Genomkarakterizálást egy Helicobacter pylori izolátumot beteg gyomorrák China

genomkarakterizálást egy Helicobacter pylori
elkülöníteni beteg gyomorrák Kínában
Abstract
alapon
Helicobacter pylori
van jól ismert a kapcsolat az előfordulása számos súlyos gyomor betegségek. A mechanizmus a patogenezis által kiváltott H. pylori katalógusa kevésbé ismertek. Ebben a vizsgálatban, beszámolunk a genom szekvenciája és genomiális jellemzése a H. pylori katalógusa törzset HLJ039 hogy izoláltuk a beteg gyomor rák a kínai tartomány Heilongjiang, ahol van egy magas előfordulási gyomorrák. Ahhoz, hogy vizsgálja meg a lehetséges genetikai jellemzők, amelyek részt vesznek patogenezisében carcinoma, a genom összehasonlították a három korábban szekvenált genomok ezen a területen.
Eredmény katalógusa kaptunk 42 contigs egy teljes hossza 1611192 bp és megjósolta 1687 kódoló szekvenciák . Összehasonlítva izolált törzsek gyomorhurut és fekély ezen a területen, 10 különböző területet azonosítottak, hogy egyedi HLJ039; azok főként kódolt típusú restrikciós-módosítási enzim, II-es típusú M6A metiláz, DNS-citozin metil, DNS metiláz és feltételezett fehérje. Egy egyedülálló 547 bp hosszúságú fragmenst megosztás 93% -os azonosságot mutat egy hipotetikus fehérje Helicobacter cinaedi katalógusa ATCC BAA-847 nem volt jelen semmilyen más korábbi H. pylori
törzsek. Filogenetikai elemzés alapján core genom egyetlen nukleotid polimorfizmusok azt mutatja, hogy HLJ039 definíciója hspEAsia alcsoport, amely tartozik a hpEastAsia csoport. Katalógusa Következtetés katalógusa DNS metilálásokat, változatai a genomi régióban, amely a korlátozás és módosítása rendszerek, amelyek a " forró "régiók, amelyek kapcsolódnak a mechanizmus a H. pylori katalógusa indukált gyomorrák. A genom szekvencia hasznos információkat nyújt a mély bányászat potenciális kapcsolódó mechanizmusok kelet-ázsiai gyomorrák. Katalógusa Kulcsszavak katalógusa Helicobacter pylori katalógusa Gyomorrák Következő generációs szekvenálás genomiális funkciók Háttér katalógusa Helicobacter pylori katalógusa, egy Gram-negatív baktérium, amely colonizes az emberi gyomorban, már széles körben elismert, mint a patogén baktériumok kapcsolódó patogenezisében gastritis, fekélyek, és carcinoma [1-3]. A nagy genetikai variabilitás a H. pylori katalógusa meghajtók drámai képes alkalmazkodni a gyomor niche [4-9]. Azonban, bár sok vizsgálatot végeztek, mechanizmusai még mindig nem jól felderítették.
A gyors fejlődés a következő generációs szekvenálás technológia és a költségek csökkentése, lehetővé vált, hogy végre nagyszabású genom szekvenálása eljárásokat a bőséges információt élővilág szerkezetét és a betegség markerek. Az elmúlt néhány évben egyre több H. pylori törzsek katalógusa a különböző földrajzi régiók, etnikumok, és betegségeket szekvenciáját [10-12], és legalább 50 genom szekvenciák jelenleg rendelkezésre álló nyilvános adatbázisokban.
egy korábbi tanulmány során publikált genom szekvencia három törzs kinyert betegek fekélyek és sorvadásos gyomorhurut Heilongjiang tartományban [13]. Köztudott, hogy a H. pylori
izolált törzsek különböző földrajzi területeken jelenik meg drámai genomiális sokféleséget [14]. Így a genom szintjén, összehasonlító elemzése a törzsek között a különböző klinikai megnyilvánulásai kezdetben megszüntesse az ilyen beavatkozás. Összehasonlító genom szekvenálása elemzése izolált törzsek egyetlen beteg lehet megbízható módon, hogy megszüntesse az ilyen beavatkozás [15-17]. Azonban ez általában nehéz követni a beteg és szerezzen izolált törzsek különböző kiszámíthatatlan megnyilvánulásai.
