Genoom sequentie-analyse van de Helicobacter pylori-stammen geassocieerd met maagzweren en maagkanker

Genoom sequentie-analyse van de Helicobacter pylori
stammen geassocieerd met maagzweren en maagkanker
Abstracte achtergrond
Persistent kolonisatie van het menselijke maag door Helicobacter pylori
wordt in verband gebracht met een asymptomatische maagontsteking (gastritis) en een verhoogd risico duodenale ulceratie, gastrische ulceratie, en non-cardia maagkanker. In eerdere studies, de genoomsequenties van H. pylori stammen
van patiënten met gastritis en ulcus duodeni geanalyseerd. In deze studie analyseerden we de genoomsequenties van een H. pylori
stam (98-10) geïsoleerd van een patiënt met maagkanker en een H. pylori
stam (B128) geïsoleerd van een patiënt met een maagzweer .
Resultaten
Gebaseerd op multilocus sequentie typen, werd stam 98-10 nauwst verwant aan H. pylori
stammen van Oost-Aziatische afkomst en stam B128 was het meest nauw verwant aan stammen van Europese afkomst. Stam 98-10 bevatte meerdere functies kenmerk van Oost-Aziatische stammen, met inbegrip van een soort S1c Vaca
allel en een cagA
allel dat codeert voor een Epiya-D tyrosinefosforylering motief. Een kern genoom van 1237 genen was aanwezig in alle vijf stammen waarvoor genoom sequenties beschikbaar zijn. Van de 1237 genen kern, een subset van allelen was zeer uiteenlopende in de Aziatische stam 98-10, die coderen voor eiwitten die vertoonde < 90% aminozuursequentiegelijkheid ten opzichte van overeenkomstige eiwitten in de andere vier stammen. Geselecteerde stam-specifieke genen werden geïdentificeerd in elk van de nieuwe sequentie-stammen, en een set van stam-specifieke genen werd gedeeld door H. pylori stammen
geassocieerd met maag- kanker of premaligne maaglesies.
Conclusie Deze
gegevens geven inzicht in de diversiteit die er bestaat tussen H. pylori
stammen uit diverse klinische en geografische afkomst. Zeer uiteenlopende allelen en stam-specifieke genen die in deze studie kan nuttig biomarkers vertegenwoordigen voor de analyse van de geografische verdeling van H. pylori
en voor het identificeren van stammen teweeg kunnen brengen maligne of premaligne maaglesies. Achtergrond
Helicobacter pylori
is een Gram-negatieve spiraalvormige bacterie die voortdurend koloniseert de menselijke maag [1]. Persistente H. pylori
kolonisatie van het menselijke maag is een risicofactor voor verschillende ziekten, waaronder niet-cardia adenocarcinoom, lymfoom gastrische en peptische ulceratie [1, 2]. De incidentie van deze aandoeningen varieert aanzienlijk wereldwijd. Bijvoorbeeld, de incidentie van maagdarmkanker aanzienlijk hoger in Oost-Azië, Midden-Amerika, Zuid-Amerika en dan in andere delen van de wereld [3].
H. pylori
isolaten van niet-verwante mensen een hoog genetische diversiteit vertonen [4, 5]. Genetische variatie gemakkelijk gedetecteerd door analyse van de nucleotide sequenties van individuele genen in verschillende H. pylori stammen
[6]. H. pylori
allelische diversiteit is waarschijnlijk het gevolg van meerdere factoren, zoals een hoge mate van mutatie, een hoog intraspecies genetische recombinatie en een lange evolutie van de species [4, 7]. Overeenkomstige allelen op verschillende H. pylori stammen
typisch 92-99% identiek in nucleotide sequenties [4, 6], maar verschillende H. pylori
genen vertonen een veel hoger niveau van genetische diversiteit [8, 9].
