Genomo charakterizavimas iš Helicobacter pylori izoliuoti nuo paciento su skrandžio vėžio Kinijos

Genomo apibūdinimo Helicobacter pylori
izoliuoti nuo paciento su skrandžio vėžiu Kinijoje
Anotacija pervežimas Background
Helicobacter pylori pervežimas yra gerai žinomas dėl savo santykių su kelių sunkių skrandžio ligų atsiradimo. Į patogenezės sukėlė H. mechanizmai pylori
yra mažiau žinomas. Šiame tyrime mes pranešime genomo seka ir genomo apibūdinimą H. pylori
padermės HLJ039, kad buvo izoliuotas nuo paciento su skrandžio vėžiu, Kinijos provincijoje Heilongjiang, kur yra didelis sergamumas skrandžio vėžiu. Ištirti galimus genomo funkcijas, kurios gali būti susiję patogenezę karcinoma, genomo buvo lyginamas trijų anksčiau sekvenuotuose genomų šioje srityje.
Rezultatas
Gavome 42 contigs kurių bendras ilgis 1,611,192 bp ir prognozavo 1.687 kodavimo sekos , Palyginti su padermių, išskirtų iš gastritas ir opų šioje srityje, 10 skirtingi regionai buvo nustatyti kaip unikalus HLJ039; jie daugiausia užkoduota II tipo restrikcijos-modifikacijos fermentų, II tipo m6A metilazę, DNR citozinu metiltransferazei DNR metilazę, ir spėjamų baltymus. Unikalus 547-bp fragmento, dalintis 93% tapatybę hipotetinį baltymų Helicobacter cinaedi pervežimas ATCC BAA-847 nedalyvavo jokiuose kitų ankstesnių H. pylori
padermių. Filogenetinė analizė grindžiama pagrindinių genomo vieno nukleotido polimorfizmas rodo, kad HLJ039 yra apibrėžiamas kaip hspEAsia pogrupyje, kuri priklauso hpEastAsia grupei.
Išvada
DNR methylations, variacijos genomo regionų, dalyvaujančių apribojimas ir modifikavimo sistemas, yra " karšto "regionai, kurie gali būti susiję su H. pylori
indukuotų skrandžio vėžio mechanizmą. Genomo seka suteiks naudingos informacijos giliai kasybos potencialių mechanizmų, susijusių su Rytų Azijos skrandžio vėžio.
Raktiniai žodžiai
Helicobacter pylori
Skrandžio vėžys Naujos kartos sekvenavimo Genomo funkcijos Background
Helicobacter pylori
, gram-neigiamas bakterija, kuri kolonizuoja žmogaus skrandžio, buvo plačiai pripažintas kaip patogeninių bakterijų, susijusių su gastritas, opos patogenezę, ir karcinoma [1-3]. Aukšto genetinis kintamumas H. pylori
vairuoja savo dramatišką gebėjimą prisitaikyti prie skrandžio nišą [4-9]. Tačiau, nors buvo atlikta daug tyrimų, jos mechanizmai dar nėra gerai ištirtas.
Su greito vystymosi naujos kartos sekvenavimo technologiją ir mažesnėmis sąnaudomis, tapo įmanoma atlikti didelio masto genomo iššifravimas procedūros, skirtos gauti pakankamai informacijos apie biologiniai gyventojų struktūros ir ligų žymenys. Per pastaruosius kelerius metus, vis H. pylori
padermės iš įvairių geografinių regionų, etninių grupių ir ligų buvo sekos [10-12], o mažiausiai 50 genomo sekos yra šiuo metu teikiama viešose duomenų bazėse.
ankstesnis tyrimas, mes paskelbtas genomų sekas išieškotų iš pacientų su opos ir atrofinį gastritas Heilongjiang provincijos [13] trys padermių. Jis yra gerai žinoma, kad H. pylori
išskirtų iš įvairių geografinių teritorijų rodo dramatišką genomo įvairovės [14]. Taigi, genomo lygmenyje, lyginamoji analizė tarp kamienų su skirtingų klinikinių apraiškų turėtų iš pradžių pašalinti tokius trukdžius. Lyginamoji genomo sekos analizė padermių, išskirtų iš pavienių pacientų gali būti patikimas būdas pašalinti tokius trukdžius [15-17]. Tačiau tai dažniausiai sunku sekti pacientą ir gauti išskirtų iš įvairių nenuspėjamas apraiškų.
