Tebigata baryp göreniňiz üçin sag boluň. Ulanylýan brauzer wersiýaňyzda CSS üçin çäkli goldaw bar. Iň oňat tejribe üçin brauzeriň has täze wersiýasyny ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de gabat geliş tertibini öçüriň). Şol bir wagtyň özünde, dowamly goldawy üpjün etmek üçin stil we JavaScript bolmazdan sahypalary görkezeris.
Genleriň yzygiderliligi ýokanç keselleri öwrenmek pudagyny janlandyrdy, kesel epidemiologiýasyny, patogenezini, öý-patogen täsirini we patogenlere girizilen ewolýusiýa prosesini ýüze çykardy. Mikobakteriýa inçekesel toplumy (MTBC), Mikobakteriýa bovisini ýerüsti süýdemdirijilerde inçekesele sebäp bolýan haýwanlara uýgunlaşýan agzalaryň biri hasaplaýar we bakteriýa ewolýusiýasynyň adaty nusgasydyr. MTBC-iň beýleki agzalary ýaly, Mikobacterium bovis berk klonlaşdyrylan, ýuwaş-ýuwaşdan ösýän patogen hasaplanýar we rekombinasiýa ýa-da gorizontal gen geçiriş alamaty ýok. Bu işde, mallaryň genetiki dürlüligi barada düşünje almak üçin dürli tohumlardan (Europeewropa we Afrika) 70 mal M.-dan ybarat tutuş genom yzygiderliligine (WGS) maglumat bazasyna ulanýarys. Ewolýusiýa güýji. Üýtgedip gurmagyň alamatlaryna baha bermek üçin üç dürli usul ulanylýar. Bütin dünýäde rekombinasiýa hadysalarynyň az sanlysy berk goldaw bilen iki garaşsyz usul bilen kesgitlenildi we tassyklandy. Muňa garamazdan, mutasiýa bilen deňeşdirilende, rekombinasiýa M. bovisiň dürlüligine has gowşak täsir edýär (umumy r / m = 0.037). Maglumatlar toplumymyzdaky Mikobakteriýa bovisiniň klon toplumynda alnan ortaça r / m tapawudy, rekombinasiýa derejesiniň şol bir taksonomik görnüşlere bellenen nesilleriň arasynda üýtgäp biljekdigi baradaky umumy düşünje bilen gabat gelýär. Bu işiň esasynda, Mikobakteriýa boksundaky rekombinasiýany aradan aýyryp bolmaýar, şonuň üçin geljekdäki deňeşdirme genomika gözleginde mundan beýläkki tagallalaryň mowzugy bolmaly, bu ýerde dünýäniň dürli epidemiologiki ssenariýalaryndan uly maglumatlaryň WGS-i möhümdir. Soňra köp öýjükli inçekeseliň ýaýramagyndan has kiçi Mikobakteriýa bovis maglumatlar toplumynda (n = 42) goşmaça derňew geçirildi we 1800-den gowrak loki kesgitlenildi, şolardan iň azyndan bir ştamm bir nukleotid polimorfizmi (SNP) görkezdi. Köpüsi (87.1%) kodlaýyş sebitinde ýerleşýär we sinonim däl üýtgeşmeleriň (dN / dS) global gatnaşygy 1,5-den geçýär, bu polo positiveitel saýlamanyň M. bovisde ulanylýan möhüm ewolýusiýa güýjidigini görkezýär. SNP-leriň has köp bölegi, "lipid metabolizmi", "öýjük diwary we öýjükli amallar", "aralyk alyş-çalyş we dem alyş" funksional kategoriýalaryna baý genlerde ýüze çykaryldy, mikobakteriýa bovisiniň biologiýasy we ewolýusiýasyndaky mümkinçiliklerini açyp görkezdi. Gorizontal gen geçirilmegine ýykgyn edýän we 3R (DNK bejermek, köpeltmek we rekombinasiýa) ulgamyna girýän MTBC ata-babalaryndaky genlere has içgin göz aýlamak, Taijimanyň D bitarap synagynyň dünýädäki ortaça negatiw bahasyny görkezýär, bu bolsa ilatyň köpelmeginden soňky soňky kynçylyk, hökmany patogen Mikobakteriýa bovisiniň esasy ewolýusiýa faktory bolup durýar.
Mikobakteriýa inçekesel toplumy (MTBC) bakterial patogenleriň iň üstünlikli taksalarynyň biri we bakteriýalaryň ewolýusiýasynyň adaty hadysasydyr. Onuň agzalary genom derejesinde (> 99%) 1,2 geň galdyryjy ýokary nukleotid şahsyýetini görkezýärler. Dürli MTBC ekotipleri ýokanç granulomatoz keseli bolan inçekesele (inçekesel) mikro süýdemdirijilerden başlap adamlara çenli 4,4,5 bolup biler. Häzirki wagtda toplumda adamlary öz içine alýar [M. Inçekesel (Mtb), Mikobacterium africanum] we haýwanlara uýgunlaşdyrylan patogenler (Mikobakteriýa bovis, Mikobakteriýa kapitumy, Mikobakteriýa pinnipedum, Mikobakteriýa mikrotobakteri, Mikobakteriýa monjisi, Mikobakteriýa miýsani, Mikobakteriýa " "dassie") 5,6. M. canettii ("Nodobacter glabrata" diýlip hem atlandyrylýar) theokarda agzalan mikobakteriýalar bilen ortaça nukleotid şahsyýeti 98%, deňeşdirme genomika işi M. canettii we MTBC-iň galanlary umumy ata-babadan daşlaşandygyny görkezdi.7 Bu düşünjäni göz öňünde tutup, käbir ýazyjylar M. canettii MTBC 8 agzasy diýýärler.
MTBC yzygiderli berk klon toplumy hökmünde häsiýetlendirilýär we ilatyň gurluşy azalýan dürlüligiň, päsgelçilikleriň, saýlama skaneriň we genetiki drift9,10 bilen dolandyrylýar. Missingitirilen polimorfizmler ýaly çylşyrymly berk klon ewolýusiýasyny göz öňünde tutsak, rekombinasiýa arkaly dikeldip bolmaz. Bu şertden ugur alyp, MTBC ewolýusiýasynyň molekulýar belgileri hökmünde diferensial sebitiň (RD) we TbD1 (Mtb aýratyn öçürmek 1 sebiti) genomiki ýok edilmeginiň yzygiderli wakalary teklip edildi2,5,11. Deňeşdirilen genomika we tutuş genom yzygiderliligi (WGS) işi, adama uýgunlaşan agzalaryň dokuz hatara bölünmegini goldaýar (Mikobakteriýa inçekeseli L1-den L4, L7 we L8; we Mikobakteriýa afrikany L5, L6 we L9), L2-den L4-e çenli aralyk TbD1 sebit2,11,12. Mundan başga-da, haýwanlara uýgunlaşdyrylan agzalara RD7, RD8, RD9 we RD102, 5 we 14-de klade mahsus öçürmeler bilen kesgitlenýän umumy ata-babany paýlaşmak teklip edilýär.