Verdere analyses hebben aangetoond dat er geografische variatie tussen H. pylori
stammen [10-16]. Gebaseerd op multilocus sequentieanalyse van een panel van 370 H. pylori
stammen afkomstig van mensen in verschillende delen van de wereld zijn zeven populaties van stammen met verschillende geografische distributies vastgesteld [17]. Deze H. pylori
populatie tijdens de migratie van mensen uit Afrika naar andere delen van de wereld een tijdsperiode geschat op ongeveer 58.000 jaar [12]. Geografische verschillen tussen H. pylori stammen
kan mogelijk een factor die helpt om de variërende incidentie van H. pylori
geassocieerde ziekten in verschillende delen van de wereld verklaren.
Naast variatie tussen H. pylori
stammen in de sequenties van individuele genen, er aanzienlijke verschillen tussen stammen gen inhoud. Een studie geanalyseerd genomisch DNA van 56 verschillende H. pylori stammen
Matrixformules hybridisatiewerkwijzen en geïdentificeerd 1150 genen die aanwezig zijn in alle onderzochte stammen (zodat aan een "kern" genoom) zijn [18]. Tussen 1531 geanalyseerde genen, 25% waren afwezig in tenminste één van de 56 H. pylori stammen
. Er werd voorspeld dat de H. pylori
kern genoom zou bestaan ​​uit 1.111 genen als een veel groter aantal isolaten [18] werden getest. Andere studies hebben het bestaan ​​van de kern genomen bestaande uit 1091 of 1281 genen, op basis van DNA-array analyse van 34 of 15 H. pylori
stammen, respectievelijk [19, 20] gemeld. Een studie rapporteerde dat de fylogenie van H. pylori stammen
gebaseerd op MLST analyse wezenlijk verschilde van de fylogenie van H. pylori stammen
gebaseerd op de analyse van gen-inhoud [18].
Één van de meest opvallende verschillen in gen-inhoud tussen H. pylori stammen
de aanwezigheid of afwezigheid van een 40 kb regio chromosomaal DNA zogenaamde cag
pathogeniteit eiland (PAI) [8, 21-24]. In de Verenigde Staten en Europa, ongeveer 50-60% van de H. pylori
stammen bevatten de CAG
PAI en de resterende stammen ontberen deze regio van het chromosoom [8, 21-24]. In veel andere delen van de wereld, met inbegrip van Oost-Azië, bijna alle H
.
pylori stammen bevatten cag
PAI [15, 25, 26]. De H. pylori cag
PAI codeert voor een effector eiwit, CagA en een type IV secretie inrichting die CagA translokeert in maagepitheelcellen [27]. H. pylori-stammen
de cag
PAI geassocieerd met een verhoogd risico van niet-cardia maagkanker of maagzweer vergelijking met stammen die de cag gebrek
PAI [21, 28]. De correlatie tussen deze ziekten en de aanwezigheid van de cag
PAI geeft een voorbeeld van het klinische verloop van H. pylori-infectie
wordt mede bepaald door genetische kenmerken van de stammen waarmee een persoon is geïnfecteerd.
in eerdere studies, hebben het volledige genoom van drie H. pylori
stammen geanalyseerd [29-31]. Deze drie H. pylori
stammen werden geïsoleerd van patiënten die gastritis, atrofische gastritis of duodenale ulcera gehad. In de huidige studie hebben we getracht genetische kenmerken van H. pylori
stammen geïsoleerd uit patiënten met twee verschillende H. pylori
geassocieerde ziekten te analyseren: maagzweren en maagkanker. Voor deze analyse, hebben we gekozen voor een maagzweer stam (B128) die gemakkelijk koloniseert de maag van muizen en gerbils. Deze stam is van bijzonder belang omdat een dier gepasseerd derivaat van stam B128 (stam 7,13) veroorzaakt maagkanker in een Mongoolse gerbil model [32, 33]. Voor een analyse van een maag-kanker geassocieerd H. pylori
stam, hebben we gekozen stam 98-10, die uit een maagkanker patiënt werd geïsoleerd in Japan [34], een land met een zeer hoge incidentie van maagkanker [3 , 35].