Šiame tyrime mes pranešė genomo seką padermės HLJ039 projektą, kuris buvo išskirtas iš pacientų, kurių skrandžio vėžio Heilongjiang provincijoje. Po integracijos su kitomis trimis genomų iš to paties regiono, pradinis lyginamoji genomo analizė buvo atlikta siekiant ištirti genetinius bruožus skrandžio vėžio izoliatų.
Metodai
rūšies parinkimu
HLJ039 buvo izoliuotas nuo 84 metų vyras su prastai diferencijuotai skrandžio kūno vėžio. Nors kai kurie kiti skrandžio karcinoma, susijusių su H. pylori
išskirtų iš įvairių sričių, etninių grupių ir populiacijų visame pasaulyje buvimą viešose duomenų bazėse, mes ne pasirinkti šiuos štamus mūsų lyginamąją analizę. Kompleksas padermės fonas bus labai sunku nustatyti patikimus genomo savybių, kurios gali būti prisidėję prie konkrečios ligos, pavyzdžiui, skrandžio vėžio. Kaip, pavyzdžiui, analizuojant konkretų geografinį regioną, etniškumas, ar gyventojai gali būti protingesnis būdas rasti potencialių įkalčiais, susijusius su konkrečių ligų. Todėl šiame tyrime mes pasirinkti tik tris išskirtų iš Heilongjiang provincijoje už lyginamąją analizę. Šie kamienai yra labai tipiškas, nes Heilongjiang provincija turi aukštą tikimybę skrandžio ligas Kiniją, ypač skrandžio vėžio. Be to, Kinijos Heilongjiang provincija yra netoli Korėja ir Japonija. Šios Pietryčių Azijos šalys, kaip pranešama, turi didžiausią tikimybę skrandžio vėžio visame pasaulyje [18, 19].
Etika patvirtinimo
Šis tyrimas buvo patvirtintas etikos komitetas nacionalinio instituto Užkrečiamųjų ligų kontrolės ir prevencijos, Kinija CDC susitikimo pagal kinų etikos įstatymus ir teisės aktus. NR. TPPPC-2013001
genomo iššifravimas ir anotaciją Viesbutis The padermės buvo izoliuotas nuo skrandžio gleivinės ir kultūringas ant Kolumbijos agaro bazę papildyta 5% avies kraujo. DNR buvo ekstrahuotas, kaip buvo aprašyta anksčiau [20]. Už kiekvieną kamieno, viso genomo sekos buvo atliktas naudojant ILLUMINA Hiseq 2000 generuojant suporuotas klasės bibliotekomis (500 bp ir 2 kb) pagal gamintojo instrukcijas. READ ilgiai buvo 90 bp ir 50 bp kiekvienam biblioteka, iš kurios buvo sukurtas daugiau nei 100 MB aukštos kokybės duomenis. Suporuotų pabaigos skaito iš dviejų bibliotekos buvo de novo, surinkti į pastolių naudojant SOAPdenovo (http:.. //Muilo genomika CN org.). Genų prognozė buvo atliekama naudojant prošvaistę. Į tRNR genai buvo ieškoma pagal tRNAScan-SE2, o rRNR genai buvo ieškoma pagal RNAmmer3. Baltymų BLAST4 buvo paleisti naudojant išversti kodavimo sekos, kaip užklausoje prieš kontroline seka (H. pylori
padermės 51).
Genomo toliau buvo komentuojami ir funkcionaliai suskirstytos pagal Rapid Anotacija naudojant posistemio technologijos (RAST). Posistemė funkcinių vaidmenų, kad Annotator nusprendė susiję rinkinys. Posistemiai dažnai atstovauti funkcinių vaidmenų, kurie sudaro medžiagų apykaitos kelią kolekciją, sudėtinga, arba baltymų klasės [21].
Pradinis lyginamoji genomo ir Filogenetinė analizė
nustatyti galimus regionams, kurie gali būti susiję su skrandžio vėžio patogenezės Mauve buvo naudojamas palyginti HLJ039 su trijų papildomų izoliatų regeneruotų iš tos pačios srities [22]. Kaip aprašyta anksčiau, HLJ271 buvo išieškota iš paciento su skrandžio opa. HLJ193 ir HLJ256 buvo susigrąžinta iš pacientų, sergančių atrofinį gastritas. Įvairiuose regionuose (DRS) iš HLJ039 buvo paženklinti išilgai jos chromosomos vietoje. Drs skaitykite kodavimo sekos (CD) įterpimo ir deleciją HLJ039, palyginti su kitų trijų genomų.
