Faafetai mo le asiasi mai i le Natura. Ole su'esu'ega o lo'o e fa'aogaina e fa'atapula'aina le lagolago mo le CSS. Mo le poto sili ona lelei, matou te fautuaina oe e te faʻaogaina se faʻamatalaga fou o le suʻega (pe tape le faiga faʻafetaui ile Internet Explorer). I le taimi lava e tasi, ina ia mautinoa le faʻaauauina o le lagolago, matou te faʻaalia nofoaga e aunoa ma sitaili ma JavaScript.
Genome sequencing ua toe faʻafouina le fanua o suʻesuʻega faʻamaʻi faʻamaʻi, faʻaalia faʻamaʻi faʻamaʻi, pathogenesis, fesoʻotaʻiga talimalo-pathogen, ma le faʻagasologa o le evolusione ua tuʻuina atu i pathogens. O le Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) e fa'atatau i le Mycobacterium bovis o se tasi o ona sui fa'afeagai manu e mafua ai le mamapala (TB) i mamemete fanua, ma o se fa'ata'ita'iga masani o le evolusione siama. E pei o isi sui o le MTBC, o le Mycobacterium bovis o loʻo faʻapea o se faʻamaʻi faʻasolosolo, faʻasolosolo malie, ma e manino lava e leai se faʻailoga o le toe tuʻufaʻatasia poʻo le faʻafeiloaʻi o gafa. I lenei galuega, matou te faʻaaogaina genomics faʻatusatusa i se faʻasologa atoa o le genome sequence (WGS) faʻapipiʻiina e 70 povi M. mai gafa eseese (Europa ma Aferika) e maua ai faʻamatalaga i le eseesega o le kenera o povi M. Evolutionary power. E tolu auala eseese e faʻaaogaina e faʻatatau ai faʻailoga o le toe faʻatulagaina. I le lalolagi atoa, o se numera laʻititi o mea e toe tuʻufaʻatasia ua faʻamaonia ma faʻamaonia e ni auala tutoatasi se lua ma le lagolago malosi. Ae ui i lea, pe a faʻatusatusa i suiga, toe tuʻufaʻatasia e sili atu ona vaivai le aʻafiaga i le eseesega o M. bovis (r / m = 0.037 atoa). O le eseesega r / m averesi na maua i le clonal complex o Mycobacterium bovis i la tatou seti faʻamaumauga e ogatasi ma le manatu lautele o le tikeri o le toe tuʻufaʻatasia e mafai ona eseese tele i le va o gafa ua tofia i le ituaiga taxonomic tutusa. Faʻavae i luga o lenei galuega, e le mafai ona faʻasaʻoina le toe tuʻufaʻatasia i le Mycobacterium bovis, o lea e tatau ai ona avea ma autu o isi taumafaiga i le lumanaʻi faʻatusatusaga genomics suʻesuʻega, lea e taua tele ai le WGS o faʻamaumauga tele mai faʻamaʻi faʻamaʻi eseese i le lalolagi atoa. Ona faia lea o se suʻesuʻega faʻaopoopo i luga o le Mycobacterium bovis faʻamaumauga laiti (n = 42) mai le tele-host TB prevalence, ma sili atu i le 1,800 loci na faʻamaonia, lea e le itiiti ifo ma le tasi le galu na faʻaalia ai se tasi nucleotide polymorphism (SNP) . O le tele (87.1%) o loʻo i totonu o le coding region, ma o le aofaʻi o le lalolagi o suiga e le tutusa (dN / dS) o suiga tutusa e sili atu i le 1.5, e faʻaalia ai o le filifiliga lelei o se malosi faʻafouina taua na faʻaaogaina i luga o M. bovis. O se vaega maualuga o SNPs na maua i kenera mauoa i vaega galue o le "lipid metabolism", "pa puipui ma cellular faagasologa", ma le "metabolism ma le manava", faaalia lo latou gafatia i le biology ma le evolusione o Mycobacterium bovis taua. O le vaʻavaʻai totoʻa i kenera i tuaa MTBC e faigofie ona faʻafeiloaʻi faʻasologa o kenera ma aofia ai i le 3R (DNA repair, replication, and recombination) system e faʻaalia ai le tau le lelei o le lalolagi atoa o le suʻega le tutusa a Taijima's D, lea e faʻaalia ai le suʻesuʻeina filifilia ua mavae O le bottleneck lata mai pe a uma le faʻalauteleina o le faitau aofaʻi o loʻo avea pea ma mafuaʻaga autu o le evolusione mo le faʻamaʻiina o le pathogen mycobacterium.
Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) o se tasi lea o lafoga sili ona manuia o siama faʻamaʻi ma se tulaga masani o le evolusione siama. O ona sui o loʻo faʻaalia le tulaga maualuga o le nucleotide i le genomic level (> 99%)1,2. Ecotypes MTBC eseese e mafai ona mafua ai le mamapala (TB), o se faʻamaʻi faʻamaʻi pipisi, i le tele o ituaiga o tagata talimalo mai micro-mammals i tagata3,4,5. I le taimi nei, o le faʻalavelave e aofia ai tagata [M. Tuberculosis (Mtb), Mycobacterium africanum] ma faʻamaʻi faʻafeiloaʻi manu (Mycobacterium bovis, Mycobacterium capitum, Mycobacterium pinnipedum, Mycobacterium microtobacter , Mycobacterium mongee, Mycobacterium miysani, Mycobacterium chirikampanzee") ma le "Bacillus" 5. M. canettii (lea e taʻua o le "Nodobacter glabrata") O le averesi o le nucleotide faasinomaga ma le mycobacteria ua taʻua muamua e 98%, ma o galuega faʻatusatusa genomics ua faʻaalia ai o M. canettii ma le isi vaega o le MTBC e leʻi leva ona vavae ese mai le tuaa masani.7 Mafaufau i lenei manatu, o nisi tusitala e taʻua M. canettii8 Member.
MTBC o loʻo faʻamatalaina faʻapitoa e pei o se faʻalavelave faʻapitoa, ma o lona faitau aofaʻi o loʻo faʻatonutonuina e ala i le faʻaitiitia o le eseesega, faʻamaufaʻailogaina, suʻesuʻega filifilia, ma le faʻasolosolo faʻasolosolo9,10. Fa'apea e lavelave le fa'atupuina o le clonal, e pei o le misi o polymorphism e le mafai ona toe fa'afo'isia e ala i le toe tu'ufa'atasia. Faʻavae i luga o lenei faʻavae, o mea faʻasolosolo faʻasolosolo o le faʻamalo o le genomic o le vaega eseese (RD) ma le TbD1 (Mtb faʻapitoa faʻaumatia 1 itulagi) ua faʻatulagaina e avea ma faʻailoga mole o le MTBC evolution2,5,11. Fa'atusatusa genomics ma le genome sequencing atoa (WGS) galuega e lagolagoina le vaevaega o tagata-felagolagomai sui i le iva gafa (Mycobacterium tuberculosis L1 i L4, L7, ma L8; ma Mycobacterium africanum L5, L6, ma L9), laina L2 i L4 faasoa tape TbD1,12,11. E le gata i lea, o tagata e fa'aogaina manu e tu'uina atu e fa'asoa se tua'a tutusa, lea e fa'amatalaina i le tapeina fa'apitoa i le RD7, RD8, RD9 ma le RD102, 5, ma le 14.