Resultaten
Algemene kenmerken van H. pylori
genomen
Voorafgaand aan de huidige studie, de complete genoomsequenties van H. pylori
stammen geïsoleerd uit patiënten met oppervlakkige gastritis, atrofische gastritis of duodenale ulcera had gemeld [29-31]. In deze studie analyseerden we de genoomsequenties van een H. pylori stam
(98-10) die werd geïsoleerd uit een patiënt met maagkanker [34] en een stam (B128) die werd geïsoleerd uit een patiënt met maag ulcera [32]. Algemene kenmerken van de twee genomen in de huidige studie vergeleken met drie eerder gesequenced genoom geanalyseerd worden samengevat in Tabel 1. transposeerbare genetische elementen die in de twee nieuw sequentie genomen zou kunnen identificeren, werden de nucleotidesequenties van elk genoom als query .. //www-is biotoul fr: tot een insertie sequentie databank http zoeken. Stam 98-10 bevatte ORF (HP9810_5g1 en HP9810_5g2) homoloog aan ORF gevonden in IS607 (toegangsnummer AF189015) [36]. Stam B128 bevatte ORF (HPB128_26g16, HPB128_26g17 en HPB128_26g18) homoloog aan ORF gevonden in ISHp608 (toegangsnummer AF357224), maar nucleotide inserties wordt voorspeld dat het transposase-gen in stam B128 [37] verstoren. IS607 en ISHp608 zijn niet aanwezig in een van de drie H. pylori
stammen waarvoor genoomsequenties waren eerder beschikbaar. Een eerdere studie gerapporteerd die IS607 werd gedetecteerd in ongeveer 20% van H. pylori
stammen [36]. ISHp608 wordt nonrandomly geografische verdeling tussen H. pylori
stammen, en dit element werd gemeld overvloediger in stammen van de Peruaanse patiënten met maagkanker dan in stammen van de Peruaanse patiënten met gastritis alleen [37] .table 1 Kenmerken van H. te zijn pylori
genomen

H. pylori stam

26.695

J99
HPAG1
98-10
B128
Origin
UK
US
Zweden
Japan
US
Disease statea
gastritis alleen
DU
AG
GC
GU
CAG
PAI
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Vaca
genotype
S1A /m1
S1b /m1
S1b /m1
S1c /m1
S1A /m2h
Genome grootte (Mb)
1,67
1,64
1.61b
1.6c
1.6c
Totaal niet. van ORF
1564d
1491e
1544f
1527
1731
No. van stam-specifieke genesg
69
23
38
22
51
DU, darmzweren; AG, atrofische gastritis; GC, maagkanker; GU, maagzweer
b is voorzien van een 9,3 kb plasmide.
C De grootte van het genoom van de stam 98-10 is gebaseerd op een analyse van 51 grote contigs, zoals gedefinieerd in Methods. De grootte van het genoom van de stam B128 is gebaseerd op een analyse van 73 grote contigs.
D De huidige analyse is gebaseerd op gegevens gedownload van TIGR, bestaande uit 1564 ORF. In contrast, een tafel op het TIGR website lijsten 1587 ORF's in stam 26.695 en Genbank sequentie bestanden bevatten 1566 ORF van stam 26695.
e Extra ORF's, die niet in dit totaal, werden vervolgens gedetecteerd in stam J99 [43].
f de HPAG1 chromosoom 1536 voorspelde eiwit-coderende genen, en de rest aanwezig zijn op een plasmide.
g aanwezig in slechts een van de vijf stammen geanalyseerd in deze studie.
h VACA
afgekapt in stam B128.