Gorizontal gen geçirmek (HGT) we rekombinasiýa hadysalary seýrek hasaplanýar we MTBC agzasynyň dürli taryhyna däl-de, MTBC ata-babalarynda ýüze çykýar15,16,17. Hýuz we hyzmatdaşlar (2002) we Gutacker we hyzmatdaşlar (2006) tarapyndan geçirilen ilkinji iki hasabatda rekombinasiýa hadysalarynyň M. inçekesel ştamlarynda belli bir ýeri bellän polimorfizmleriň emele gelmegine kömek edip biljekdigi aýdylýar. MTBC-de rekombinasiýanyň aç-açan ýetmezçiliginiň sebäpleri: (1) mehaniki proses we HGT ukybynyň ýitmegi; (2) HGT hadysalarynyň seýrek bolmagy; (3) MTBC nokady 14,17-de rekombinasiýa hadysalaryna mümkinçilik ýok. Recentlyakynda, MTBC ştammy 20 we Mycobacterium bovis 21-de ulanylýan käbir genom yzygiderliligi (WGS) rekombinasiýa subutnamasy boldy, ilkinji bolup MTBC ştamlarynyň ownuk DNK böleklerini çalşýandygyny görkezdi, ýöne nukleotid yzygiderliliginiň çäkliligi sebäpli bu wakalar henizem üns berilmeýär.
Mikobakteriýa bovis, mallardan (esasanam mallardan) iň köp dikeldilen MTBC agzasydyr, emma erkin we goralýan ýabany haýwanlardan hem izolýasiýa edilip bilner4,22,23,24. M. bovis spoligotip profiline, anyk öçürmelere we belli bir genlerde ýeke nukleotid polimorfizmlerine (SNP) 25, 26, 27, 28, 29 bäş sany klon toplumyna öwrüldi. Bu klon toplumlar, Mikobakteriýa bovis ilatynyň dürli gurluşyny we geografiki sebitler bilen baglanyşygyny görkezýär. Mundan başga-da, Zimpel we hyzmatdaşlar (2020) tarapyndan geçirilen ýaňy-ýakynda geçirilen WGS işi, azyndan dört dürli nesiliň bardygyny görkezýän 1900-den gowrak genomy bolan Mikobakteriýa bovisiniň SNP-sine esaslanýan filogeniýany taslady, ýöne geografiki aýratynlyk hem doly tassyklanyp bilner. Bu awtorlar filogeniýa we molekulýar tanyşlyk barada diferensial derňew geçirdiler, ýöne rekombinasiýany öwrenmediler30.
Spoligotip ýazmak, MIRU-VNTR (mikobakterial kesişýän gaýtalanýan birlik üýtgeýän tandemiň gaýtalanýan belgisi) ýaly dürli molekulýar usullary ulanmak bilen geçirilen öňki iş we soňky SNP ýazuwy M. bovis ştamlarynyň arasynda 31,32,33, 34,35 belli bir genetiki dürlüligi ýüze çykardy. Genetiki üýtgeýşiň tapawudy, patogeneziň, wirusyň we keseliň ýokaşmagyna çuňňur düşünmek üçin kesel epidemiologiýasyny öwrenmekde möhüm gurala öwrüldi. WGS usulynyň ýüze çykmagy, dürli ýer eýelerine we epidemiologiki ssenariýalara uýgunlaşmak we dowam etmek prosesinde Mikobakteriýa bovis genomy tarapyndan goýlan ewolýusiýa hereketlendiriji faktorlary ýüze çykarmaga mümkinçilik berýär.
Bu işde, Mikoplazma bovisiniň ewolýusiýa prosesi, esasanam filogenetik gatnaşyklary we rekombinasiýa hadysalaryny çözmek üçin dürli mikoplazma bovis maglumatlar bazalarynda (n = 70) deňeşdirme genom seljermesini ulanýarys. Bu seljermäniň goşundysy hökmünde Portugaliýada gowy häsiýetli köp öýjükli inçekesel sebitinden alnan M. bovis izolýasiýa (n = 42) kiçi maglumatlar toplumy şahsyýetiň ýokdugyny kesgitlemek üçin hasam öwrenildi, many (dN) sinonim (dS) nukleotid çalşygynyň arasyndaky deňeşdirme, şeýle hem HB 37-de alnan genleriň ewolýusiýa goşandy. (DNK bejermek, köpeltmek we rekombinasiýa) ulgam gen komponentleri 39. HGT arkaly alnan genleri saýlaň, sebäbi olar gadymy polimorfizmleri aňladyp biler, şonuň üçin sinonim üýtgeşmeleriň has köp bölegini öz içine alyp biler. 3R ulgamyna girizilen genler saýlandy, sebäbi M. inçekesel ştamlary boýunça geçirilen öňki işler bu genleriň üstünde işleýän umumy negatiw / arassalama saýlawlaryny görkezýärdi we ewolýusiýada möhüm rol oýnap biler 39 Bu işiň başga bir maksady, üýtgedip gurmak hadysalarynyň barlygyny kesgitlemek. Şol sebäpli Portugaliýadaky maglumatlar bazamyzda diňe Europeanewropanyň klon toplumynyň 2 genomyny we klon toplumyny bellemedik ştamlary öz içine alýandygyny göz öňünde tutup, ahyrky netijede ähli klon toplumlarynyň wekilini almak we netijeleriň berkligini we giňligini ýokarlandyrmak üçin köpçülige açyk gen maglumatlary girizmegi makul bildik.
Portugaliýanyň endemiki köp öýjükli inçekesel sahnasyndan täze döredilen 42 sany Mikoplazma bovis genomy (aşakda jikme-jiklikler) öň epidemiologiki nukdaýnazardan häsiýetlendirilen36 bu işiň merkezidir. Portugaliýadan alnan maglumatlaryň diňe Europeanewropa 2 klon toplumlarynyň we kesgitlenen toplumlary bolmadyk ştamlarynyň wekilleriniň bardygyny göz öňünde tutup, M. bovis klon toplumlarynyň ähli wekillerini öz içine alýan maglumatlar toplumyny giňeltmek üçin köpçülige açyk bolan genom yzygiderliligi maglumatlary goşuldy. Şonuň üçin bu işde üç sany genom yzygiderli maglumat çeşmesi ulanyldy: NCBI-de (Milli Biotehnologiýa Maglumat Merkezi) (n = 15 izolýasiýa) saklanýan 10-a çenli skaf geni ýygnamak / taýýarlamak; SRA-da saklanýar (yzygiderli okalýan arhiwiň Illumina fastq faýly) M. bovis klonlarynyň çylşyrymly dürlüligini görkezýär (n = 12 izolýasiýa) 30; we Portugaliýadan täze yzygiderli 42 genom. Mikobakteriýa bovis BCG (Bacille Calmette-Guerin) NCBI gözleginden aýryldy. M. bovis AF2122 / 97, adatça maglumatlar bazasyna goşulmak üçin salgylanma genomy hökmünde ulanylýar. Afrika 1 klonlaşdyryş toplumy bilen görkezilen ähli gen yzygiderliliginiň köpçülige elýeterli däldigi we Af2 we Eu1 wekil ştamlaryndan genleriň azlygy sebäpli bu ýagdaýlarda SRA tarapyndan berlen asyl yzygiderlilik maglumatlary ulanyldy. Zimpeliň we onuň hyzmatdaşlarynyň işi (2020) ýokarda agzalan klonlaşdyryş toplumyndan genomy kesgitlemäge kömek etdi we maglumatlar toplumyna goşmak üçin Mikobakteriýa boksyny saýlamaga kömek etdi. Eu3 üçin genleriň diňe bir görnüşi beýan edilýär (Branger we başg., 2020), şonuň üçin goşýan genomymyz Eu3 toplumynyň aýratyn wekili.