O le fa'aliliuga o gafa (HGT) ma le toe tu'ufa'atasiga e manatu e seasea tupu ma tupu i tuaa o le MTBC, nai lo le tala fa'asolopito eseese o le sui atoa MTBC15,16,17. E lua lipoti muamua a Hughes ma collaborators (2002) ma Gutacker and collaborators (2006) na fautua mai e mafai e mea e toe tuʻufaʻatasia ona fesoasoani i le faʻatulagaina o polymorphisms e faʻailogaina ai loci patino i M. tuberculosis strains18,19. O mafuaʻaga o le leai o se toe tuʻufaʻatasia i totonu o le MTBC o: (1) le faʻaogaina o masini ma le leiloa o le gafatia o le HGT; (2) le seasea o mea na tutupu i le HGT; (3) e leai se avanoa e toe tuʻufaʻatasia ai mea na tutupu i le MTBC niche14,17. Talu ai nei, o nisi o suʻesuʻega atoa-genome sequencing (WGS) na faʻaaogaina i le MTBC strain 20 ma Mycobacterium bovis 21 ua tuʻuina atu faʻamaoniga o le toe tuʻufaʻatasia, o le mea muamua e faʻaalia ai o le MTBC strains e masani ona fesuiai ni vaega laiti DNA, ae ona o le faʻatapulaʻaina o le fesuiaiga o le faasologa o nucleotide, o nei mea na tutupu Ae e le o matauina.
O le Mycobacterium bovis o le sui MTBC e masani ona maua mai lafumanu (tele povi), e ui lava e mafai foi ona vavae ese mai manu feʻai saoloto ma pa4,22,23,24. M. bovis tuputupu aʻe i lima clonal complexes tetele [European 1 (Eu1), Europa 2 (Eu2), Europa 3 (Eu3), Aferika 1 (Af1) ma Aferika 2 (Af2)], e tusa ai ma le spoligotyping talaaga otooto, tape faapitoa Ma tasi nucleotide polymorphisms (SNPs) 25, 92 patino, 25, 22, 92 i le genes 22, 92 patino, 25, 92, 25, 22, 92 faʻapitoa O nei clonal complexes e faʻaalia ai le tele o fausaga o le Mycobacterium bovis faitau aofaʻi ma lona fesoʻotaʻiga ma itulagi faʻafanua. E le gata i lea, o le galuega a le WGS talu ai nei na faʻatinoina e Zimpel ma le au galulue faʻatasi (2020) na mamanuina se phylogeny e faʻavae i luga o le SNP o Mycobacterium bovis, faʻatasi ai ma le sili atu i le 1,900 genomes, e faʻaalia ai e le itiiti ifo ma le fa laina eseese (faʻaigoaina Lb1 i le Lb1 i le Lb4), latou te le o faʻamaonia atoatoa ma le faʻamatalaga faʻafanua30 faʻamaonia muamua. O nei tusitala na faia suʻesuʻega eseese o phylogeny ma molecular dating, ae leʻi suʻesuʻeina recombination30.
O galuega talu ai e faʻaaogaina ai metotia mole mole eseese, e pei o le spoligotyping, MIRU-VNTR (mycobacterial interspersed repeat unit-variable tandem repeat number), ma le SNP faʻasolo talu ai nei na faʻaalia ai se tulaga o le eseesega o kenera i totonu ole M. bovis strains 31,32,33, 34,35. O le eseesega o fesuiaiga o kenera ua avea ma meafaigaluega taua i le suʻesuʻeina o faʻamaʻi faʻamaʻi, lea e fesoasoani mo le malamalama loloto o pathogenesis, virulence ma faʻamaʻi pipisi. O le tulaʻi mai o le auala WGS e maua ai le avanoa e faʻaalia ai le faʻaosoina o mea taua na tuʻuina atu e le Mycobacterium bovis genome i le faagasologa o le fetuunaiga ma le faʻaauau i 'au eseese ma faʻamaʻi faʻamaʻi.
I lenei galuega, matou te faʻaogaina suʻesuʻega genomic faʻatusatusa i luga ole Mycoplasma bovis datasets (n = 70), e aofia ai faʻaesea mai faʻalavelave clonal eseese, e maua ai faʻamatalaga i le faagasologa o le evolusione o Mycoplasma bovis, aemaise lava le foia o sootaga phylogenetic Ma mea toe tuʻufaʻatasia. I le avea ai o se faaopoopoga i lenei auiliiliga, o se vaega laiti-faamatalaga o M. bovis isolates (n = 42) maua mai se vaega lelei-faailoga tele-host tuberculosis i Potukale 31,36 na toe suʻesuʻeina e faʻamaonia ai le le faʻaalia O le paleni i le va o le fua faatatau o le lagona (dN) e uiga tutusa (dS) sui o le nucleotide, faʻapea foʻi ma le suʻesuʻega o le nucleotide, faʻapea foʻi ma tusitusiga faʻapitoa. 37,38 maua e tuaa MTBC e ala i le HGT, ma encode 3R (DNA repair, replication, and recombination) system gene parts 39. Filifili kenera maua e ala i le HGT aua e mafai ona fai ma sui o polymorphisms anamua, o lea e faamoemoe e mafai ona i ai se vaega maualuga o suiga tutusa. O kenera na aofia ai i le 3R system na filifilia ona o galuega muamua i luga o M. tuberculosis strains na faʻaalia ai filifiliga le lelei / faʻamamaina lautele o loʻo galue i nei kenera, ma e mafai ona latou faia se sao taua i le evolusione 39. O le isi sini o lenei galuega o le faʻailoaina lea o le i ai o mea faʻafouina. Mo lenei mafuaʻaga, ona o la matou faʻamaumauga mai Potukale o loʻo i ai na o genomes o Europa clone complex 2 ma faʻalavelave e leʻi tuʻuina atu i le clone complex, na matou filifili ai e aofia ai faʻamatalaga genome avanoa lautele e maua ai se sui o faʻalavelave faʻapipiʻi uma, ma Faʻaleleia le malosi ma le lautele o taunuuga.
42 fa'asologa fou o Mycoplasma bovis genomes mai le Potukale endemic multi-host tuberculosis vaaiga (faamatalaga o loʻo i lalo), na faʻaalia muamua mai se epidemiological perspective36, o le totonugalemu o lenei galuega. Mafaufau o faʻamaumauga faʻamaumauga mai Potukale e naʻo sui o le Europa 2 clone complexes ma faʻalavelave e aunoa ma ni faʻalavelave faʻapitoa, o loʻo avanoa lautele faʻamatalaga faʻasologa atoa-genome ua faʻaopoopoina e faʻalautele le seti faʻamaumauga e aofia ai sui uma o M. bovis clone complexes. O le mea lea, e tolu-genome fa'asologa o fa'amaumauga fa'amaumauga na fa'aogaina i lenei galuega: fa'aputuina / fa'asologa o le genome fa'apotopotoga, e o'o atu i le 10 scaffolds teuina i le NCBI (National Center for Biotechnology Information) (n = 15 isolates); teuina i le SRA (O le Illumina fastq faila o le faasologa faitau archive) e fai ma sui o le lavelave eseese o M. bovis clones (n = 12 isolates)30; ma 42 genomes fou fa'asologa mai Potukale. Mycobacterium bovis BCG (Bacille Calmette-Guerin) na le aofia mai le suʻesuʻega NCBI. M. bovis AF2122/97 e masani ona faʻaaogaina e fai ma faʻamatalaga genome e faʻapipiʻi i totonu o faʻamaumauga. Ona o le le maua e le lautele o le genome sequence atoa o loʻo faʻatusalia e le African 1 cloning complex, ma le numera laʻititi o genomes mai faʻataʻitaʻiga o Af2 ma Eu1, o faʻamatalaga faʻasologa muamua na tuʻuina atu e le SRA na faʻaaogaina i nei mataupu. O le galuega a Zimpel ma ana paʻaga (2020) na fesoasoani e faʻamaonia le genome mai le faʻalavelave faʻapipiʻi ua taʻua muamua ma fesoasoani i le filifilia o le Mycobacterium bovis mo le faʻaofiina i le seti faʻamaumauga. Mo Eu3, na o le tasi le ituaiga o genome o loʻo faʻamatalaina (Branger et al., 2020), o lea o le genome matou te aofia ai o se sui ese o le Eu3 complex.