Norėdami nustatyti filogenetinė apibūdinimą HLJ039 naudojant viešai prieinama, H. pylori
genomo sekos, 53 nesmulkinti genomo sekos buvo paimti iš GenBank už filogenetycznej medžio statybos (Papildoma failų 1). P12 buvo naudojamas kaip atskaitos genomą. Buvo lyginama naudojant nucmer programą iš MUMMER3 įgyvendinta Panseq [23]. Genomai buvo išskaidyta į 500-BP segmentų, kurie turėjo būti pateikti visi 54 genomai turi būti įtraukta į pagrindinę genomą. Horizontaliai perkelti genus paprastai turi aukštą genetinę įvairovę tarp skirtingų kamienų, pavyzdžiui, plastiškumas zonos, kurios koduoti IV tipo sekrecijos sistemos, R-M sistemos, ar perleidžiamus genomikos salos. Pagal išsėtinei suderinimo principas, kurį iš Panseq vaistui, šie galimų horizontaliųjų genai būtų pašalinama iš aktyviosios zonos genų. Vieno nukleotido polimorfizmas (SNP) core genomų nustatomi ir naudojami generuoti phylip suformuotą failą. Sudurtiniai SNP ilgio nuo 29,259-BP buvo naudojami statyti filogenetycznej medį naudojant kaimynas sujungimo metodą MEGA5. Įkrovos metodas buvo naudojamas įvertinti filogenetinio santykių stabilumą.
Genomo duomenys nusodinimo
Visa genomo karabinai projektą buvo deponuotas tuo DDBJ /EMBL /GenBank pagal inventorinį numerį JAAA00000000, o versija JAAA01000000 aprašyta šiame dokumente.
Kokybės užtikrinimas
genomo DNR buvo išskirta iš gryno kultūringas H. pylori
kamieno ir patvirtino naudojant tradicinius biocheminius tyrimus (teigiamas ureazės, katalazė, ir oksidazės). Rast serveris buvo naudojamas siekiant įvertinti galimą nevienalyčių užteršimu.
Pirmines išvadas
Mes galiausiai gavo 42 contigs kurių bendras ilgis 1,611,192 bp ir per genomo projekto padermės HLJ039 prognozuojama 1.687 CD. Papildoma informacija yra įtraukta į sekos ataskaitų HLJ039 (Papildoma failo 2). G + C kiekis buvo 38,72%. Posistemis paskirstymas ir bendra informacija apie galimą funkcinio pasiskirstymo HLJ039 yra parodyta 1 pav Palyginti su papildomomis trimis HLJ genomų, HLJ039 turi 10 skirtingus regionus (DRS). Detali informacija apie šiuos fragmentus parodyta 1. Šių DRS vietos yra ženklinamos visos genomo lentelėje (2 paveikslas). Maždaug pusė šių sekų užkoduota hipotetinius baltymus. Dauguma DR sekos koduotų dalyvaujančius baltymus DNR metilazę ir apribojimas modifikacijos fermentų. Pažymėtina, kad buvo rastas unikalus 547-bp fragmento (DR9) dalijimosi 93% tapatybę hipotetinį baltymų Helicobacter cinaedi pervežimas ATCC BAA-847, kad niekada nebuvo esančių kitų H. pylori
padermių anksčiau, o tai rodo, galimas horizontalus genų perdavimas tarp H. pylori
ir H. cinaedi pervežimas. DR9, įsikūręs pastolių 5, įterpia į 1371-BP geno, koduojančio III tipo restrikcijos endonukleazei, kuri yra atsakinga už adenino-specifinis DNR metilazę modifikacijų. 1 pav posistemis paskirstymo statistika Helicobacter pylori padermės HLJ039 generuoja greitai anotacija naudojant posistemio technologijos serveryje.
1 lentelė Pagrindinė informacija iš įvairių regionų (DRS) į HLJ039
DR
Nemokama Pradėti
Nemokama Baigti
Genų aprašymas
DR1
145.736
180.926
25 hipotetiniai baltymai, VirB4, DNR topoizomerasės aš, para, Mobilus elementas baltymai, Pirma ORF į Transpozon ISC1904
DR2
618.752
619.703
Fucosyltransferase
DR3
740131
740654
hipotetinis baltymų
DR4
1200420
1.202.309
hipotetinis baltymų
DNR citozinu metiltransferazė
DR5
1254233
1256053
Hipotetinis baltymų
DR6
1335551
1.337.398
II tipo m6A metilazę (hinFIM)
hypAIVR
DR7
1.393.932
1.394.805
Hipotetinis baltymų
DR8
1.443.251
1.445.196
II tipo DNR modifikacijos fermentų
hipotetinis baltymų
DR9
1.484.058
1.484.604
hipotetinis baltymų dalintis 93% tapatybę su Helicobacter cinaedi fragmentas
ATCC BAA-847
DR10
1.538.060
1.539.662
tipas IIG apribojimas ir modifikavimas fermentas
2 pav genomo suderinimas skrandžio karcinoma izoliuoti HLJ039 su ne karcinoma izoliatai.