Bütin dünýäde bu maglumatlar toplumy 1985-nji ýyldan 2016-njy ýyla çenli 12 ýurtda paýlanan 8 sany görnüşden izolirlenen 70 mal M. bovisini öz içine alýar. 36 görnüşi Eu2, 7 görnüşi Eu1, 1 görnüşi Eu3, 3 görnüşi Af1, 4 görnüşi Af2 we 19 görnüşi haýsydyr bir klon toplumyna degişli däl (aşakdaky jikme-jiklikler). Bu gözlegde ulanylýan Mikobakteriý bowisiniň jikme-jik maglumatlary (goşulmak belgisini goşmak bilen) 1-nji tablisada we goşmaça tablisada görkezilýär.
Portugaliýanyň haýwan inçekesel nokatlaryndan täze döredilen we 12 ýyldan gowrak wagt bäri paýlanan Mikobakteriýa bovisiniň 42 genomy, bu gözlegiň merkezi bolup durýar, sebäbi ýabany tebigat-maldarçylyk kesel ulgamlary 31,36 yzygiderli gözegçilik edilýär (Goşmaça 1-nji surat). Soňky amallara laýyklykda 2003-nji ýyldan 2015-nji ýyla çenli mallar (n = 14), gyzyl sugunlar (n = 16) we ýabany doňuzlar (n = 12) izolýasiýa edildi: maslahat berilýän teswirnamalara laýyklykda haýwanlary ýygnaň we dolandyryň Dokuma nusgalary OIE ýerüsti haýwanlar gollanmasynda we Stonebrink we Löwenstein-Jensen piruwat gaty orta we suwuk gurşawda sanjym edilýär. Medeniýetler 37 ° C-de saklanýar we ösüşi hepdede bir gezek azyndan 12 hepde barlanýar. Koloniýalar göni gliserol ergininde -80ºC derejesinde saklanýar. Mikobakteriýany saýlaýjy gurşawda (Middlebrook 7H9, BD Diagnostics), asyl arhiwlenen nusgalar WGS programmasynyň DNK-syny almak üçin vitro in vitro geçişinden geçdi. Munuň üçin doňdurylan medeni ätiýaçlyk ergini 5 ° natriý piruwat we 10% ADS (50 g albumin, 20 g glýukoza, 1 L suwda 8,5 g natriý hlorid) bilen 37 ° C gaýtadan işlemekde baýlaşdyryldy. 4 hepde ösüşden soň, gurşaw täzelendi we ösüş syn edilýänçä medeniýete yzygiderli gözegçilik edildi. Öýjükler merkezden gaçyryş usuly bilen ýygnaldy, pellet 500 µL fosfat buferli duzda (PBS) gaýtadan işledildi, 99 ° C-de 30 minut gyzdyryldy, merkezden gaçyryldy we adatdan daşary tebigat WGS-e çenli -20 ° C derejesinde saklandy. Procedureshli amallar 3-nji derejeli biosfera desgalarynda amala aşyrylýar.
WGS jübüt görnüşli gen kitaphanasy her DNK nusgasynyň özboluşly indeksini ulanyp taýýarlanýar we yzygiderlilik üçin Illumina MiSeq (2 × 250 pb) (40 nusga) we HiSeq (2 × 150 pb) (iki izolýasiýa) tehnologiýasy (Eurofins Genomics, Germaniýa) ulanylýar. Öndürijiniň görkezmesine laýyklykda, genom DNK-ny yzygiderlilik üçin goşa uçly modul goşundysy bolan Illumina Genome Analizatoryny ulanyň we kitaphanany gurmak üçin Illuminadan Nextera XT DNA kitaphanasynyň taýýarlaýyş toplumyny ulanyň.
SRA-dan (n = 12) alnan maglumatlary göz öňünde tutup, klon toplumyny kesgitlemek, degişli neşiriň metadata hökmünde ulanylyp bilner, 30, 41, 43 inçekesel H37Rv (NCBI goşulmak belgisi NC_000962.3). Genomyň deňleşdirilmegi MAFFT (aminokislotanyň ýa-da nukleotid yzygiderliliginiň köp deňleşdiriş programmasy, 7.458 wersiýasy) we -adfragments48 parametri arkaly amala aşyrylýar. Soňra dürli klon toplumlarynyň ýoklugyny we / ýa-da SNP aýratynlyklarynyň bardygyny gözläň.
Täze düzülen Mikobakteriýa bovis (n = 42) we ýygnanan genomyň asyl okalmagy (n = 3) toplumy vSNP turbageçirijisi arkaly Mikobakteriýa inçekeseli H37Rv genomy bilen deňeşdirýär we dürli klonlaryň ýok edilmeginiň we / ýa-da SNP aýratynlyklarynyň barlygy gözleg geçirildi.
Aýratynlyklaryň ýoklugyndan we / ýa-da SNP-iň barlygy / ýoklugy we degişli klon toplumyna genom maglumatlary bellemek üçin spoligotip profilleri ýygnaň. Dört sany gurnama taslamasy üçin spoligotip ýazmak profilini göz öňünde tutup bolmaz, şonuň üçin olar "çylşyrymlylyk" toparyna girýär.
Bu işiň yzyndaky bioinformatika iş tertibi, rekombinasiýa hadysalaryny we belli bir gen polimorfizmlerini öwrenmek maksady bilen de-nowo ýygnamakdan we salgylanma strategiýasyna düzmekden başlaýar. 1-nji suratda ýerine ýetirilen ädimleriň çyzgysy görkezilýär. Rekombinasiýa derňewi üçin ähli genomlar salgylanmalaryň we baglanyşykly görkezijileriň berkligini ýokarlandyrmak üçin ulanylýar.