I le lalolagi atoa, o lenei seti faʻamaumauga e aofia ai le 70 povi M. bovis vavae ese mai le 8 ituaiga o talimalo, tufatufaina i atunuu e 12 mai le 1985 i le 2016. 36 ituaiga o loʻo taʻua o Eu2, 7 ituaiga o Eu1, 1 ituaiga o Eu3, 3 ituaiga o Af1, 4 ituaiga o Af2 ma 19 e le faʻatatau i soʻo se faʻalavelave faʻalavelave (e mafua mai i soʻo se clonal clonal). O faʻamatalaga auʻiliʻili (e aofia ai le numera faʻaopoopo) o le Mycobacterium bovis o loʻo faʻaaogaina i lenei suʻesuʻega o loʻo faʻaalia i le Laulau 1 ma le Laulau Faʻaopoopo 1.
42 fou fa'asolosolo genomes o Mycobacterium bovis mai Potukale's tuberculosis hotspots manu ma tufatufa atu mo le sili atu i le 12 tausaga o le totonugalemu o lenei suʻesuʻega, ona o loʻo mataʻituina e le aunoa faʻamaʻi faʻamaʻi manu-manu 31,36 (Faʻaopoopo Ata 1). E tusa ai ma taualumaga mulimuli ane, o nei faʻalavelave na vavae ese mai povi (n = 14), tia mumu (n = 16) ma puaa vao (n = 12) mai le 2003 i le 2015: aoina ma faʻaogaina manu e tusa ai ma taʻiala faʻamaonia fautuaina O faʻataʻitaʻiga o mea o loʻo i totonu o le OIE Terrestrial Animal Handbook ma o loʻo faʻamaʻiina i luga o le vaituloto o Stonebrivank-J ma faʻamaʻa. O aganu'u e fa'atupu i le 37 °C ma siaki le tuputupu a'e fa'atasi i le vaiaso mo le itiiti ifo i le 12 vaiaso. O kolone e teu sa'o i se vaifofo glycerol ile -80ºC. I le Mycobacterium selective medium (Middlebrook 7H9, BD Diagnostics), o uluaʻi faʻataʻitaʻiga faʻamaumauga na pasia i totonu o se tasi in vitro fuaitau i vitro e maua ai le DNA o le polokalame WGS. Mo lenei mea, sa fa'atamaoaigaina le vaifofo fa'aaisa fa'aaisa i le 5% sodium pyruvate ma le 10% ADS (50 g albumin, 20 g kulukose, 8.5 g sodium chloride i le 1 L vai) i luga o Middlebrook 7H9 i le 37 ° C Toe fa'ata'ita'i. A maeʻa le 4 vaiaso o le tuputupu aʻe, toe faʻafouina le alalaupapa ma mataʻituina pea le aganuu seia oʻo ina matauina le tuputupu ae. O sela na seleseleina e ala i le centrifugation, o le pellet na toe faʻapipiʻiina i le 500 μL phosphate buffered saline (PBS), faʻamafanafana i le 99 ° C mo le 30 minute, centrifuged, ma le supernatant na teuina i le -20 ° C seia oʻo i le WGS. O fa'atinoga uma o lo'o fa'atinoina i totonu ole la'asaga 3 nofoaga fa'aolaola.
O le WGS paired-end genome library ua saunia e faʻaaoga ai le faʻailoga tulaga ese o faʻataʻitaʻiga DNA taʻitasi, ma faʻaogaina le Illumina MiSeq (2 × 250 pb) (40 samples) ma le HiSeq (2 × 150 pb) (lua vavae ese) tekinolosi (Eurofins Genomics, Siamani) mo le faʻasologa. E tusa ai ma faʻatonuga a le gaosi oloa, faʻaaoga le Illumina Genome Analyzer faʻatasi ai ma le faʻapipiʻi faʻapipiʻi lua e faʻasolosolo ai le genomic DNA, ma faʻaoga le Nextera XT DNA Library Prep Kit mai Illumina e fausia ai le faletusi.
I le amanaia ai o faʻamatalaga na maua mai le SRA (n = 12), o le faʻamaoniaina o le clone complex e mafai ona faʻaaogaina e fai ma metadata o le lomiga tutusa 30, 41, 43. Pe a mafaufau i le genome atoa, sei vagana ai Mycobacterium bovis AF2122/97 ma Mycobacterium bovis 3601 Mycobacterium bovis 3601, lea o loʻo amanaʻia le Ecloud1 ma le faʻalavelave faʻalavelave 3601. 29, i le faasologa, e tutusa ma le genome atoa o le Mycobacterium tuberculosis H37Rv (Numera fa'aopoopo NCBI NC_000962.3). O le faʻaogaina o le genome e faʻaaogaina e faʻaaoga ai le MAFFT (polokalame faʻasologa o le amino acid poʻo le nucleotide sequence, version 7.458) ma le parameter -addfragments48. Ona, suʻesuʻe mo le leai o ni faʻalavelave faʻapipiʻi eseese ma / poʻo le iai o foliga SNP.
O le Mycobacterium bovis fou fou (n = 42) ma uluai faitauga o le genome draft assembled (n = 3) faʻaogaina le lavelave ma le genome reference Mycobacterium tuberculosis H37Rv e ala i le vSNP pipeline ma le i ai o le tapeina ma / poʻo SNP foliga o clones eseese Sa faia se sailiga.
Aoina faʻamatalaga mai le leai o ni foliga ma / poʻo le i ai / leai o le SNP ma le spoligotyping faʻamatalaga e tuʻuina atu faʻamatalaga genomic i le faʻaogaina o clonal complex. Mo fa'apotopotoga fa'ata'ita'iga e fa, e le mafai ona fa'ailoaina le fa'ailoga spoligotyping, o lea e aofia ai i le vaega "leai se lavelave".
O le bioinformatics workflow sosoo ai ma lenei galuega e amata mai le de novo faʻapotopotoga ma faʻafanua i se taʻiala faʻasino, ma le sini o le suʻesuʻeina o mea e toe tuʻufaʻatasia ma faʻapitoa genome polymorphisms. Ata 1 o lo'o tu'uina atu ai se fa'asologa o laasaga o lo'o mulimuli ai. Mo su'esu'ega toe tu'ufa'atasia, e fa'aogaina uma genomes e fa'ateleina ai le malosi o fa'ai'uga ma fa'ailoga fa'atatau.