MLST analyse van H. pylori
stammen
in eerdere studies is MLST analyse is gebruikt om H. pylori te classificeren
isolaten in verschillende haplogroups die afzonderlijke geografische verdeling [17] hebben. De twee nieuwe sequentie H. pylori stammen
tot een van de eerder beschreven bevolking clusters toewijzen, vergeleken we acht gensequenties van elke stam tot de overeenkomstige sequenties van 434 andere H. pylori
isolaten, met behulp van een MLST database beschreven in de Werkwijzen. Op basis van deze analyse, stam 98-10 werd geclassificeerd als een lid van de Oost-Aziatische bevolking cluster en stam B128 werd geclassificeerd als een lid van de Europese cluster bevolking. Een buur verbinden boom beeltenis verhoudingen van de twee nieuw sequentie stammen representatief referentiestammen geïsoleerd uit verschillende geografische locaties wordt getoond in figuur 1. De clustering afgebeeld op deze neighbor verbinden boom getrouw de geografische herkomst van de referentiestammen en in overeenstemming met eerdere opdrachten van de referentie-stammen tot verschillende bevolkingsgroepen [18]. In overeenstemming met een eerder rapport [17], een eerder sequentie H. pylori stammen
(J99) werd nauwst verwant aan stammen die in West-Afrika, en andere (26.695) werd nauw zijn verwant met stammen geïsoleerd in Europa . Een derde H. pylori
stam (HPAG1) in een eerdere studie analyseerde was nauw verwant aan stammen geïsoleerd in Europa. Figuur 1 illustreert die stam 98-10 nauwst verwant aan stammen van Aziatische oorsprong, en daarom stam 98-10 behoort tot een cluster populatie verschillen van die van stammen waarvoor genoom sequenties werden eerder gerapporteerd. Gezamenlijk de genoomsequenties beschikbaar voor analyse vertegenwoordigen drie belangrijke geografische populaties van H. pylori
stammen [Europese (26.695, HPAG1 en B128), West-Afrikaanse (J99) en Oost-Aziatische (98-10)]. Figuur 1 Fylogenetische structuur op basis van sequentieanalyse van 8 H. pylori kern genen. H. pylori stammen
in deze figuur geanalyseerd omvatten stammen 98-10, B128, drie stammen waarvoor genoom sequenties werden eerder bepaald (26.695, J99, HPAG1), en representatieve stammen geïsoleerd uit patiënten in verschillende geografische locaties [18]. Het cijfer geeft de stam aanduidingen en de landen waar stammen werden geïsoleerd. De nucleotidesequenties van de aaneengeschakelde MLST loci werden uitgelijnd en vergeleken, zoals beschreven in Werkwijzen. Alle posities die leemten en ontbrekende gegevens werden geëlimineerd uit de dataset. Er waren in totaal 3041 posities in het uiteindelijke dataset. -Buurman mee bomen werden gebouwd op basis van afstanden geschat door de Kimura 2-parameter model van nucleotide substitutie [57, 58]. De bootstrap consensus boom afgeleid uit 1000 herhalingen wordt genomen om de evolutionaire geschiedenis van de stammen geanalyseerd [59] vertegenwoordigen. Branches die overeenkomt met partities weergegeven in minder dan 50% bootstrap herhalingen zijn ingestort. De boom is op schaal getekend, waarbij de tak lengtes in dezelfde eenheid als die van de evolutionaire afstanden gebruikt om de fylogenetische boom afleiden. Fylogenetische analysen werden uitgevoerd in MEGA4 [63]. Vijf H. pylori
stammen waarvoor genoomsequenties beschikbaar waren worden aangeduid met diamanten. Drie belangrijke H. pylori
bevolkingsgroepen (Oost-Aziatische, Europese en West-Afrikaanse) identificeerbaar zijn.
Analyse van cagA Kopen en Vaca
CagA en VacA zijn twee belangrijke H. pylori
virulentie factoren die worden uitgescheiden door een type IV secretie route en een type V (autotransporter) secretie pathway, respectievelijk [14, 38]. Diversiteit in cagA Kopen en Vaca
genen is onderzocht in detail in eerdere studies, en diversiteit in deze genen biedt een basis voor het typen van H. pylori
stammen [8, 13-15]. Derhalve analyseerden we de cagA Kopen en Vaca
genen in elk van de twee nieuw sequentie stammen.