Visi aukščiau išvadas pabrėžti svarbų vaidmenį DNR restrikcijos modifikavimo sistemas H. pylori
genomo rekombinacijos. A 29,259 pagrindinių VNP-ai iš viso buvo rasta tarp 54 tirtų genomo sekos. Remiantis pagrindinių genomo SNP analizės 54H. pylori
padermių platinami įvairiose pasaulio regionuose, filogenetyczna medis buvo sukurtas parodyti HLJ039 potipių. Visi štamai buvo suskirstyti į skirtingas grupes nustatytų ankstesnių tyrimų pagal multilocus sekos rašyti [24, 25]. 3 paveiksle matyti, kad HLJ039 buvo apibrėžta kaip priklausanti hspEAsia pogrupyje, kuris priklausė hpEastAsia grupei. 3 pav Filogenetinė analizė 54 Helicobacter pylori padermių pagal jų šerdis genomo vieno nukleotido polimorfizmas.
Pastaba: Įvairios regionai (DRS) nurodo kodavimo sekos įterpimo ir deleciją HLJ039, palyginti su kitų trijų genomų
ateities kryptis
skrandžio karcinoma Rytų Azijos šalyse sergamumas yra gana didelis [18, 19. ]. Ištirti galimą patogeninius mechanizmus, kurie gali prisidėti prie šio reiškinio, daugiau Rytų Azijos H. pylori
kamienai, pirmiausia turi būti sprendžiami nuosekliai. Pasirinktos sekos kamienai turi būti reprezentatyvi ir pašalinti geografinę variacijos. Mūsų ateities kryptys bus sutelkti dėmesį į didelio masto genomo sekvenavimo įvairių klinikinių izoliatų iš vietovėse, kuriose yra didelis sergamumas skrandžio vėžiu. Išsamesni tyrimai susiję su DNR metilinimo taip pat apribojimas ir modifikavimo sistemas būtų patraukliausi kryptys studijų H. pylori pervežimas indukuotų skrandžio vėžio.
Sutikimas
Parašė informuotas sutikimas buvo gautas iš paciento šios ataskaitos paskelbimo ir bet kokie susiję vaizdai.
Prieinamumas remti duomenis
Papildomi duomenys patvirtinantys rezultatai, apie kuriuos čia yra įskaičiuotos papildomų failų.
deklaracijų
nusipelniusieji
Šis darbas buvo remiamas už Kinijos Mega-projekto, infekcinė liga (2011ZX10004-001) ir dotacijos iš Nacionalinės technologijų mokslinių tyrimų ir stiprintuvą fondas;. d programa 12 penkerių metų planas Kinijos (2012BAI06B02)
elektroninės papildomą medžiagą
13099_2014_126_MOESM1_ESM. dok Papildoma failą 1: Bendra informacija viešai prieinamų genomų (dOC 60 KiB) 13099_2014_126_MOESM2_ESM.doc Papildoma failą 2:.. Asamblėja informacija HLJ039 (dOC 27 KiB) Autoriai "originalas pateiktas failai vaizdų
Žemiau išvardintos nuorodos į Autoriai Pradiniame pateiktų failų vaizdų. 13099_2014_126_MOESM3_ESM.tiff Autorių originalus failas 1 pav 13099_2014_126_MOESM4_ESM.tiff Autorių originalaus failo 2 pav 13099_2014_126_MOESM5_ESM.tiff Autorių originalaus failo 3 pav konkuruojančių interesų Viesbutis The autoriai deklaruoja, kad jie neturi jokių konkuruojančių interesų.
Autoriai " įmokos
MM atliko bioinformatikos analizę ir parašė rankraštį; MZ ir LH buvo atsakingi už bakterijų išskyrimo ir identifikavimo; LL, XH ir YZ atliekamas genomo iššifravimas; JZ ir PN sukurta tyrimą ir pateikė finansinę paramą šiam darbui. Visi autoriai skaityti ir patvirtino galutinį rankraštį.

• Pagalbinis Chemoterapija spinduliuotės skrandžio adenokarcinoma: institucinė experience
• Iš metastazavusiu leptomeningeal karcinomatoze atveju nuo ankstyvo skrandžio carcinoma