsonraithe ar ailíniú réigiúin athchomhcheangail an tacair sonraí Mycoplasma bovis a mbíonn tionchar aige ar an ngéin pks12. Ní bhfuarthas aon bhearnaí ná núicléatídí neamhshainithe i réigiún athchomhcheangail na nóid inmheánacha. Maidir leis an imeacht a mbíonn tionchar aige ar an ngéin pks12 a ionchódaíonn sintéis phoileicéitíde féideartha, níl ann ach an géanóm Eu2. Rinneadh meastóireacht ar cháilíocht seicheamhú pks12 trí mhapáil léitheoireachta Mycobacterium bovis AF2122/97. Deimhnigh an suíomh SNP molta sa limistéar athchomhcheangail trí na critéir a luaitear sa chuid modhanna a chur i bhfeidhm (20 léamh ar a laghad agus minicíocht athraithe 0.9). Tá polamorfacht na ngéanóm Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb1758, Mb2043, agus Mb1960 deimhnithe go hiomlán.
Bíonn réigiúin athchleachtacha ag géinte PE agus PPE a léitear go mícheart go héasca trí sheicheamhú agus mímhapáil Illumina, mar sin ní scriostar iad de ghnáth ó shreabhadh oibre bithfhaisnéise bhaill M. tuberculosis ach amháin nuair a úsáidtear an straitéis mapála-go-seicheamh. Tá an t-inference ar imeachtaí athchuingrithe a chuirtear i bhfeidhm sa saothar seo bunaithe ar thionól de novo gan PE/PPE a scagadh amach. Creidimid, trí thrí mhodh agus algartam comhlántacha éagsúla a chur i bhfeidhm trí SplitsTree, píblíne Gubbins agus bogearraí RDP4, go bhfuil na straitéisí a chuirtear i bhfeidhm láidir chun na réigiúin ath-eagraithe de bharr comharthaí earráide a phróiseáil agus a scagadh. Mar sin féin, chun cur isteach an ghéin PE/PPE ar na bogearraí Gubbins agus RDP4 a eisiamh chun braislí SNP a aithint, agus dá bhrí sin aithint na réigiún athchuingrithe a bhfuiltear ag súil leo dul i bhfeidhm ar na géinte narX agus pks12, scrúdaíodh comharsanacht na ngéinte seo (Fíor Fhorlíontach 3–5). I M. bovis AF2122/97, tá an géin narX scartha ag narK2 agus Mb1764c, agus tá pks12 timpeallaithe ag Mb2075c agus Mb2073c (Fíor Forlíontach 3-5). Soláthraíonn an léarscáil a gineadh ag baint úsáide as léarscáil shionlíne MAUVE den ghéanóm iomlán faisnéis faoi chaomhnú agus athchóiriú seicheamh géine, ag taispeáint ceithre bhloc comhlíneach, agus gan aon chomharthaí de thrasghluaiseacht nó inbhéartú an ghéanóim. Ina theannta sin, chruthaigh an anailís chomhlántachta leis an seicheamh aimínaigéad an homalógacht sna géanóim iomlána go léir, agus ní bhfuarthas aon PE/PPE sna réigiúin in aice láimhe de narX nó pks12. I gcás narX, tá scór comhchiallaigh níos ísle ag géanóm amháin (Mb0030) toisc gur aithníodh an géin narX mar dhá bhlúire (blúirí 1891 agus 1890). I gcás pks12, mar gheall ar chosúlachtaí, léirigh Mb0030 agus Mb003 scóir shionlíneachta níos ísle, agus aithníodh pks12 i dhá agus trí bhlúire, faoi seach, a léirigh fearainn éagsúla den phróitéin (Fíor Forlíontach 3-5). Agus an fhaisnéis seo á cur san áireamh, agus bogearraí Gubbins agus RDP4 araon ag déanamh anailíse, seiceáil ailíniú ilchroí an uasmhéid 500 bp sa fhuinneog, dheimhnigh muid nach gcuirfidh an ghéin PE/PPE isteach ar an gcomhartha athchomhcheangail a théann i bhfeidhm ar narX agus pks12.
Cé gur féidir na comharthaí athchuingir a braitheadh sa tacar sonraí seo a mheas mar chomharthaí iarmharacha, is fíor nach féidir athchuingir i M. bovis a chur as an áireamh, mar sin ba cheart leanúint de bheith ina ábhar anailíse breise, ina ndéantar seicheamhú ar ghéanóim iomlána ó chásanna eipidéimeolaíocha éagsúla de réir mar a shonraítear go bhfuil siad Tábhachtach.
Ní raibh aon athruithe suntasacha sa ghaol fíligéiniteach intuigthe mar thoradh ar chomparáid a dhéanamh idir na crainn fíligéineacha ML a fuarthas roimh agus tar éis ceartú athchuingir (Fíor 2A, B), agus bhí na cineálacha M. bovis cruinnithe sa ghrúpa céanna.
Tar éis 42 léamh M. bovis nua-sheicheamhaithe a mhapáil le géanóm tagartha M. bovis AF2122/97, fuarthas ailíniú SNP ina raibh 1816 suíomh polamorfach. Tá an chuid is mó de na SNPanna (87.1%) suite sa réigiún códaithe, agus déantar na géinte lena mbaineann a shainiú de réir na gcatagóirí feidhmiúla a thaispeántar i Bovilist (Fíor 6A, B). Agus líon iomlán na ngéinte i ngach catagóir feidhmiúil á chur san áireamh, léirigh na géinte sa chatagóir "meitibileacht lipid" níos mó SNPanna, agus ina dhiaidh sin "balla cealla agus próisis chealla" agus "meitibileacht agus riospráid idirmheánach", rud a léiríonn go bhfuil siad in éabhlóid M. bovis.
