細菌学および寄生虫学ジャーナル

概要

マイコバクテリウム属の集団構造に関する新たなパラダイム

ポール・ジェフリー・フリードリン

Mycobacterium 属には、結核菌やハンセン病菌などの病原菌種のほか、環境的地位を占める少なくとも 148 種の日和見病原菌種が含まれます。Mycobacterium 属は、細胞壁にミコール酸を持つ他の抗酸性属 (Corynebacterium、Nocardia、Rhodococcus など) とともに放線菌目に入ります。DNA 依存性 RNA ポリメラーゼサブユニット b 遺伝子 rpoB は、これらの細菌間で比較的保存されています。rpoB の 342bp 断片の配列多型は、Mycobacterium のほとんどの種を区別するのに十分です。しかし、この多型、または他のゲノム領域の多型に基づく堅牢で検証可能な系統発生または集団構造の構築は、依然として困難でした。本研究は、Mycobacterium 属の集団構造を解明するための新しいパラダイムを提示します。最小スパニングツリー (MST) は、5 つの酵素についてコンピューターで検出された制限酵素部位多型、および 47 の Mycobacterium 種、および Corynebacterium、Nocardia、Rhodococcus からそれぞれ 1 種の GenBank データから取得した 342bp rpoB フラグメントに基づいて構築されました。MST は経験的に 3 つの領域に分割されました。すべての急速に増殖する結核菌 (RGM) と、緩やかに増殖する結核菌 (SGM) のハローは、MST 領域 1 に見つかりました。結核菌属の集団構造の MST 領域モデルの正確性は、特定の制限部位対立遺伝子の統計的に確認された連鎖不平衡によって検証されました。特定の対立遺伝子については、MST 領域 1 の SGM は、MST 領域 3 の SGM よりも MST 領域 1 の RGM に類似していました。このモデルは、比較ゲノミクスからの予測、種間のリボソーム RNA (rRNA) 遺伝子特性の分布、報告された種の分岐群など、公開されている遺伝子型および表現型の観察と一致するフレームワークを提供しました。Corynebacterium diphtheriae、Nocardia nova、および Rhodococcus equi は、それぞれ MST 領域 2、3、および 1 に属していました。結論として、Mycobacterium 属の集団構造の MST 領域モデルは、堅牢で、明確で、対立遺伝子に対して透明性があり、遺伝子型および表現型と一致し、統計的に検証可能でした。