Genom ylalaşyk yzygiderliliginiň döremegindäki ýalňyşlyklary azaltmak üçin ilki de novo ýygnagyny aldyk, soň bolsa köp sanly tekizlemäni aldyk. “Unicycler” turbageçirijisi häzirki wagtda https://github.com/rrwick/Unicycler49 sahypasynda elýeterlidir we 54 yzygiderli genomyň (täze döredilen 42 sany we SRA-dan 12 sany çalt faýl) de-nowo ýygnagyny geçirmek üçin ulanylýar. Gysgaça aýdylanda, noldan ýygnamazdan ozal, FastQC 0.11.7 wersiýasynda (https://github.com/s-andrews/FastQC) we Trimmomatik 0.36 wersiýasynda (okalýan adapterleri we beýleki yşyklandyryş aýratynlyklaryny kesmek opsiýasy we "20-den pes derejeden pes bolsa" okaň). (http://www.usadellab. Nädogry ýygnanyşykdan gaça durmak üçin konserwatiw köpri rejimi saýlandy we k-mer ululygy gözlenip okalýan uzynlygyň 20% bilen 95% arasynda saýlandy. SPAdes görkezmelerine eýeriň we okalýan ululygy göz öňünde tutuň, 300 at güýjünden kiçi bolan kontigleri pozuň we 52 okalýan 20 okalýan çuňlugy kesgitläň. De-nowo ýygnamak strategiýasynda ýokary gaýtalanýan prolin-glutamat (PE) we prolin-prolin glýutamat (PPE) meňzeşleri ýaly genom sebitleri aýrylmady.
De-nowo ýygnagynyň hili, kontigiň täzelenmegini aňsatlaşdyrýan QUAST turbageçirijisi (http://quast.sourceforge.net/quast.html) arkaly bahalandyrylýar we M. bovis AF2122 / 97 salgy genomyny (NCBI goşulma belgisi LT708304.1) Kartalaşdyrmak (hil parametrleri üçin goşmaça tablisa serediň).
VSNP turbageçirijisiniň (https://github.com/USDA-VS/vSNP) kömegi bilen, Illumina yzygiderliliginden täze yzygiderli M. bovisiň FASTQ faýly M. bovis AF2122 / 97 salgy genomy (LT708304.1) bilen deňeşdirilýär. Genom derňew guralynyň (GATK) iň oňat tejribe tekliplerine görä, 53, 54, 55 gaýtadan işlemek üçin standart süzgüç parametrlerini ýa-da köpçülikleýin ballary ulanyň. Netijeler iň pes SAMtools massasy 150 we AC = 2 ulanyp süzülýär. Şeýle hem hapalanmagy aradan aýyrmak üçin okalýanlary barlamak üçin Kraken (http://ccb.jhu.edu/software/kraken/) ulanyň. Işimizdäki yzygiderlilik strategiýalaryny kartalaşdyrmak üçin ulanylýan vSNP turbageçirijisi kesgitlenen SNP-leriň we maksatlaryň bir toparyny gözden geçirýär we garyşyk infeksiýa ssenarilerini hem ýok edýär. Okalýan genomyň örtügi 99% -den gowudyr (Goşmaça tablisa 1).
Kartalaşdyryş säwliklerinden we ýalňyş SNP-lerden gaça durmak üçin aşakdaky ýagdaýlarda bir warianty süzüň: (1) 20-den az okalmagy bilen goldanýar, (2) ýygylygy 0,9-dan az, (3) iň azyndan bir ştammda, ýöne iň bolmanda başga bir ştammda boşluklar bar. Integrirlenen genomika tomaşaçysy (IGV) 2.4.19 wersiýasy (http://software.broadinstitute.org/software/igv/)56 kartalaşdyrmak ýa-da deňleşdirmek meselesi bolan SNP-leri we pozisiýalary wizual barlamak üçin ulanyldy. Prolin-glýutamat (PE) we prolin-prolin glýutamat (PPE) genleri gaty köpeldilen we köp genli maşgalanyň bir bölegi bolansoň, Illumina yzygiderliligi we ýalňyş düşünilmegi sebäpli aňsatlyk bilen düşünilmeýär, şonuň üçin mikobakterial bioinformatika iş tertibi SN kartalaşdyrmak strategiýasyny tassyklamak üçin inçekesel toplumynyň agzalaryny aýyrdy. Şonuň üçin analizden PE / PPE genlerini we indellerini süzdük.
Bovilistiň (http://genolist.pasteur.fr/BoviList/) pikiriçe, ähli SNP-ler funksional kategoriýalara bölünýär. SnpEff turbageçirijisi (https://pcingola.github.io/SnpEff/) SNP netijelerini (sinonim ýa-da sinonim däl üýtgeşmeler) kesgitlemek üçin ulanylýar. Mycobacterium bovis AF2122 / 97 genomynyň (LT708304.1) täze maglumat bazasyny döretdi.
Genadro geniniň köp deňleşdirilmegi, häzirki wagtda https://github.com/marbl/parsnp57-de elýeterli bolan Parsnp v1.2 ulanylyp ýerine ýetirildi, 69 sany doly genom / taslama gurnama (-c warianty bilen) we M. bovis AF2122 / 97 (LT708304.1) ulanylýar. Dört ýadroly deňleşdirme ýerine ýetirildi: diňe Eu2 klonlaşdyryş toplumynyň agzalary (n = 37), şol sanda Europeanewropa klonlaşdyryş toplumynyň (n = 44) ähli agzalaryny, şol sanda Europeanewropa we Afrika klonlaşdyryş toplumynyň birleşýän nokadyny (n = 51) öz içine alýar we bu gözlegde ähli Mikobakteriýa bovisini öz içine alýar (n = 70).
Parsnp tarapyndan döredilen ýadro deňleşmesi, CIPRES Science Gateway v3.3 (http://www.phylo.org/)58 ulanyp, RAxML ulanyp, iň köp ähtimallyk (ML) filogenetik agajy kesgitlemek üçin ulanylýar we 1000 sany göçürme ýerine ýetirilýär.
Rekombinasiýa hadysalarynyň paralel barlygyny barlamak üçin üç dürli algoritm we bioinformatika gurallary ulanylýar: SplitsTree4 programma üpjünçiligi, Gubbins (nukleotid yzygiderliliginde rekombinasiýa arkaly bitarap nesil) turbageçiriji we RDP4 (rekombinasiýa kesgitleme programmasy, beta 4.101 wersiýasy) programma üpjünçiligi.
“SplitsTree4 v4.15.1” (http://www.splitstree.org/)59-da ýerine ýetirilen bölüniş bölüniş usuly, kök ýok filogenetiki ulgamy hasaplamak üçin ulanylýar, statistiki barlag üçin Phi synagyndan peýdalanýar we ähmiýet çäkleri p = 0.05. “Parsnp” -iň köp ugurly derňewi giriş hökmünde ulanylýar we ulgam standarty hökmünde bölüniş bölünişi amala aşyrylýar.