Ina ia faʻaitiitia mea sese i le faʻatupuina o faʻasologa o le genome consensus, na matou mauaina muamua le faʻapotopotoga de novo, ona maua ai lea o le tele o faʻasologa. Ole laina ole Unicycler o loʻo avanoa nei ile https://github.com/rrwick/Unicycler49 ma faʻaaogaina e faʻatino ai le faʻapotopotoga o le 54 genomes faʻasolosolo (42 faʻasologa fou ma 12 fastq faila toe maua mai le SRA). I se faapuupuuga, aʻo leʻi faʻapipiʻiina mai le maoaʻe, faitau auʻiliʻiliga lelei sa faia i le FastQC version 0.11.7 (https://github.com/s-andrews/FastQC), ma le Trimmomatic version 0.36 (filifiliga "cutting Adapters and other lighting-specific sequences from reads" ma le "Cut bases from the end of the threshold" o loʻo faʻaogaina i lalo ifo o le faʻamaufaʻailoga, pe a fai e faʻaogaina le tulaga lelei nai lo le 2. (http://www.usadellab.org/cms/?page= trimmomatic) 50. Ona, SPAdes optimiser49 na faʻaaogaina mo le genome faʻapotopotoga, ma o le Pilon version 1.1851 na faʻaaogaina mo le maeʻa o le faʻapotopotoga. Na filifilia se faiga fa'asao fa'asao e aloese ai mai fa'apotopotoga sese, ma sa su'e le tele o le k-mer ma filifilia i le va o le 20% ma le 95% o le umi faitau. Mulimuli i taʻiala a le SPAdes ma mafaufau i le faitau aofaʻi, tape contigs laʻititi nai lo le 300 bp, ma faʻatūina se 20 faitau loloto faʻapipiʻi tipi o le 52. I le de novo faʻapotopotoga taʻiala, o itulagi genomic e pei o le maualuga toe fai proline-glutamate (PE) ma proline-proline glutamate (PPE) paralogs e leʻi aveesea.
O le lelei o le faʻapotopotoga de novo e suʻesuʻeina e ala i le QUAST pipeline (http://quast.sourceforge.net/quast.html), lea e faʻafaigofie ai le faʻafouina o le contig ma le M. bovis AF2122/97 reference genome (NCBI accession number LT708304.1) Faʻafanua (silasila i le Laulau Faʻaopoopo 1 mo tulaga lelei).
Faatasi ai ma le fesoasoani a le vSNP pipeline (https://github.com/USDA-VS/vSNP), o le faila FASTQ o le M. bovis fou faʻasolosolo mai le faʻasologa o le Illumina e faʻatusatusa i le M. bovis AF2122/97 reference genome (LT708304.1)). E tusa ai ma fautuaga sili ona lelei a le Genome Analysis Toolkit (GATK) 53, 54, 55 fa'aoga fa'amaufa'ailoga fa'amama fa'ata'ita'iga po'o sikola fa'ailoga eseese mo le toe fa'aleleia. O fa'ai'uga e fa'amama e fa'aaoga ai le SAMtools sili ona maualalo sikoa o le 150 ma le AC = 2. Fa'aaoga fo'i le Kraken (http://ccb.jhu.edu/software/kraken/) e siaki ai faitauga e fa'asao ai le fa'aleagaina. Ole paipa vSNP na fa'aogaina ile fa'asologa o ta'iala ile tatou galuega su'esu'eina se fa'asologa o SNP fa'amalamalamaina ma fa'amoemoega, ma e le aofia ai fo'i fa'aaliga fa'ama'i fefiloi. E sili atu le fa'asalalauina o le genome nai lo le 99% (Tula'au Fa'aopoopo 1).
Ina ia aloese mai le faavasegaina o mea sese ma SNPs sese, faamama ese se fesuiaiga i tulaga nei: (1) e lagolagoina e le itiiti ifo i le 20 faitauga, (2) e maua i le tele o taimi e itiiti ifo i le 0.9, (3) o loʻo i totonu a itiiti ifo ma le tasi Strains, ae o le mea sili o loʻo i ai avanoa i se isi galu. O le integrated genomics viewer (IGV) version 2.4.19 (http://software.broadinstitute.org/software/igv/)56 na faʻaaogaina e faʻamaonia ai SNPs ma tulaga faʻatasi ma faʻafanua poʻo faʻaogaina faʻafitauli. Talu ai ona o le proline-glutamate (PE) ma le proline-proline glutamate (PPE) genes e sili ona faʻaluaina ma o se vaega o le tele-gene family, e faigofie ona faʻaseseina i latou e le Illumina sequencing ma le mismapping, o lea e sili atu ai O le mycobacterial bioinformatics workflow aveesea tagata o le tuberculosis complex pe a faʻaogaina le fuafuaga o le faʻamauina o le SNP i le faʻasologa. O le mea lea, matou faʻamama ese PE / PPE genes ma indels mai le auiliiliga.
E tusa ai ma le Bovilist (http://genolist.pasteur.fr/BoviList/), ua vaevaeina uma SNP i vaega faʻatino. Ole SnpEff pipeline (https://pcingola.github.io/SnpEff/) e faʻaaogaina e faʻaalia ai taunuuga SNP (suiga tutusa pe leai). Fausia se fa'amaumauga fou ole Mycobacterium bovis AF2122/97 genome (LT708304.1).
O le autu genome tele alignment na faia e ala i le Parsnp v1.2, o loʻo maua nei i https://github.com/marbl/parsnp57, faʻaaogaina 69 genomes / draft assemblies (faatasi ai ma le filifiliga -c) ma M. bovis AF2122/97 (LT708304.1) faʻaaogaina e fai ma faʻamatalaga. E fa le tele o alignments na faia: na o sui o le Eu2 cloning complex (n = 37), e aofia ai sui uma o le Europa cloning complex (n = 44), e aofia ai le junction point o Europa ma Aferika cloning complex (n = 51), ma aofia uma Mycobacterium bovis i lenei suʻesuʻega (n = 70).
O le fa'aogaina autu na faia e Parsnp o lo'o fa'aaogaina e fa'ailoa ai le la'au phylogenetic maualuga (ML) e fa'aaoga ai le CIPRES Science Gateway v3.3 (http://www.phylo.org/)58 i le fa'aogaina o le RAxML, ma fa'atino 1000 fa'asologa fa'atonu.
E tolu mea eseese algorithms ma bioinformatics meafaigaluega e faʻaaogaina e siaki ai le i ai o mea faʻapipiʻi mea e tutusa: SplitsTree4 software, Gubbins (laina le faʻaituau e ala i recombination i nucleotide sequences) pipeline, ma RDP4 (recombination detection program, version beta 4.101) software.
O le vaeluaga o le decomposition metotia faʻatinoina i SplitsTree4 v4.15.1 (http://www.splitstree.org/)59 e faʻaaogaina e faʻatatau ai le rootless phylogenetic network, e faʻaaoga ai le Phi test mo le faʻamaonia o fuainumera, ma le taua o le faʻailoga o le p = 0.05. O le suʻesuʻega faʻasolosolo faʻasolosolo a Parsnp e faʻaaogaina e fai ma faʻaoga, ma o le vaeluaina o le faʻaleagaina o se tulaga o fesoʻotaʻiga ua iloa.