Ebben a vizsgálatban, azt jelentette, egy tervezetet genom szekvenciájának törzs HLJ039 hogy izoláltuk a beteg gyomorrák Heilongjiang tartományban. Miután az integráció a másik három genomok az ugyanazon a területen, a kezdeti komparatív genomiális elemzést végeztünk, hogy vizsgálja meg a genetikai tulajdonságok gyomorrák izolátumok. Katalógusa módszerek katalógusa törzs kiválasztását katalógusa HLJ039 t izoláltunk egy 84 éves férfi rosszul differenciált gyomor test rák. Bár néhány más gyomorrák kapcsolatos H. pylori katalógusa izolált törzsek különböző területeken, etnikumok, és a lakosság a világon jelen vannak a nyilvános adatbázisok, mi nem választja ki ezeket a törzseket a mi összehasonlító elemzés. A komplexum törzs háttér teszi, hogy nagyon nehéz azonosítani megbízható genomi jellemzőket, amelyek hozzájárultak egy adott betegség, mint a gyomorrák. Mint ilyen, elemzése egy adott földrajzi területen, etnikai, vagy populáció lehet ésszerűbb utat találni a potenciális nyomokat kapcsolatos bizonyos betegségek. Ezért ebben a tanulmányban kiválasztott három izolált törzsek Heilongjiang tartomány az összehasonlító elemzés. Ezek a törzsek nagyon reprezentatív, mert Heilongjiang tartomány magas előfordulási gyomorbetegségek Kínában, különösen a gyomorrák. Ezen kívül a kínai Heilongjiang tartomány közelében Koreában és Japánban. Ezek a kelet-ázsiai országban állítólag a legmagasabb előfordulási gyomorrák világszerte [18, 19]. Katalógusa etikai jóváhagyás katalógusa A kutatást ülése által jóváhagyott etikai bizottsága Nemzeti Intézet fertőző betegségekkel szembeni védekezés és a megelőzés, Kína CDC, szerint a kínai etikai törvények és rendeletek. NO: ICDC-2013001.
Genomszekvenálási és a kommentár katalógusa A törzset izoláltak gyomornyálkahártya és tenyésztjük Columbia agar bázis kiegészítve 5% juh vér. DNS-t extraháltunk a korábban leírt [20]. Minden egyes törzsből, teljes genom szekvenálása segítségével végeztük egy Illumina Hiseq által 2000-generáló párosított-end könyvtárak (500 bp és 2 KB) a gyártó utasításai szerint. Az olvasási hossz-ben 90 bp és 50 bp minden könyvtár, ahonnan több mint 100 Mb kiváló minőségű adatok keletkezett. A páros-end olvas a két könyvtár volt, de novo összeállítva állványzat segítségével SOAPdenovo (http: //szappan. Genomika. Org. Cn). Gene becslés végeztük derengésben. A tRNS gének keresését a tRNAScan-SE2, míg az rRNS géneket kerestek meg RNAmmer3. Protein BLAST4 futott a lefordított kódoló szekvenciák egy lekérdezést a referencia szekvencia (H. pylori katalógusa törzs 51).
A genom további jegyzetekkel és funkcionálisan kategorizálja Rapid Jegyzet alrendszer használatával Technology (RAST). A alrendszer egy sor funkcionális szerepek hogy Annotator döntött kapcsolódnak. Az alrendszerek gyakran képviselik a gyűjtemény funkcionális szerepek alkotó anyagcsere folyamat, komplex, vagy fehérje osztály [21]. Katalógusa eredetileg összehasonlító genomi és filogenetikai analízis katalógusa azonosítása lehetséges régiók, amelyek szerepet játszhat a gyomorrák, MAUVE hasonlítottuk össze HLJ039 további három izolátum felépült az ugyanazon a területen [22]. Amint azt korábban leírtuk, HLJ271 volt visszanyerhető beteg gyomorfekély. HLJ193 és HLJ256 nyertünk betegek sorvadásos gyomorhurut. A különböző régiók (DR) a HLJ039 jelöltünk mentén kromoszóma helyen. DR lásd a kódoló szekvencia (CDS) behelyezhető és deléciót HLJ039, mint a többi három genomok.