Anailís ordlathach ar shraith sonraí M. bovis ón bPortaingéil (n = 42). Líon iomlán na SNPanna cláraithe agus na ngéinte atá buailte do gach catagóir fheidhmiúil (A). Líon iomlán na n-athruithe comhchiallacha agus neamh-chomhchiallacha atá cláraithe de réir catagóire feidhme (B).
Ar scála domhanda, tá an cóimheas dN/dS meánach níos fearr ná 1.5, rud a léiríonn gurb é an brú éabhlóideach domhanda ná fáil réidh leis an staid shinsearach agus go léiríonn sé cás rogha íonúcháin dearfach (éagsúlaithe nó dírithe) agus/nó suaimhneach. Sna catagóirí "virulency, díthocsainithe, oiriúnú", "seichimh agus fagaí iontrála", agus "próitéiní rialála", níl níos mó ná dhá thrian de na SNPanna comhchiallach (Fíor 6B).
I ngach catagóir, tá géinte ann le il-SNPanna, rud a fhágann go bhfuil ráta sócháin meánach (is é sin, an meán-SNP in aghaidh an ghéin) níos mó ná 1 (Fíor 6A). Tá luachanna sócháin níos airde ag Pks12 (Mb2074c) le 15 SNP agus ag fas (Mb2553c) le 8 SNP. Tá an dá ghéin seo páirteach i meitibileacht aigéid shailleacha. Códaíonn an ghéin pks sintéis phoileicéitíde (PKS), ar einsím ilfheidhmeach é atá páirteach i mbiosintéis lipid bhalla cealla miceabhaictéarach74,75. Códaíonn an ghéin seo polaipeiptíd ilfheidhmeach atá páirteach i sintéis miceicéitídí74,76. Tá an ghéin fas páirteach i sintéis aigéid mhicólaigh. Tá ról tábhachtach ag an dá ghéin seo i mbiosintéis bhalla cealla atá i dteagmháil leis an óstach.
Chun staidéar breise a dhéanamh ar éabhlóid Mycobacterium bovis, rinneadh anailís ar dhá shraith géinte sonracha. D'aithin saothair a foilsíodh roimhe seo ag baint úsáide as modhanna comhdhéanamh seicheamh agus fíligéiniteacha géinte a fuair sinsir MTBC trí HGT roimh éagsúlú37,38. Tá na géinte seo liostaithe i dTábla Forlíontach 2. Rinneadh anailís ar dháileadh SNP iomlán de 77 géin a d'fhéadfadh a bheith bainteach le HGT, agus aithníodh 26 suíomh polamorfach, a raibh athruithe neamh-chomhchiallacha (NS) mar thoradh orthu i bhformhór na gcásanna (78%) (Tábla Forlíontach 2). Léirigh obair roimhe seo ar ghéanóm MTBC go bhfuil cóimheas SNP NS níos airde ag an réigiún HGT toimhdeach i gcomparáid leis an gcuid eile den ghéanóm. Má cheapann duine gur fuair sinsir MTBC na réigiúin athchomhcheangail seo, agus dá bhrí sin, go ndéanann siad ró-ionadaíocht ar pholamorfachtaí ársa, ansin meastar go mbeidh cion na n-athruithe comhchiallacha níos airde, toisc go meastar go ndéanfar ionadaíochtaí NS a dhíchur trí roghnú diúltach mar gheall ar athruithe aimínaigéid a d'fhéadfadh feidhm an phróitéine a athrú. Dá bhrí sin, léiríonn ár dtorthaí gur féidir go n-eascraíonn na hiarmhairtí feidhmiúla as athsholáthar géinte cosúil le HGT, rud a léiríonn a dtábhacht maidir le héagsúlacht ghéiniteach oiriúnaitheach luachmhar.
I gcomhthráth leis an anailís seo, rinneadh scrúdú críochnúil ar na géinte a ionchódaíonn comhpháirteanna an chórais 3R (deisiú, macasamhlú agus athchuingriú DNA) i gcomhréir leis an liosta a d’fhoilsigh dos Vultos agus a chomhoibritheoirí roimhe seo (2008)39. Ní féidir malartú blúirí DNA comhionanna a bhreathnú go díreach, cé gur próiseas minic é nuair a bhíonn baictéir dlúthghaolmhara i gceist, mar atá i gcás an tacair sonraí seo; ina theannta sin, d’fhéadfadh an próiseas seo a bheith ina eochair do mhodhanna deisiúcháin DNA72, agus mar sin ról a imirt in athchuingriú homalógach. Aithníodh 26 suíomh polamorfach san iomlán arna ndáileadh ag 54 géin (Tábla Forlíontach 3). Sa tsraith géinte seo, b’ionann athruithe NS agus thart ar 65% de na hiarmhairtí, rud atá comhsheasmhach le tuarascálacha roimhe seo ar shraitheanna Mycobacterium tuberculosis.
Am an phoist: 21 Deireadh Fómhair 2021