Gubbins pipeline v2.3.1 (https://github.com/sanger-pathogens/gubbins60 o loʻo faʻatautaia faʻatasi ma faʻamaufaʻailoga e le mafai ona fai o se isi auala e iloilo ai le aʻafiaga o le toe tuʻufaʻatasia i luga o le Mycobacterium bovis. O le algorithm na faʻatinoina i totonu o le paipa e toe faʻaleleia ai le gafa o le clone talafeagai O le genome/draft faʻapotopotoga atoa o la matou seti faʻamaumauga ma le reference / AF2 (bovine bovid22) LT708304.1) faʻatasi; ma suʻesuʻe le tulaga o le SNP i lala taʻitasi o le laʻau e iloa ai le SNP fuifui e fai ma sui o le toe tuʻufaʻatasia o le mea na tupu.
Mulimuli ane, ina ia faʻamaonia le toe faʻatulagaina o mea na fautuaina mai e le Gubbins pipeline, o le ono algorithms na faʻatinoina i le RDP467 (RDP61, GENECONV62, Bootscan63, Maxchi64, Chimaera65 ma SiScan66) o loʻo faʻaogaina i le tele o le faʻaogaina o le Parsnp i lalo o tulaga le lelei. Na matou faʻamoemoe e le itiiti ifo ma le tolu o algorithms faʻatinoina i le RDP4 e tatau ona faʻaalia i taimi uma se faʻailoga taua e faʻamaonia ai mea taʻitasi toe tuʻufaʻatasia.
Mafaufau o le Gubbins ma le RDP software e suʻe faʻailoga toe tuʻufaʻatasia e ala i le siakiina o le tele o fesoʻotaʻiga i se faʻamalama e oʻo atu i le 500 bp, ma faʻamaonia o le faʻaaofia o genes PE / PPE i le taimi o le fono o le a le faʻalavelave i faʻailoga toe tuʻufaʻatasia o loʻo maua, o isi suʻesuʻega e faia e le homolinearity Siaki le lata ane o le genes e iloa ai le mea e tupu. O le faʻafanua synlinear e faʻaaoga ai le genome atoa na fausia e faʻaaoga ai le MAUVE-multi-genome alignment (http://darlinglab.org/mauve/mauve.html) e le aofia ai faʻaliliuga genome i le lotoifale poʻo suiga. E le gata i lea, o le genome atoa na faʻaaogaina e faʻatino ai suʻesuʻega homolinearity i luga o le amino acid sequence e ala i le SyntTax web server (https://archaea.i2bc.paris-saclay.fr/SyntTax/).
O se suʻesuʻega sili atu ona loloto o faʻamaumauga o le genome na maua mai le Portuguese multi-host tuberculosis system o le siakiina lea o le polymorphism o genes o loʻo taʻua i tusitusiga. O kenera nei o le 37,38 ma le gene encoding 3R na maua e tuaa MTBC e ala i le HGT (DNA repair, replication and recombination) system parts 39. Faʻaaoga le ClustalX v2.1 (http://www.clustal.org/clustal2/) ma faʻaaoga le DnaSP v6.12.03 (http://www.ub.edu/dnucles divers) to nucleotide genes. (π) ma Tajima's D le fa'aituau su'ega ta'otoga.
Ole la'au phylogenetic maualuga e ono mafaia (ML) e fa'avae ile 69 Mycoplasma bovis isolates ma fa'asino genomes na maua (Ata 2A). Pe a faʻatusatusa i laʻau faʻavae tasi-gene poʻo laʻau e tele-locus, o lenei taʻiala e mafai ai ona faʻatupuina le tele o laʻau malolosi e le puʻeina le fesuiaiga o le genome atoa ma o lea e faʻaalia ai le maualalo o le agavaʻa e faʻavasega ai ituaiga 68,69. Ole fa'asologa o luga ole la'au ML e masani ona ogatasi ma le fa'avasegaga lavelave o clones. O le genome o Eu2 o loʻo faʻapipiʻiina i totonu o se lala, ma o le genome o Af1 o loʻo faʻapipiʻi faʻatasi (Ata 2A). O le taunuuga e ogatasi foi ma le sootaga evolutionary iloa o Mycobacterium bovis, o lona uiga, o loo i ai se eseesega tele i le va o le sui o le Eu1 ma le vaega e aofia ai isi clonal complexes ma genomes, ae o le clonal complex 30 e le o faʻamaonia. O le laʻititi laʻititi i le va o le clonal complex ma le sootaga o loʻo matauina i luga o le phylogenetic tree e mafai ona faʻamatalaina e le mea moni o le clonal complex o loʻo faʻamatalaina e faʻavae i luga o vaega faʻapitoa genomic, ae o le phylogenetic laau e faʻavae i luga o le tele o alignments o genomes autu e fai ma sui o le genome atoa.
Ole la'au phylogenetic maualuga (GTR) e mafai ona fausia e fa'atatau i le fa'aogaina o le genome autu ole Mycobacterium bovis genome a'o le'i (A) ma pe a uma (B) aveese le nofoaga toe tu'ufa'atasia. O lanu paranesi e fai ma sui o le Mycobacterium bovis clone complex: Europa 1 e lanu viole, Europa 2 e mumu, Europa 3 e lanumoana, Aferika 1 e moli, ma Aferika 2 e lanumeamata. O le laau e mauaa ma toso i le fua, ma o le umi o le lala e fuaina e fai ma sui mo nofoaga taitasi.
O le Mycobacterium tuberculosis complex o loʻo faʻamatalaina e pei o clonally evolved, ma o le tele o faʻamaoniga na faʻaputuina i le tele o tausaga e lagolagoina ai le manatu o le faʻaauau pea o le HGT ma mea toe faʻafouina o le a le tupu i le maualuga o le MTBC15,17,18.
O galuega muamua na faʻaalia ai e ono faʻatapulaʻaina le toe faʻaogaina i le va o le MTBC strains20,21, aʻo isi ua le mafai ona faʻamaonia mea e mafai ona fuaina recombination 70,71. Toe talanoaina lenei mataupu ma le taulai atu i le Mycobacterium bovis, lea e ese mai le galuega talu ai na na o le Mycobacterium tuberculosis 70,71; pe mafaufau i le MTBC atoa, e toetoe lava leai se M. bovis e fai ma sui o le 20; pe na'o ni vaega fa'asaina o povi. O le mycobacteria dataset, i lenei galuega, o loʻo i ai le aofaʻi o 70 strains, o loʻo faʻatusalia uma clonal complexes, faʻaaogaina e suʻe ai mo le toe tuʻufaʻatasia. O le seti o faʻamaumauga e faʻatulagaina e tusa ai ma tulaga faʻaopoopo e fa: (1) Eu2 sui, (2) Europa faʻapipiʻi faʻalavelave faʻapitoa (ie Europa), (3) Europa ma Aferika clone complex (Eu + Af) ma le (4) faʻamaumauga atoa (e aofia ai genomes e le o aofia i soʻo se faʻalavelave faʻapipiʻi ua uma ona faʻamatalaina).