Meghatározásához a filogenetikai jellemzése HLJ039 felhasználásával nyilvánosan hozzáférhető a H. pylori
genom szekvenciák, 53 teljes genom szekvenciákat kivonjuk GenBank filogenetikai fa építési (Plusz fájl 1). P12 használtuk, mint a referencia genomban. Az összehasonlítást végeztük a nucmer program MUMMER3 végrehajtani Panseq [23]. Genomok széttört 500 bp szegmensek kellett jelen lenni minden 54 genomok felveendő mag genomban. Vízszintesen bejuttatott gének általában magas genetikai diverzitás között különböző törzsek, például, a plaszticitás zónák, amelyek kódolják a IV típusú szekréciós rendszerek, R-M rendszerekben, vagy átruházható genomi szigetekre. Elve szerint a többszörös összehangolás használata által a Panseq ezek a lehetséges vízszintes gének kikerül a mag géneket. Egységes nukleotid polimorfizmusok (SNP-k) a magban genomok meghatározzuk, és használják, hogy létrehoz egy PHYLIP formátumú fájlt. Az összefűzött SNP-k hossza 29259 bp használták, hogy össze egy filogenetikai fát a szomszéd-csatlakozás módszer MEGA5. Bootstrap módszerrel értékelni a stabilitást a filogenetikai. Katalógusa genomikai adatok lerakódás katalógusa Ez az egész genom shotgun projekt letétbe helyeztük DDBJ /EMBL /GenBank hozzáférési szám alatt JAAA00000000, míg változat JAAA01000000 ismertetjük ebben a tanulmányban.
Minőségbiztosítás
A genomikus DNS-t extraháltunk a tiszta tenyésztett H. pylori
törzzsel, és megerősítette, hagyományos biokémiai vizsgálatok (pozitív ureáz, kataláz, és oxidáz). A RAST szervert használnak, hogy értékelje a lehetséges heterogén szennyezéseket.
Első megállapításait katalógusa Mi végül megszerzett 42 contigs egy teljes hossza 1611192 bp és előrejelzések 1687 CDS belül a tervezetet genomjában törzs HLJ039. További információ szerepel a szekvenálás jelentései HLJ039 (Plusz fájlt 2). A G + C tartalma volt 38,72%. Az alrendszer elosztási és általános információk a potenciális funkcionális elosztása HLJ039 láthatók az 1. ábrán képest további három HLJ genomok, HLJ039 10 különböző régiókban (DR). Részletes információk ezekről a fragmensek az 1. táblázat mutatja az elhelyezésük DR vannak címkézve a teljes genom (2. ábra). Mintegy felét szekvenciákat feltételezett fehérje. A legtöbb DR szekvenciák kódolt fehérjék részt vesz a DNS metiláz és egy restrikciós módosítási enzim. Nevezetesen, egy egyedi 547-bp fragmentum (DR9) megosztás 93% -os azonosságot egy hipotetikus fehérje Helicobacter cinaedi katalógusa ATCC BAA-847-ben megállapították, hogy soha nem volt jelen más H. pylori törzsek katalógusa korábban, ami azt jelezte, egy horizontális gén transzfer a H. pylori katalógusa és H. cinaedi katalógusa. DR9 található állvány 5, behelyez egy 1371 bp-s kódoló gén III típusú restrikciós endonukleáz, amely felelős az adenin-specifikus DNS metiláz módosításokat. 1. ábra alrendszer statisztikákból Helicobacter pylori törzs HLJ039 által generált gyors magyarázat segítségével alrendszer technológiai szerver.