Toen stam 98-10 werd geïncubeerd met AGS maagepitheelcellen zoals eerder beschreven [39], CagA onderging tyrosinefosforylering (gegevens niet getoond), hetgeen aangeeft dat deze stam een ​​functioneel Type IV secretie systeem voor translocatie van CagA in gastheercellen [27]. De CagA eiwit waarvoor stam 98-10 bevat 3 Epiya motieven (plaatsen van tyrosinefosforylering), die zijn aangewezen Epiya-A, B-Epiya en Epiya-D [14]. De aanwezigheid van een Epiya D-motief is kenmerkend voor H. pylori
geïsoleerde stammen in Azië [13, 14]. Bouillon kweeksupernatant van stam 98-10 veroorzaakt vacuolatie van HeLa-cellen, met vermelding van de aanwezigheid van een actieve VacA toxine. Deze stam bevat een type S1c /m1 Vaca
allel, een functie die kenmerkend is voor H. pylori
geïsoleerde stammen in Oost-Azië [15, 40]. Identificatie van de Oost-Aziatische cagA
en Vaca
motieven in stam 98-10 is in overeenstemming met de resultaten van de MLST analyse, die stam 98-10 geclassificeerd als een lid van de Oost cluster Aziatische bevolking van H. pylori
stammen.
vergelijkbaar met stam 98-10, stam B128 een functionele type IV secretie systeem CagA kan transloceren in maagepitheelcellen en CagA vervolgens ondergaat tyrosinefosforylering [41]. De CagA eiwit waarvoor stam B128 bevat twee Epiya motieven, aangeduid Epiya-A en Epiya-C [14]. Stam B128 bevat een type s1 /m2 VACA
allel, maar een vaca
mutatie in deze stam wordt voorspeld dat expressie van een full-length VacA-eiwit voorkomen. De aanwezigheid van deze mutatie werd bevestigd door nucleotidesequentie-analyse van een vaca
fragment geamplificeerd door PCR. Immunoblotanalyse met meerdere anti-antisera VacA aangegeven dat deze stam niet detecteerbaar VacA-eiwit produceerde en kweek supernatant van deze stam niet veroorzaakt vacuolisatie van HeLa-cellen (gegevens niet getoond).
Karakterisering van de H. pylori
kern genoom
Afbakening van een H. pylori
kern genoom (dwz genen die consistent aanwezig in alle H. pylori
isolaten) is van belang, omdat veel van dergelijke genen zijn waarschijnlijk vereist voor kolonisatie de menselijke maag. Gebaseerd op het gebruik van BLAST score ratioanalyse zoals beschreven in de Werkwijzen, identificeerden we 1237 genen die in alle 5 H. pylori
genomen (figuur 2 en aanvullende bestandsinformatie 1) waren. In een eerdere studie werden 56 verschillende H. pylori stammen
geanalyseerd door matrix methode en een kern genoom van 1150 genen gerapporteerd in alle 56 stammen [18] is. Van de 1150 genen gerapporteerd aan de H. pylori
kern genoom omvatten op basis array analyse, 1094 waren aanwezig in alle 5 stammen in de huidige studie geanalyseerd, zoals bepaald door sequentieanalyse. De lijst van essentiële genen ontdekt in alle vijf stammen door sequentie-analyse, maar niet door de array analyse omvat > 20 genen zich in de cag
PAI. Hoewel de cag