Mo le suʻesuʻeina atili o lenei manatu, na faia ai se fesoʻotaʻiga vaeluaga-decomposition e iloilo ai le leai o ni mea e toe faʻafouina i le va o genomes, aua o lenei metotia e mafai ona vaʻaia le vaʻaiga tuaa i le va o tagata taʻitoʻatasi ma faʻaalia faʻailoga phylogenetic feteʻenaʻi. O faʻamaumauga uma e fa i le auʻiliʻiliga na faʻamaonia ai le i ai o matasele i totonu o le fesoʻotaʻiga (o lona uiga, o vaega e le faʻafeiloaʻi i se laau e tasi), ae o le suʻega Phi e leai se lagolago faʻafuainumera (Eu2, p = 0.0956; Europa, p = 0.1637; Eu + Af p = 0.2774; o faʻamaumauga uma p = 0.2451 faʻamaoniga o mea na tutupu (faʻamatalaga leaga) 3A-D).
I Europa 2 genomes (n = 37) (A), Europa genomes (n = 44) (B), Europa ma Aferika genomes (n = 51) (C) ma faʻamaumauga atoa (n = 70) (D).
I le maeʻa ai o lenei suʻesuʻega, ma le amanaʻiaina o suʻesuʻega faʻataʻamilosaga i fesoʻotaʻiga uma, o le toe faʻaleleia algorithm na faʻatinoina i le pipeline o Gubbins na faʻaaogaina e toe faʻaleleia ai le laina clonal ma faʻaopoopoina le faʻatusatusaga o le aʻafiaga o le toe faʻaleleia i le M. bovis genome. Fa'ailoa le aofa'i fa'aopoopo o mea na tutupu, o le tele o ia mea na tutupu i lala fa'amau (o lona uiga, i le genome e tasi) (Laulau 2). O nei faʻailoga o loʻo faʻaalia ai le tutusa o faʻamaumauga atoa ma faʻaalia o le tele o mea e toe faʻaleleia ai e 200 i le 300 taimi o suiga. O le taimi lava e foliga mai ai o le rho / theta parameter e fai ma sui o fua faatatau o le toe tuʻufaʻatasia ma faʻailoga i luga o le lala e foliga mai i le va o le 0.0037 ma le 0.0056 (Table 3). Talu ai nei, o le galuega faʻasalalau a le 38 M. bovis strain na faʻaalia ai se maualuga maualuga o le rho / theta (rho / theta = 0.1) nai lo le mauaina i lenei faʻamaumauga, ae o le galuega a Patané ma ana paʻaga na faʻaaogaina faʻapotopotoga faʻavae e faʻapipiʻi ai le toe faʻapipiʻiina o tapulaʻa , O se faʻamatalaga faʻapitoa, ona o le faʻapotopotoga faʻapitoa, ua fesoʻotaʻi ma le tele o mea na tutupu.
O le isi, o le r / m parameter o loʻo faʻatusalia ai le eseesega o fua faatatau o recombination ma mutation folasaga, ma o lona tau averesi i le va o le 0.025 ma le 0.037, o loʻo faʻaalia ai pe a faʻatusatusa i suiga, o le toe tuʻufaʻatasia o loʻo i ai se aʻafiaga lautele maualalo i luga o le genetic diversity o M. bovis (Table 3)). Mo faʻatusatusaga lautele, na faʻaaogaina se auala tutusa e faʻatusatusa ai le r / m parameter mo le MTBC dataset e aofia ai 23 genomes, faʻaalia ai le tau averesi o 0.48620, ae mo Patané ma paaga '38 M. bovis dataset, na faʻamaonia ai le tau averesi O 0.98. I le suʻesuʻega muamua, e naʻo le lua o le 23 genomes o loʻo aofia i le galuega a M. bovis (M. bovis BCG ma le reference strain), o le mea lea o le tau maua mai e ono faʻaituau ona o le faʻaalia o le M. tuberculosis genome. I le lipoti lona lua, o le faitau aofa'i o Mycobacterium bovis na maua mai i le Iunaite Setete ma lafumanu. I se fa'afeagai, i totonu oa tatou fa'amaumauga, o lo'o fa'atusalia ai le tele o nofoaga fa'afanua ma ituaiga o tagata talimalo, ma fa'avasegaina genomes i fa'alavelave fa'atosina eseese o lo'o fa'aogaina fo'i uiga fa'atupu kenera eseese o le faitau aofa'i, ma maua ai se malamalama'aga loloto ma lautele o tagata. O le eseesega r/m averesi tau e maua ma a tatou seti faamatalaga e ogatasi ma le manatu e faapea o le tikeri o le toe tuufaatasia e matua ese lava i le va o gafa ua tofia i le ituaiga taxonomic tutusa, o lea o nei taunuuga e faailoa mai ai o le M. bovis clone complex e mafai ona faʻaalia le eseesega o le toe tuʻufaʻatasia O le aʻafiaga e pei foi ona fautuaina e Didelot & Maiden72. Ae ui i lea, o le faʻalauteleina tele o lenei faʻamaumauga e ala i le aofia ai o se numera tele o M. bovis genomes o le a faʻatagaina mo le faʻamalamalamaina atili o lenei tulaga. O le r/m ma le rho/theta e fa'aalia ai le fesuiaiga i le va o lala, ma o lenei taunuuga e ogatasi ma lipoti i isi ituaiga siama72,73.
Mulimuli ane, ina ia faʻamaonia le toe faʻatulagaina o mea na faʻaalia e le Gubbins pipeline, ono algorithms eseese na faʻaogaina i le polokalama RDP4 e suʻe tutoʻatasi ai faʻatusatusaga autu eseese. I le lalolagi atoa, e itiiti ifo ma le afa o mea na tutupu na faailoa mai e Gubbins na faʻamaonia e le RDP4 (Tula 4 ma le 5). Mafaufau i le seti atoa o faʻamaumauga, e tolu mea faʻapipiʻi faʻamaonia na faʻamaonia, lua e aofia ai nodes i totonu ma le isi e aofia ai se genome tasi i totonu o se lala faʻamau, lea e le mafai ona tuʻuina atu faʻalavelave clonal (Tula 4 ma le 5). O le fa'ailoaina o mea tutupu i lala fa'amau e mafai ona fa'ailoa mai ai o lo'o fa'agasolo pea le toe tu'ufa'atasiga i fa'aupuga M. bovis fa'aonaponei po'o le fa'ai'uga ua misi70. I totonu o lenei itulagi toe tuʻufaʻatasia, e tusa ma le 20% o tulaga o loʻo i ai nucleotides e leʻi faʻamalamalamaina (N), ma aʻafia ai le faʻailoga toe tuʻufaʻatasia (Ata Faʻaopoopo 2). E le gata i lea, o lenei itulagi e aʻafia ai le gene rrs, faʻapipiʻiina le 16S ribosomal RNA lea e faʻamoemoe e matua faʻasaoina, o lea o lenei faʻailoga toe tuʻufaʻatasia atonu o le taunuuga o le faʻasologa o mea sese poʻo le le faʻaogaina. Ona faia ai lea o le genome alignment atoa i le va o Mb0003 ma Mycobacterium bovis AF2122 / 97, ma faʻamaonia le i ai o nucleotides ma SNP e leʻi faʻamalamalamaina, o lea o faʻafitauli e mafai ona fesoʻotaʻi ma le faʻaogaina sese e leʻi mafua mai i faʻamatalaga olaola na faʻatinoina i lenei galuega Faʻaalia ina ua uma ona aʻoaʻoina le polokalame.