Gubbins turbageçirijisi v2.3.1 (https://github.com/sanger-pathogens/gubbins60, mikobakteriýa bovisine rekombinasiýanyň täsirini bahalandyrmagyň başga bir usuly hökmünde deslapky parametrler bilen işleýär. Turbageçirijide ýerine ýetirilen algoritm degişli klon nesilini täzeden gurýar we maglumatlar toplumynyň doly genomy / b2) we rekombinasiýa hadysasyny görkezýän SNP toparyny kesgitlemek üçin agajyň her şahasynda SNP-iň ýagdaýyny gözden geçiriň, şahanyň noly ýok diýip çaklaň, bu şahada ýüze çykýan SNP-leriň deň paýlanmalydygyny we RAxML-den iň gowy bal alan ML agajynyň ulanylýandygyny aňladýar.
Ahyrynda, Gubbins turbageçirijisi tarapyndan teklip edilen üýtgedip gurmak hadysasyny tassyklamak üçin, RDP467 (RDP61, GENECONV62, Bootscan63, Maxchi64, Chimaera65 we SiScan66) ýerine ýetirilen alty algoritm deslapky sazlamalarda Parsnp-iň esasy köp deňleşmesine ulanylýar. RDP4-de ýerine ýetirilen algoritmleriň azyndan üçüsiniň her rekombinasiýa hadysasyny barlamak üçin möhüm signaly yzygiderli görkezmelidigini kesgitledik.
Gubbinsiň we RDP programma üpjünçiliginiň ikisiniň hem 500 at güýjüne çenli penjirede köp sanly tekizlemäni barlap, rekombinasiýa signallaryny gözleýändigini we de-nowo ýygnanyşygynda PE / PPE genleriniň goşulmagynyň tapylan rekombinasiýa signallaryna päsgel bermejekdigini tassyklamak bilen, goşmaça seljerme gomolinearity arkaly geniň töweregini barlaň. Doly genomy ulanýan sinlinar karta, ýerli genleriň terjimesini ýa-da tersligini aradan aýyrmak üçin MAUVE-köp genli deňleşdirme (http://darlinglab.org/mauve/mauve.html) arkaly guruldy. Mundan başga-da, tutuş genom SyntTax web serweri (https://archaea.i2bc.paris-saclay.fr/SyntTax/) arkaly aminokislotanyň yzygiderliliginde birmeňzeşlik derňewini geçirmek üçin ulanyldy.
Portugaliýada köp öýjükli inçekesel ulgamyndan alnan gen maglumatlary toplumyny has çuňňur seljermek, edebiýatda agzalan genleriň polimorfizmini barlamakdyr. Bu genler 37,38 we MTBC ata-babalary tarapyndan HGT (DNK abatlamak, köpeltmek we rekombinasiýa) ulgam komponentleri arkaly alnan 3R gen kodlaýyş 3. Tajimanyň D bitarap synag parametrini girizmek.
69 Mikoplazma bovis izolýasiýa we salgylanma genomlaryna esaslanýan iň ýokary ähtimallyk (ML) filogenetiki agaç alyndy (2A surat). Bir gen esasly agaçlar ýa-da köp ýerli agaçlar bilen deňeşdirilende, bu strategiýa tutuş genomyň üýtgewsizligini ele almaýan we şonuň üçin 68,69 görnüşi tapawutlandyrmak üçin has pes ukyplylygy görkezýän has güýçli agaçlary döretmäge mümkinçilik berýär. ML agajynyň topologiki gurluşy, adatça klonlaryň çylşyrymly klassifikasiýasyna laýyk gelýär. Eu2-iň genomy bir şahada jemlenendir we Af1-iň genomy hem bir ýere jemlenendir (2A surat). Netijede, Mikobakteriýa bovisiniň belli ewolýusiýa gatnaşygy bilen gabat gelýär, ýagny Eu1 agzasy bilen beýleki klon toplumlaryndan we genomlaryndan ybarat toparyň arasynda uly tapawut bar, ýöne 30-njy klon toplumy kesgitlenmedi. Klon toplumynyň we filogenetiki agaçda görlen gatnaşyklaryň arasyndaky kiçijik gapma-garşylyk, klon toplumynyň belli bir genom sebitlerine esaslanýandygy bilen düşündirilip bilner, filogenetiki agaç bolsa bütin genomy görkezýän esasy genomlaryň köp tekizlenmegine esaslanýar.
Filogenetik agajyň (GTR) iň ýokary ähtimallygy, Mikobakteriýa bovis genomynyň (A) we rekombinasiýa meýdançasy aýrylandan soň (B) aýrylandan soň gurulýar. Şaha reňkleri Mikobakteriýa bovis klon toplumyny aňladýar: Europeewropa 1 gyrmyzy, Europeewropa 2 gyzyl, Europeewropa 3 gök, Afrika 1 mämişi, Afrika 2 ýaşyl. Agaç kök urup, göwrümine çekilýär we şahanyň uzynlygy her bir ýeriň ýerine çalşylýar.
Mikobakteriýa inçekesel toplumy klon taýdan ewolýusiýa hökmünde häsiýetlendirilýär we köp ýyllaryň dowamynda toplanan subutnamalaryň köpüsi dowam edýän HGT we rekombinasiýa hadysalarynyň MTBC15,17,18 derejesinde ýüze çykyp bilmejekdigi baradaky pikiri goldaýar.
Öňki işler MTBC ştamlarynyň arasynda 20,21 çäkli rekombinasiýa bolup biljekdigini görkezdi, beýlekiler ölçenip boljak rekombinasiýa hadysalaryny kesgitläp bilmediler 70,71. Bu meseläni diňe Mikobakteriýa inçekeselini 70,71 hasaplaýan öňki işinden tapawutly Mikobakteriýa bovisine gönükdirip, bu meseläni täzeden ara alyp maslahatlaşyň; ýa-da MTBC-ni tutuşlygyna göz öňünde tutuň, 20-den ybarat M. bovis ýok diýen ýaly; ýa-da diňe çäklendiriji mal böleklerini göz öňünde tutuň. Mikobakteriýa maglumatlar toplumy, bu işde rekombinasiýa üçin ekranda ulanylýan ähli klon toplumlaryny görkezýän jemi 70 ştam bar. Maglumat toplumy dört jemleýji derejä görä ulaldyldy: (1) Eu2 agzasy, (2) Europeanewropanyň klon toplumynyň ähli agzalary (ýagny Europeewropa), (3) Europeanewropa we Afrika klon toplumy (Eu + Af) we (4) ähli maglumat ýygyndylary (eýýäm beýan edilen haýsydyr bir klonlaşdyryş toplumyna girmeýän genomlary goşmak bilen).