PAI in alle 5 stammen in de huidige studie geanalyseerd is, deze regio van DNA bekend afwezig vele H. pylori stammen
[24] is. Vijf andere clusters van aangrenzende genen (elk met ten minste 4 genen per cluster) aanwezig in elke sequentie 5 stammen, maar waren afwezig in de lijst van essentiële genen geïdentificeerd door array analyse (HP0061-0065, HP0797-0800, HP1339-1343, HP1400-1403 en HP1455-1458) (Extra-bestand 1). De verschillen in benaming van essentiële genen in de huidige studie vergeleken met eerdere studies kunnen als gevolg van diverse factoren, zoals verschillen in het aantal stammen geanalyseerd en verschillende methodes voor gen-detectie. Figuur 2 Vergelijking van de voorspelde Proteoomwijde door BLAST-score ratioanalyse (BSR). Het linker paneel toont een BSR analyse van eiwitten gecodeerd door stam J99 en HPAG1, met stam 26695 als referentie stam. Het rechter paneel toont een BSR analyse van eiwitten gecodeerd door stam 98-10 en B128, met stam 26695 als referentie stam. De BSR benadering analyseert alle proteïnen voorspeld worden gecodeerd door drie genomen, met een bepaalde overeenstemming gebaseerd op de verhouding van BLAST scores, zoals beschreven in de Werkwijzen. Eiwitten afgebeeld in het vak aan de linker benedenhoek (BSR < 0,4) komen overeen met eiwitten die aanwezig zijn in de referentie proteoom (stam 26.695), maar afwezig bij de twee vraag proteomen. De bovenste rechter kwadrant vertegenwoordigt eiwitten geconserveerd in alle drie proteomen.
Een analyse van de 1237 genen kern bleek dat in bijna alle gevallen waren er verschillen in de aminozuursequenties van de eiwitten waarvoor individuele stammen. Paarsgewijze vergelijkingen van eiwitten waarvoor verschillende stammen gaf aan dat de niveaus van verwantschap varieerde van 65% tot 100% aminozuur identiteit. Een representatieve vergelijking van de kern eiwitten waarvoor twee stammen (98-10 en 26.695) wordt getoond in Figuur 3. Slechts 11 genen geïdentificeerd die de aminozuursequenties van de gecodeerde eiwitten waren identiek onder alle 5 stammen. Zeven van deze 11 genen gecodeerde ribosomale eiwitten; anderen codeerde voor een translatie initiatie factor (IF-1), een lipoproteïne (Lpp20), een basale lichaamstemperatuur flagellair eiwit (flie) en een eiwit van onbekende functie (HP0031). Figuur 3 Relatedness van kerneiwitten voorspeld worden gecodeerd door H. pylori stammen 98-10 en 26695. Een set van 1237 genen in alle 5 H. pylori
stammen werd geïdentificeerd, zoals beschreven in de Werkwijzen. De afgeleide aminozuursequenties van de overeenkomstige eiwitten waarvoor stam 98-10 werden gebruikt om een ​​gegevensbank van sequenties van stam 26695 met behulp FastA zoeken. De beste match werd geïdentificeerd, en het percentage aminozuur identiteit werd berekend. Het histogram toont het aantal ORF vertoont het aangegeven niveau van het aminozuur identiteit.