E leai ni va'a po'o ni nucleotides e le'i fa'amalamalamaina na maua i vaega toe fa'aopoopoina o nodes i totonu (Ata 4 ma le 5). E tusa ai ma nei mea na tutupu, o le tasi e aofia ai naʻo le Eu2 genome ma e aʻafia ai le pks12 gene, lea e faʻaogaina ai se polyketide synthase; a'o le isi o lo'o fa'amauina i le genome Eu1 ma a'afia ai le kenera narX lea e fa'anofo ai se fa'agata fa'agata fa'agata (Laulaula 4). I se tulaga lautele, o le suʻesuʻeina o le toe tuʻufaʻatasia o loʻo faʻaalia ai o loʻo i ai se numera faʻatapulaʻaina o vaega faʻapipiʻi faʻatasi ma le lagolago faʻafuainumera, ma o faʻailoga faʻamaonia e faʻaalia ai o le toe tuʻufaʻatasia e maualalo le aʻafiaga i le gafa M. bovis. O le faʻailoga toe tuʻufaʻatasia e faʻamoemoe e maualalo, ae e taua le iloa o le faʻailoga moni o le evolusione mai le pisa i tua, o se galuega faigata. Ina ia faʻaitiitia le faailo o le pisa na faʻalauiloaina e le faʻasalalauga faʻavae ma faʻalavelave faʻalavelave 70, 71, o isi mea uma sei vagana ai le genome atoa na faʻapotopotoina mai le maoaʻe, ma o le tulaga lelei o le faʻapotopotoga na siakiina ma faʻamautinoa e le QUAST pipeline analysis (Supplementary Table 1) . E le gata i lea, o se faasologa o suʻesuʻega faʻaopoopo na faʻatautaia e maua ai le malosi ma le saʻo o le suʻesuʻega atoa. O le mea lea, o le fa'asologa o uiga o narX ma pks12 genes na iloiloina e ala i le faitau fa'afanua e faasaga ile Mycobacterium bovis AF2122/97. O le tulaga fautuaina o le SNP i le itulagi toe tuʻufaʻatasia na faʻamaonia e ala i le faʻaogaina o taʻiala o loʻo taʻua i le vaega o metotia (a itiiti ifo i le 20 faitauga ma le 0.9 suiga taimi). O le polymorphism o le narX gene na faʻamaonia atoatoa i genomes e lua (Mb1792361 ma Mb7240415; 2.3%) ma genomes o le pks12 genome: Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb17046, Mb17046, Mb. Ae ui i lea, mo le genome Mb2043, e ono o le valu tulaga e le fetaui ma le faitau loloto o le faitau ona o le SNP o loʻo lagolagoina e le maualuga o le 17 faitau, lea o loʻo i lalo ifo o le tau faʻamautu o le 20. O le mea lea, o le toe tuʻufaʻatasia o le ono genomes (8.6%) i lenei genome site e mafai ona faʻamaonia (Ata 4 ma 5).
O le faʻamatalaga auiliili o le faʻaogaina o le itulagi toe tuʻufaʻatasia o le Mycobacterium bovis dataset e aʻafia ai le narX gene lea e faʻapipiʻiina ai le nitrate reductase. E leai ni va po'o ni nucleotides e le'i fa'amalamalamaina na maua i le vaega toe tu'ufa'atasia o pona i totonu. O lenei mea fa'apitoa ua fa'amauina i le Eu1 genome. O le tulaga fa'asologa o le gene narX na iloiloina e ala i le fa'avasegaina o le faitau o le Mycobacterium bovis AF2122/97. Faʻamaonia le nofoaga fautuaina o le SNP i le nofoaga toe faʻaleleia e ala i le faʻaogaina o taʻiala o loʻo taʻua i le vaega o metotia (a itiiti ifo i le 20 faitauga ma le 0.9 suiga taimi). O le polymorphism o le narX gene na faʻamaonia atoatoa i genomes o Mb1792361 ma Mb7240415 (2.3%).
Fa'amatalaga auiliili o le fa'aogaina o le itulagi toe tu'ufa'atasia o le Mycoplasma bovis dataset e a'afia ai le gene pks12. E leai ni va po'o ni nucleotides e le'i fa'amalamalamaina na maua i le vaega toe tu'ufa'atasia o pona i totonu. E tusa ai ma le mea na tupu e aʻafia ai le pks12 gene encoding possible polyketide synthase, e naʻo le Eu2 genome e aofia ai. Ole fa'asologa ole tulaga ole pks12 na iloiloina ile fa'afanua faitau ole Mycobacterium bovis AF2122/97. Faʻamaonia le nofoaga fautuaina o le SNP i le nofoaga toe faʻaleleia e ala i le faʻaogaina o taʻiala o loʻo taʻua i le vaega o metotia (a itiiti ifo i le 20 faitauga ma le 0.9 suiga taimi). O polymorphisms o genomes Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb1758, Mb2043, ma Mb1960 ua faʻamaonia atoatoa.
PE ma PPE genes o loʻo i ai vaega faʻasolosolo e faigofie ona faʻaseseina e le Illumina sequencing ma mismapping, o lea e masani lava ona tapeina mai le bioinformatics workflow a M. tuberculosis sui naʻo le faʻaaogaina o le faʻafanua-i-faʻasologa o fuafuaga. O le fa'ai'uga o mea e toe tu'ufa'atasia o lo'o fa'aaogaina i lenei galuega e fa'avae i luga o le fa'apotopotoga de novo e aunoa ma le fa'amamaina o le PE/PPE. Matou te talitonu e ala i le faʻatinoina o auala eseese e tolu ma algorithms e ala i le SplitsTree, Gubbins pipeline ma le RDP4 software, o taʻiala e faʻaaogaina e malosi i le faʻaogaina ma le faʻamamaina o itulagi toe faʻatulagaina e mafua mai faʻailoga sese. Ae ui i lea, ina ia le aofia ai le faʻalavelaveina o le PE / PPE gene i luga o le Gubbins ma le RDP4 software e faʻamaonia ai fuifui SNP, ma o le mea lea o le faʻamaoniaina o itulagi toe tuʻufaʻatasia ua fuafuaina e aʻafia ai le narX ma pks12 genes, na suʻesuʻeina le pitonuu o nei genes (Faʻaopoopo Ata 3-5). I le M. bovis AF2122/97, o le narX gene e vavaeeseina e narK2 ma Mb1764c, ae o pks12 o loʻo siomia e Mb2075c e Mb2073c (Faʻaopoopo Faʻamatalaga 3-5). O le fa'afanua na gaosia i le fa'aogaina o le MAUVE synline map o le genome atoa e maua ai fa'amatalaga e uiga i le fa'asaoina o le fa'asologa o kenera ma le toe fa'atulagaina, fa'aalia poloka collinear e fa, ma e leai ni fa'ailoga o le genome translocation po'o le fesuia'i. E le gata i lea, o le suʻesuʻega faʻatasi ma le amino acid sequence na faʻamaonia ai le homology i genomes atoa, ma e leai se PE / PPE na maua i itu lata ane o narX poʻo pks12. Mo le narX, o le tasi genome (Mb0030) e maualalo lona sikoa tutusa ona o le narX gene na iloa o ni vaega se lua (vaega 1891 ma le 1890). Mo pks12, ona o mea e tutusa ai, Mb0030 ma Mb003 na faʻaalia le maualalo o le synlinearity scores, aʻo le pks12 na faʻaalia i le lua ma le tolu vaega, i le faasologa, e fai ma sui o vaega eseese o le porotini (Faʻaopoopo Ata 3-5). I le amanaia o lenei faʻamatalaga, ma le Gubbins ma le RDP4 software e faia uma suʻesuʻega, siaki le faʻaogaina o le tele o le maualuga o le 500 bp i le faʻamalama, matou faʻamaonia o le PE / PPE gene o le a le faʻalavelave i le recombination signal e aʻafia ai narX ma pks12.