Bu çaklamany has giňişleýin öwrenmek üçin genleriň arasynda rekombinasiýa hadysalarynyň ýoklugyna baha bermek üçin bölünen bölüniş ulgamy geçirildi, sebäbi bu usul şahsyýetleriň arasyndaky ata-baba gatnaşyklaryny göz öňüne getirip we gapma-garşy filogenetiki signallary görkezip biler. Derňewdäki dört maglumat toplumynyň hemmesi torda aýlawlaryň bardygyny tassyklady (ýagny bir agaja öwrülmeýän ýerler), ýöne Phi synagynda statistiki goldaw ýok (Eu2, p = 0.0956; Europeewropa, p = 0.1637; Eu + Af p = 0.2774; ähli maglumatlar toplumy p = 0.2451), üýtgedip gurmak hadysalarynyň bardygyny subut edýär (3-nji surat).
Europeewropada 2 genom (n = 37) (A), Europeanewropa genomlary (n = 44) (B), Europeanewropa we Afrika genomlary (n = 51) (C) we ähli maglumatlar toplumy (n = 70) (D).
Bu derňewden soň we ähli ulgamlardaky siklik synlamalary göz öňünde tutup, klon nesilini täzeden gurmak we rekombinasiýanyň M. bovis genomyna täsirini bahalandyrmak üçin Gubbins turbageçirijisinde amala aşyrylan rekonstruksiýa algoritmi ulanyldy. Köpüsi terminal şahalarynda (ýagny bir genomda) ýüze çykan rekombinasiýa hadysalarynyň jemlenen sanyna serediň (2-nji tablisa). Bu görkezijiler ähli maglumatlar toplumynyň yzygiderliligini görkezýär we rekombinasiýa hadysalarynyň ýygylygynyň mutasiýa derejesinden 200-300 esse ýokarydygyny görkezýär. Bir gezek rekombinasiýa we şahadaky nokat mutasiýa derejesini görkezýän rho / teta parametri 0.0037 bilen 0.0056 arasynda bolup görünýär (3-nji tablisa). Recentlyakynda, 38 M. bovis ştammynyň neşir edilen işi bu maglumatlar bazasyndakydan has ýokary rho / teta bahasyny (rho / theta = 0,1) görkezdi, ýöne Patane we kärdeşleriniň işi rekombinasiýa parametrlerini kesgitlemek üçin salgylanma esasly gurnama ulandy, gurnama prosedurasy sebäpli prosedura jikme-jiklikleri, terminaly şahamçada goýlan rekombinasiýa hadysalarynyň köp bolmagy bilen baglanyşykly.
Ondan soň, r / m parametri rekombinasiýa we mutasiýa girizilişiniň dürlüligini görkezýär we ortaça bahasy 0.025 bilen 0.037 aralygyndadyr, bu mutasiýa bilen deňeşdirilende rekombinasiýanyň M. bovisiň genetiki dürlüligine has pes täsir edýändigini görkezýär (3-nji tablisa). Giňişleýin deňeşdirmek üçin, ortaça 0.48620 görkezýän 23 genomdan ybarat MTBC maglumat toplumy üçin r / m parametrini bahalandyrmak üçin şuňa meňzeş usul ulanyldy, Patane we kärdeşleriniň 38 M. bovis maglumatlar bazasy bolsa, ortaça bahasynyň 0.98 bolandygyny subut etdi. Ilkinji gözlegde M. bovisiň (M. bovis BCG we salgylanma ştaty) işine girizilen 23 genomyň diňe ikisi, şonuň üçin M. inçekesel geniniň aşa aşa gysylmagy sebäpli alnan baha ikitaraplaýyn bolup biler. Ikinji hasabatda seljerilen Mikobakteriýa bovis ilaty esasan ABŞ-dan we maldarlardan tapyldy. Munuň tersine, maglumatlar toplumymyzda has geografiki ýerler we ýer eýeleri görkezilýär we dürli genetiki aýratynlyklary bolan dürli klon toplumlaryna bölünen genomlar hem ulanylýar, şeýlelik bilen has çuňňur we has giň ilat bilimine eýe bolýar. Maglumat toplumymyz bilen alnan ortaça bahanyň tapawudy, rekombinasiýa derejesiniň şol bir taksonomik görnüşlere bellenen nesilleriň arasynda düýpgöter üýtgeýändigi baradaky düşünje bilen gabat gelýär, şonuň üçin bu netijeler M. bovis klon toplumynyň rekombinasiýa tapawudyny görkezip biljekdigini görkezýär. Şeýle-de bolsa, köp sanly M. bovis genomyny goşmak bilen döredilen bu maglumatlary ep-esli giňeltmek bu meseläni has anyklaşdyrmaga mümkinçilik berer. R / m we rho / teta parametrleriniň ikisi hem şahalaryň arasyndaky üýtgeýşi görkezýär we bu netije beýleki bakteriýa görnüşleri baradaky hasabatlara laýyk gelýär72,73.
Ahyrynda, Gubbins turbageçirijisi bilen kesgitlenen üýtgedip gurmak hadysalaryny tassyklamak üçin, RDP4 programma üpjünçiliginde dürli ýadro köp deňeşdirmeleri özbaşdak barlamak üçin alty dürli algoritm ulanyldy. Bütin dünýäde Gubbins tarapyndan kesgitlenen wakalaryň ýarysyndan azy RDP4 tarapyndan tassyklandy (4-nji we 5-nji tablisa). Maglumat toplumynyň hemmesini göz öňünde tutsak, üç sany rekombinasiýa hadysasy tassyklandy, ikisi içerki düwünlere, beýlekisi klon toplumlaryny belläp bolmaýan terminal şahasynda ýekeje gen bilen baglanyşykly (4-nji we 5-nji tablisa). Terminal şahalaryndaky wakalary kesgitlemek, rekombinasiýanyň häzirki M. bovis ştamlarynda henizem dowam edýändigini ýa-da netijesiniň ýalňyşdygyny görkezip biler70. Bu gipotetiki rekombinasiýa sebitinde, pozisiýalaryň takmynan 20% -i kesgitlenmedik nukleotidlere (N) eýe bolup, rekombinasiýa signalyna täsir edýär (Goşmaça 2-nji surat). Mundan başga-da, bu sebit ýokary derejede saklanmagyna garaşylýan 16S ribosomal RNK-ny kodlap, rrs genine täsir edýär, şonuň üçin bu rekombinasiýa signaly yzygiderli ýalňyşlyklaryň ýa-da ýalňyşlygyň netijesi bolup biler. Soňra Mb0003 bilen Mycobacterium bovis AF2122 / 97 arasyndaky ähli gen deňleşmesi ýerine ýetirildi we kesgitlenmedik nukleotidleriň we SNP-leriň barlygy tassyklandy, şonuň üçin nädogry deňleşmek bilen baglanyşykly ýüze çykyp biljek meseleler bu işde ýerine ýetirilen biologiki maglumatlar sebäpli däldi, programma öwrenilenden soň ýüze çykdy.