Analyse van afwijkende genen in een Oost-Aziatische kanker-geassocieerde H. pylori
stam
H. pylori
stammen geïsoleerd van niet-verbonden mensen vertonen allelische diversiteit (gewoonlijk 92-99% nucleotide-identiteit onder overeenkomstige allelen), die een basis vormt voor indeling van stammen in woonkernen via MLST analyse. Meerdere genen vertonen een aanzienlijk hogere allelische diversiteit. Zo worden ten minste twee genen (cagA Kopen en een sel1
homoloog) bekend sterk uiteenlopende te zijn in Oost-Aziatische H. pylori
stammen in vergelijking met westerse H. pylori
stammen [13, 14 , 42]. Onze hypothese was dat aanvullende genen zeer uiteenlopende in de Aziatische stam 98-10 vergeleken met de andere 4 sequentie stammen kunnen zijn. Om genproducten gecodeerd door het genoom van 98-10 die sterk divergent zijn in vergelijking met producten gecodeerd door de andere 4 genoom te identificeren, hebben we ons gericht op de analyse van de kern 1237 genen die in alle stammen 5 gesequenced waren. Met de benadering Werkwijzen beschreven identificeerden we 8 genproducten die in de Aziatische stam individuele verschillen waren in vergelijking met de andere vier stammen (Tabel 2). Deze omvatten CagA en sel1
homoloog, voorheen opgenomen in sterk uiteenlopende Aziatische stammen in vergelijking met stammen uit andere delen van de wereld [13, 42]. De aminozuursequenties van deze uiteenlopende eiwitten waarvoor de Japanse stam werden elk 98-10 < 90% identiek zijn aan sequenties van overeenkomstige eiwitten van de andere vier stammen (Tabel 2). In elk geval werden de uiteenlopende allelen in stam 98-10 en overeenkomstige allelen in de andere vier stammen geflankeerd door dezelfde chromosomale genes.Table 2 Sterk afwijkende allelen in Aziatische stam 98-10
Gene aantal
(98-10)
Gene nummer (26695)
Beschrijving
% aa identity (98 -10) een
% aa identiteit
(non-98-10) b
% unieke locaties c

HP9810_903g20
HP0061d
Hypothetical
67
86
21
HP9810_889g5
HP0492d
hpaA
homoloog
72
92
21
HP9810_889g32
HP0519d
sel1
homoloog
73
92
15
HP9810_905g13
HP0547
cagA

79
87
11
HP9810_868g41
HP0806d
Hypothetical
86
92
6
HP9810_899g75
HP1322d
Hypothetical
75
90
18
HP9810_899g76
HP1323d
Ribonuclease
88
92
6
HP9810_885g15
HP1524d
Hypothetical
80
95
13
a De sequenties van de aangegeven genproducten in stam 98-10 vergeleken met overeenkomstige sequenties in elk van de andere 4 stammen (26695, J99, HPAG1 en B128) waren, en de gemiddelde% aminozuur identiteit berekend zoals beschreven in Werkwijzen.
b de sequenties van de aangegeven genproducten in elke stam werden vergeleken in alle permutaties, behalve dat vergelijkingen met stam 98-10 van de analyse uitgesloten. Mean% aminozuur identiteit werd berekend zoals beschreven in Werkwijzen.
CPercentage uitgelijnde locaties waarin het eiwit van stam 98-10 bevatte een aminozuur verschilt van de overeenkomstige aminozuren in eiwitten van 4 andere stammen.
DReported te is een bestanddeel van de H. pylori
kern genoom, gebaseerd op ten minste één array analyse [18-20].
Zoals getoond in Figuur 1, werd stam J99 nauw zijn verwant met H. pylori stammen
die in West-Afrika, een populatie cluster verschillen van die van de andere stammen waarvoor genoom sequenties beschikbaar zijn. Daarom veronderstelden we dat specifieke genen zeer uiteenlopende in de West-Afrikaanse stam J99 vergelijking met de andere 4 sequentie stammen kunnen zijn. Om deze genen te identificeren, gebruikten we dezelfde procedure als hierboven beschreven. Vier unieke zeer uiteenlopende allelen geïdentificeerd in stam J99 (tabel 3), elk coderen producten die waren < 90% identiek aan overeenkomstige eiwitten in de andere vier stammen. Unieke zeer uiteenlopende allelen niet scherp omlijnd waren in stammen 26695, HPAG1 of B128. Een opmerkelijke uitzondering was de identificatie van een zeer uiteenlopende Vaca
allel in stam B128 (gen HPB128_147g10). Identificatie van VACA
als afwijkende allel in stam B128 worden toegeschreven aan de aanwezigheid van een s1 /m2 VACA
allel in deze stam en de aanwezigheid van s1 /m1 allelen in de vier andere stammen; m1 en m2 vormen van VacA vertonen gewoonlijk slechts 60-70% aminozuuridentiteit in het middengebied van het eiwit [38] .table 3 Sterk afwijkende allelen in stam J99
Gene aantal
(J99)
Gene nummer (26695)
Beschrijving
% aa identiteit (J99) een

% aa identity (non-J99) b
% unieke locaties c

jhp0028
HP0032
Hypothetical
68
91
24
jhp0080
HP0087d
Hypothetical
89
96
8
jhp0173
HP0185d
Hypothetical
88
93
7
jhp0395
HP1029d
Hypothetical
88
95
7
a De sequenties van de aangegeven genproducten in stam J99 vergeleken met overeenkomstige sequenties in elk van de andere 4 stammen (26695, HPAG1, B128, en 98-10), en gemiddelde% aminozuursequentie identiteit berekend.