E ui lava o faʻailoga toe tuʻufaʻatasia o loʻo maua i lenei faʻamaumauga faʻamaumauga e mafai ona manatu o loʻo totoe, e moni e le mafai ona faʻasalaina le toe tuʻufaʻatasia i M. bovis, o lea e tatau ai ona faʻaauau pea ona avea ma autu o le suʻesuʻega atili, lea e faʻasolosolo ai genomes atoa mai faʻamaʻi faʻamaʻi eseese faʻasologa i le Taua.
O le faʻatusatusaina o laʻau phylogenetic ML na maua muamua ma pe a maeʻa le toe faʻasaʻoina (Ata 2A, B) e leʻi taʻitaʻia ai ni suiga taua i le vaʻaiga phylogenetic, ma o M. bovis strains na faʻapipiʻiina i le vaega lava e tasi.
A maeʻa le faʻafanua 42 fou faʻasolosolo M. bovis faitau ma le genome reference o M. bovis AF2122/97, o se SNP alignment o loʻo i ai 1816 polymorphic tulaga na maua. O le tele o SNPs (87.1%) o loʻo i totonu o le coding region, ma o genes ua aʻafia o loʻo faʻaalia e tusa ai ma vaega faʻatino o loʻo faʻaalia i Bovilist (Ata 6A, B). I le amanaia ai o le aofaʻi o kenera i vaega taʻitasi o galuega, o kenera i le "lipid metabolism" vaega na faʻaalia atili ai le SNPs, sosoo ai ma le "puipuiga o le cell ma cell process" ma le "metabolism intermediate ma le manava", e faʻaalia ai o loʻo i ai i le M. bovis evolution.
Su'esu'ega fa'asologa o le M. bovis dataset mai Potukale (n = 42). Ole aofa'i ole SNPs ua fa'amauina ma kenera ua a'afia mo vaega ta'itasi (A). Ole aofa'iga ole suiga ole uiga tutusa ma le lē tutusa ole resitaraina ile vaega o galuega (B).
I luga o le lalolagi atoa, o le averesi o le dN/dS ratio e sili atu nai lo le 1.5, o loʻo faʻaalia ai o le faʻaosoina o le lalolagi e faʻaumatia le tulaga tupuaga ma faʻatusalia se faʻataʻitaʻiga lelei (faʻavasegaina pe faʻatonuina) ma / poʻo le faʻamalieina o filifiliga filifiliga. I vaega o le "virulence, detoxification, adaptation", "faasologa faʻapipiʻi ma phages", ma "polotini faʻatonutonu", e sili atu ma le lua vaetolu o SNPs e le tutusa (Ata 6B).
I vaega uma, o loʻo i ai kenera ma le tele o SNPs, e mafua ai le fua faatatau o suiga (o lona uiga, o le averesi SNP i le kene) sili atu nai lo le 1 (Ata 6A). Pks12 (Mb2074c) faʻatasi ma 15 SNPs ma fas (Mb2553c) faʻatasi ma 8 SNPs e maualuga atu le tau o suiga. O nei genes uma e lua o loʻo aʻafia i le gaʻo gaʻo metabolism. O le gene pks o lo'o fa'ailogaina le polyketide synthase (PKS), o se enzyme multifunctional e aofia i le mycobacterial cell wall lipid biosynthesis74,75. O lenei kenera e faʻapipiʻiina se polypeptide multifunctional e aʻafia i le faʻaogaina o mycoketides74,76. O le fas gene o loʻo aʻafia i le tuʻufaʻatasia o le mycolic acid. O nei genes uma e lua o loʻo i ai se sao taua i le biosynthesis o le puipui sela e faʻafesoʻotaʻi ma le tagata talimalo.
Ina ia mafai ona suʻesuʻeina atili le faʻaleleia o le Mycobacterium bovis, e lua seti o kenera patino na suʻesuʻeina. O galuega na lomia muamua e faʻaaoga ai le faʻasologa o le faʻasologa ma metotia phylogenetic na faʻaalia ai kenera na maua e tuaa MTBC e ala i le HGT aʻo leʻi faʻavasegaina37,38. O nei kenera o loʻo lisiina i le Laulau Faʻaopoopo 2. O le tufatufaina atu o le SNP o le aofaʻi o 77 genes atonu e fesoʻotaʻi ma le HGT na suʻesuʻeina, ma 26 polymorphic sites na faʻamaonia, lea i le tele o tulaga (78%) na mafua ai suiga e le tutusa (NS) (Laulau Faʻaopoopo 2). O galuega muamua i luga o le MTBC genome na faʻaalia ai o le HGT e faʻaalia ai le maualuga o le NS SNP faʻatusatusa i le isi vaega o le genome. Afai e manatu se tasi o nei recombination itulagi na mauaina e tuaa MTBC, ma o le mea lea, latou overrepresent polymorphisms anamua, o lona uiga o le fua faatatau o suiga tutusa e tatau ona maualuga atu, ona o suitulaga NS e faamoemoe e aveesea e ala i filifiliga le lelei ona o suiga amino acid E mafai ona suia le galuega a le porotini. O le mea lea, o a matou faʻaiʻuga e faʻaalia ai o aʻafiaga aoga e ono mafua mai i le suia o kenera e pei o le HGT, lea e atagia mai ai lo latou taua mo le faʻaogaina o kenera eseese.
I le tutusa ma lenei auʻiliʻiliga, o kenera o loʻo faʻapipiʻiina vaega o le 3R (DNA repair, replication, and recombination) system sa suʻesuʻeina maeʻaeʻa e tusa ai ma le lisi na lomia muamua e dos Vultos and collaborators (2008)39. O le fesuiaiga o vaega DNA tutusa e le mafai ona matauina saʻo, e ui lava atonu o se faʻagasologa masani pe a aʻafia ai siama vavalalata vavalalata, e pei o le tulaga o lenei seti faʻamaumauga; e le gata i lea, o lenei faagasologa e mafai ona avea ma ki i DNA toe faaleleia metotia72, o lea Taaalo i se sao i le recombination homologous. Ole aofa'i ole 26 polymorphic positions na tufatufaina e 54 genes na fa'ailoaina (Fa'aopoopo Laulau 3). I lenei seti o kenera, o suiga ole NS e tusa ma le 65% o taunuuga, lea e ogatasi ma lipoti muamua ile Mycobacterium tuberculosis strains.
Taimi meli: Oke-21-2021