Içki düwünleriň rekombinasiýa sebitlerinde hiç hili boşluk ýa-da kesgitlenmedik nukleotid tapylmady (4-nji we 5-nji suratlar). Bu wakalar barada aýdylanda, diňe Eu2 genomy bar we poliketid sintazyny kodlaýan pks12 genine täsir edýär; beýlekisi Eu1 genomynda hasaba alnan we nitratyň reduktazyny kodlaýan narX genine täsir edýär (4-nji tablisa). Umuman aýdanyňda, rekombinasiýa derňewi statistiki goldaw bilen çäkli mukdarda rekombinasiýa bölekleriniň bardygyny görkezýär we göz öňünde tutulan görkezijiler rekombinasiýanyň M. bovis nesiline pes täsir edýändigini görkezýär. Rekombinasiýa signalynyň pes bolmagyna garaşylýar, ýöne hakyky ewolýusiýa signalyny fon sesinden tapawutlandyrmak möhümdir, bu kyn mesele. 70, 71 salgylanma esasly gurnama we gabat gelmeýän meseleler bilen girizilen ses signalyny azaltmak üçin, doly genomdan başga galanlaryň hemmesi noldan ýygnandy we gurnama hili QUAST turbageçiriji derňewi bilen barlandy we üpjün edildi (Goşmaça tablisa 1). Mundan başga-da, umumy gözlegiň ygtybarlylygyny we takyklygyny üpjün etmek üçin goşmaça derňewler geçirildi. Şonuň üçin narX we pks12 genleriniň yzygiderliliginiň hili, Mikobakteriýa bovis AF2122 / 97-e garşy okalýan kartalaşdyrmak arkaly baha berildi. Rekombinasiýa sebitinde maslahat berilýän SNP ýagdaýy, usul bölüminde görkezilen ölçegleri ulanmak bilen tassyklandy (azyndan 20 okalma we 0,9 üýtgeşme ýygylygy). NarX geniniň polimorfizmi iki genomda (Mb1792361 we Mb7240415; 2.3%) we pks12 genomynyň genleri: Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb17046, Mb1756 we Mb12 genlerinde doly tassyklandy. Şeýle-de bolsa, Mb2043 genomy üçin sekiz pozisiýanyň altysy okalýan çuňluk ölçeglerine laýyk gelmeýär, sebäbi SNP iň köp 17 okalýar, bu kesgitlenen 20 bahadan pesdir. Şonuň üçin bu gen saýtynda alty genomyň (8,6%) rekombinasiýasy tassyklanyp bilner (4 we 5-nji suratlar).
Mikobakteriýa bovis maglumatlar bazasynyň rekombinasiýa sebtiniň deňleşdirilmegini jikme-jik şekillendirmek, nitratyň reduktazyny kodlaýan narX genine täsir edýär. Içki düwünleriň rekombinasiýa sebitinde hiç hili boşluk ýa-da kesgitlenmedik nukleotid tapylmady. Bu aýratyn waka Eu1 genomynda hasaba alyndy. NarX geniniň yzygiderliligi, Mycobacterium bovis AF2122 / 97-iň okalmagyny meýilleşdirmek arkaly bahalandyryldy. Usul bölüminde görkezilen ölçegleri ulanyp (azyndan 20 okalma we 0,9 üýtgeşme ýygylygy) rekombinasiýa meýdanynda maslahat berilýän SNP ýerini tassyklaň. NarX geniniň polimorfizmi Mb1792361 we Mb7240415 (2.3%) genomynda doly tassyklandy.
Pks12 genine täsir edýän Mikoplazma bovis maglumatlar bazasynyň rekombinasiýa sebitiniň deňleşdirilişini jikme-jik wizuallaşdyrmak. Içki düwünleriň rekombinasiýa sebitinde hiç hili boşluk ýa-da kesgitlenmedik nukleotid tapylmady. Mümkin bolan poliketid sintazasyna pks12 gen kodlamagyna täsir edýän waka barada diňe Eu2 genini öz içine alýar. Pks12-iň yzygiderliliginiň hili, Mycobacterium bovis AF2122 / 97-iň okalýan kartasy bilen bahalandyryldy. Usul bölüminde görkezilen ölçegleri ulanyp (azyndan 20 okalma we 0,9 üýtgeşme ýygylygy) rekombinasiýa meýdanynda maslahat berilýän SNP ýerini tassyklaň. Mb0891, Mb1711, Mb1789, Mb1870, Mb1758, Mb2043 we Mb1960 genomlarynyň polimorfizmleri doly tassyklandy.
PE we PPE genleriniň Illumina yzygiderliligi we ýalňyşlygy bilen aňsatlyk bilen ýalňyş düşünilýän gaýtalanýan sebitler bar, şonuň üçin adatça M. inçekesel agzalarynyň bioinformatika işinden diňe karta-yzygiderlilik strategiýasyny ulananyňyzda pozulýar. Bu işde ulanylýan rekombinasiýa hadysalary, PE / PPE süzgüçsiz de-nowo ýygnagyna esaslanýar. “SplitsTree”, “Gubbins” turbageçirijisi we RDP4 programma üpjünçiligi arkaly üç dürli goşmaça usullary we algoritmleri durmuşa geçirip, ulanylýan strategiýalaryň ýalňyş signallary sebäpli üýtgedilen sebitleri gaýtadan işlemek we süzmek üçin ygtybarlydygyna ynanýarys. Şeýle-de bolsa, SNP toparlaryny kesgitlemek üçin PE / PPE geniniň Gubbins we RDP4 programma üpjünçiligine bolan päsgelçiligini aradan aýyrmak üçin, şonuň üçin narX we pks12 genlerine täsir etmegi teklip edýän rekombinasiýa sebitlerini kesgitlemek üçin bu genleriň töwerekleri gözden geçirildi (Goşmaça 3-5-nji surat). M. bovis AF2122 / 97-de narX geni narK2 we Mb1764c bilen bölünýär, pks12 bolsa Mb2075c e Mb2073c bilen gurşalan (Goşmaça 3-5-nji surat). Doly genomyň MAUVE sinlin kartasy arkaly döredilen karta, gen yzygiderliligini goramak we tertipleşdirmek barada maglumat berýär, dört sany çyzykly blok görkezýär we genleriň terjime edilmeginiň ýa-da üýtgemeginiň alamatlary ýok. Mundan başga-da, aminokislotanyň yzygiderliligi bilen doldurylan derňew ähli genomlarda gomologiýany subut etdi we narX ýa-da pks12 bilen ýanaşyk sebitlerde PE / PPE tapylmady. NarX üçin bir genomyň (Mb0030) sinonimi has pes bolýar, sebäbi narX geni iki bölek (1891 we 1890 bölekler) hökmünde kesgitlenildi. Pks12 üçin meňzeşlikler sebäpli Mb0030 we Mb003 pes synlinear ballaryny görkezdi, pks12 bolsa belogyň dürli domenlerini görkezýän degişlilikde iki we üç bölekde kesgitlenildi (Goşmaça 3-5-nji surat). Bu maglumatlary göz öňünde tutup, Gubbins we RDP4 programma üpjünçiligi ikisi hem derňew geçirýär, penjirede iň ýokary 500 at güýjiniň esasy deňleşmesini barlaýar, PE / PPE geniniň narX we pks12 täsir edýän rekombinasiýa signalyna päsgel bermejekdigini tassykladyk.