1. táblázat Alap információk a különböző régiók (DR) a HLJ039 katalógusa DR katalógusa
Start katalógusa
Vége Matton Gene leírás Matton DR1
145736 katalógusa 180926 katalógusa 25 feltételezett fehérje, VirB4, DNS topoizomeráz I, p, mobil elem fehérje, első ORF transzpozonalapú ISC1904 katalógusa DR2
618752 katalógusa 619703 katalógusa fukoziltranszferáz- katalógusa DR3
740131 katalógusa 740654 katalógusa hipotetikus fehérje katalógusa DR4
1200420 katalógusa 1202309 katalógusa hipotetikus fehérje katalógusa DNS-citozin metil katalógusa DR5
1254233 katalógusa 1256053
hipotetikus fehérje katalógusa DR6
1335551 katalógusa 1337398 katalógusa Type II M6A metiláz (hinFIM) hotelben hypAIVR katalógusa DR7 katalógusa 1393932 katalógusa 1394805 katalógusa hipotetikus fehérje
DR8
1443251 katalógusa 1445196 katalógusa Type II DNS-módosító enzim katalógusa hipotetikus fehérje katalógusa DR9
1484058 katalógusa 1484604 katalógusa hipotetikus fehérje megosztás 93% azonosságot egy töredéke Helicobacter cinaedi katalógusa ATCC BAA-847 katalógusa DR10 katalógusa 1538060 katalógusa 1539662 katalógusa típusa IIG restrikciós és módosítási enzim
2. ábra Genome összehangolása gyomorrák izolátum HLJ039 nem-carcinoma izolátumok. Tanuld az összes fenti eredmények kiemelik a fontos szerepet DNS restrikciós módosítás rendszerek H. pylori katalógusa genomi rekombináció. Összesen 29.259 mag SNP-k között található 54 elemzett genom szekvenciák. Ennek alapján a core genom SNP analízise 54h. pylori törzsek katalógusa forgalmazott különböző világ régiói, a filogenetikai fa keletkezett, hogy bemutassák a HLJ039 altípus. Valamennyi törzset különböző csoportokra oszthatók, által meghatározott korábbi vizsgálatok szerint multilokusz szekvencia tipizálás [24, 25]. A 3. ábra azt mutatja, hogy HLJ039 definiáltuk tartozó hspEAsia alcsoport, amely tartozott a hpEastAsia csoport. 3. ábra filogenetikai vizsgálata 54 Helicobacter pylori törzsek alapján core genom egyetlen nukleotid polimorfizmusok. katalógusa Megjegyzés: A különböző régiók (DR) kifejezés kódoló szekvencia behelyezését és deléció HLJ039, mint a többi három genomok.
További lehetőségek katalógusa A gyomorrák incidenciája a kelet-ázsiai országban meglehetősen magas [18, 19 ]. Hogy vizsgálja meg a lehetséges kórokozó mechanizmusok, amelyek hozzájárulhatnak az ezt a jelenséget, több kelet-ázsiai H. pylori törzsek katalógusa először be kell ütemezni. A törzsek kiválasztott szekvenálás reprezentatívnak kell lennie, és megszünteti a földrajzi eltérések. A jövőnk irányban fog összpontosítani nagyszabású genom szekvenálása különböző klinikai izolátumot területeken, ahol gyakori a gyomorrák. Részletesebb elemzések részt vesz a DNS metiláció, valamint a korlátozás és a módosítás rendszerek lenne a legvonzóbb irányok vizsgálata H. pylori katalógusa indukált gyomorrák.
Hozzájárulás
írásos beleegyezését adta a beteg számára a kiadvány ennek a jelentést és bármely azt kísérő képeket. katalógusa foglalható alátámasztó adatokat
további alátámasztó adatok az itt bemutatott eredmények tartoznak a kiegészítő fájlokat. katalógusa nyilatkozatok katalógusa Köszönetnyilvánítás katalógusa ezt a munkát támogatott egy alap Kína Mega-projekt fertőző Betegségek (2011ZX10004-001) és a támogatás a Nemzeti Technológia R &D program a 12. ötéves terv Kína (2012BAI06B02). | elektronikai kiegészítő anyag katalógusa 13099_2014_126_MOESM1_ESM. doc További fájl 1: Általános információk az nyilvánosan elérhető genomok. (dOC 60 KB) 13099_2014_126_MOESM2_ESM.doc Kiegészítő fájl 2: Assembly információk HLJ039. (dOC 27 KB) a szerzők eredeti beküldötteknek képeket
alábbiakban a linkeket a szerzők eredeti beküldötteknek képeket. 13099_2014_126_MOESM3_ESM.tiff A szerzők eredeti fájlt az 1. ábra szerinti 13099_2014_126_MOESM4_ESM.tiff A szerzők eredeti fájl 2. ábrán 13099_2014_126_MOESM5_ESM.tiff A szerzők eredeti fájl 3. ábra Érdekütközés
A szerzők kijelentik, hogy nem ellentétes érdekek. Katalógusa Authors ' hozzájárulások katalógusa YY végre a bioinformatikai elemzését és írta a kéziratot; MZ és LH voltak felelősek a baktériumok izolálása és azonosítása; LL XH és YZ végzett genomi szekvenálás JZ és PN tervezte a vizsgálatot, és pénzügyi támogatást nyújtott ennek a munkának. Minden szerző elolvasta és jóváhagyta a végleges kéziratot. Katalógusa

• Adjuváns kemo-sugárzás gyomor adenokarcinóma: intézményi tapasztalatok
• Egy ügy metasztatikus leptomeningeális carcinomatosis korai gyomorrák