Bu maglumatlar toplumynda ýüze çykarylan rekombinasiýa signallaryny galyndy hasaplamak mümkin bolsa-da, M. bovisdäki rekombinasiýany aradan aýyryp bolmajakdygy hakykat, şonuň üçin dürli epidemiologiki ssenariýlerden tutuş genomlaryň Möhüm yzygiderliligi bolan derňewiň mowzugy bolmagyny dowam etdirmeli.
Rekombinasiýa düzedişinden öň we soň alnan ML filogenetiki agaçlary deňeşdirmek (2A surat, B) göz öňünde tutulan filogenetiki gatnaşykda düýpli üýtgeşmelere getirmedi we M. bovis ştamlary bir toparda jemlendi.
M. bovis AF2122 / 97 salgylanma genomy bilen okalan 42 sany yzygiderli M. bovis okalandan soň, 1816 polimorf pozisiýany öz içine alýan SNP deňleşmesi alyndy. SNP-leriň köpüsi (87.1%) kodlaýyş sebitinde ýerleşýär we täsir eden genler Bovilistde görkezilen funksional kategoriýalara görä häsiýetlendirilýär (6A, B surat). Her bir funksional kategoriýadaky genleriň umumy sanyny göz öňünde tutup, "lipid metabolizmi" kategoriýasyndaky genler has köp SNP görkezdi, soň bolsa "öýjük diwary we öýjük prosesleri" we "aralyk alyş-çalyş we dem alyş" bolup, olaryň M. bovis ewolýusiýasynda bolandygyny ýüze çykardy.
Portugaliýadan M. bovis maglumatlar toplumynyň iýerarhiki derňewi (n = 42). Her bir işleýän kategoriýa (A) üçin hasaba alnan SNP-leriň we täsir eden genleriň umumy sany. Funksiýa kategoriýasy (B) tarapyndan hasaba alnan sinonim we sinonim däl üýtgeşmeleriň umumy sany.
Global derejede ortaça dN / dS gatnaşygy 1,5-den gowudyr, bu global ewolýusiýa basyşynyň ata-baba döwletinden dynmalydygyny we oňyn (diwersifikasiýa edilen ýa-da gönükdirilen) we / ýa-da arassalanan saýlama ssenarisini görkezýändigini görkezýär. "Wiruslylyk, detoksifikasiýa, uýgunlaşma", "goýmagyň yzygiderliligi we tapgyrlary" we "kadalaşdyryjy beloklar" kategoriýalarynda SNP-leriň üçden iki bölegi sinonim däl (6B surat).
Categorieshli kategoriýalarda köp SNP bolan genler bar, netijede ortaça mutasiýa derejesi (ýagny her gen üçin ortaça SNP) 1-den uly (6A surat). 15 SNP bilen Pks12 (Mb2074c) we 8 SNP bilen fas (Mb2553c) has ýokary mutasiýa bahalaryna eýe. Bu genleriň ikisi hem ýag kislotasynyň alyş-çalşyna gatnaşýar. Pks geni mikobakterial öýjük diwary lipid biosintezine gatnaşýan köpugurly ferment bolan poliketid sintazany (PKS) kodlaýar74,75. Bu gen mikoketidleriň sintezine gatnaşýan köpugurly polipeptidi kodlaýar74,76. Fas geni mikol turşusynyň sintezine gatnaşýar. Bu genleriň ikisi hem öý eýesi bilen aragatnaşykda öýjük diwarynyň biosintezinde möhüm rol oýnaýar.
Mikobakteriýa bovisiniň ewolýusiýasyny has giňişleýin öwrenmek üçin iki sany aýratyn gen seljerildi. Öň neşir edilen yzygiderlilik yzygiderliligini we filogenetiki usullary ulanyp, MTBC ata-babalary tarapyndan diwersifikasiýa edilmezden ozal HGT arkaly alnan genleri kesgitledi37,38. Bu genler goşmaça 2-nji tablisada sanalandyr. HGT bilen baglanyşykly bolup biljek jemi 77 geniň SNP paýlanyşy seljerildi we 26 polimorf ýer kesgitlenildi, köp halatlarda (78%) sinonim däl (NS) üýtgemelere sebäp boldy (Goşmaça tablisa 2). MTBC genomy boýunça geçirilen öňki işler, HGT sebitiniň geniň galan bölekleri bilen deňeşdirilende has ýokary NS SNP gatnaşygyny görkezýändigini görkezdi. Bu rekombinasiýa sebitleriniň MTBC ata-babalary tarapyndan gazanylandygyny we şonuň üçin gadymy polimorfizmleri aşa köp görkezýändiklerini pikir edýän bolsa, sinonim üýtgeşmeleriň paýynyň has ýokary bolmagyna garaşylýar, sebäbi aminokislotanyň üýtgemegi sebäpli NS çalyşmalarynyň negatiw saýlama arkaly ýok edilmegine garaşylýar. Şol sebäpden, netijelerimiz, funksional netijeleriň gymmatly adaptasiýa genetiki dürlüligi üçin ähmiýetini görkezýän HGT meňzeş genleriň çalşylmagyndan gelip çykyp biljekdigini görkezýär.
Bu derňew bilen bir hatarda, 3R (DNK bejermek, köpeltmek we rekombinasiýa) ulgamynyň böleklerini kodlaýan genler, dos Vultos we hyzmatdaşlar (2008) 39 tarapyndan öň neşir edilen sanawa laýyklykda düýpli gözden geçirildi. Birmeňzeş DNK bölekleriniň alyş-çalşyny gönüden-göni synlap bolmaýar, ýöne bu maglumatlar toplumy ýaly ýakyn baglanyşykly bakteriýalar çekilende ýygy-ýygydan bolup biler; Mundan başga-da, bu amal DNK bejeriş usullarynyň açary bolup biler72, şonuň üçin gomologiki rekombinasiýada rol oýnaň. 54 gen bilen paýlanan jemi 26 polimorf pozisiýa kesgitlenildi (Goşmaça tablisa 3). Genleriň bu toplumynda NS üýtgemeleri, netijeleriň takmynan 65% -ini emele getirdi, bu bolsa Mikobakteriýa inçekesel ştamlary baradaky öňki habarlara laýyk gelýär.
Iş wagty: 21-2021-nji oktýabr