b de sequenties van de aangegeven genproducten in elke stam werden vergeleken in alle permutaties, behalve dat vergelijkingen met stam J99 van de analyse uitgesloten. Mean% aminozuur identiteit berekend.
CPercentage uitgelijnde locaties waarin het eiwit van stam J99 bevatte een aminozuur verschilt van de overeenkomstige aminozuren in eiwitten van 4 andere stammen.
D Gemeld een bestanddeel van het te H. pylori
kern genoom, gebaseerd op ten minste één array analyse [18-20].
Identificatie van nieuwe stam-specifieke genen Belgique Om stam-specifieke genen uniek in een van de twee nieuw sequentie identificeren genomen maar niet eerder gesequenced H. pylori
genomen, we weer gebruik gemaakt van een BLAST score ratio-analyse, zoals beschreven in de methoden (figuur 2). Stam 98-10 bevatte 22 nieuwe stam-specifieke genen en stam B128 bevatte 51 (Extra bestanden 2 en 3). Bovendien identificeerden we 16 genen die aanwezig zijn in zowel stam B128 en 98-10, maar niet in een van de eerder sequentie stammen (aanvullende bestandsinformatie 4) waren. Een aantal van de stam-specifieke ORF's in H. pylori
stammen 98-10 en B128 waren < 100 nucleotiden lang, en het is onzeker of deze zeer korte ORF's daadwerkelijk worden vertaald in eiwitten. Een analyse van geselecteerde stam specifieke genen in de drie eerder sequentie H. pylori
genoom (26.695, J99 en HPAG1) onthulde een vergelijkbaar aantal geselecteerde stam-specifieke genen (Tabel 1), die in eerdere studies [omschreven ,,,0],29-31].
Om potentiële functies van de stam-specifieke genen gevonden die uitsluitend in stam 98-10 of B128 (of beide 98-10 en B128) te identificeren, werden de afgeleide eiwitsequenties gebruikt als query's voor BLAST zoeken van een NCBI databank van niet-redundante eiwitsequenties (Tabel 4 en Extra bestanden 2, 3, 4). De meeste van de stam-specifieke eiwitten alleen gevonden in stam B128 98-10 of niet nauw verwant aan alle bekende eiwitten of hadden betrekking op eiwitten in de databank waarvan de functies niet bekend zijn. Verscheidene van de stam-specifieke genen uitsluitend in stam B128 en 98-10 zijn eerder waargenomen in stammen van H. pylori
waarvoor de genoomsequenties zijn niet vastgesteld. Zoals hierboven beschreven, werden insertiesequenties en-transposase coderende genen (IS607 en ISHp608) geïdentificeerd. Twee stam-specifieke genen in H. pylori
stam B128 (HPB128_11g15 en HPB128_11g23) gecodeerde eiwitten gerelateerd aan type IV secretie systeemcomponenten (VirB9 en VirD4 respectievelijk). De genen in deze cluster (spanning HPB128_11g15 naar HPB128_11g23) werden niet gedetecteerd in de originele genomische analyses van stammen J99, 26.695, of HPAG1 [29-31], maar werden vervolgens in stam J99 en verscheidene andere H. pylori
stammen gedetecteerd [43] .table 4 Strain-specifieke H. pylori
genen aanwezig is uitsluitend in stam 98-10 of B128

aantal genen in de aangegeven stam (s) een

98-10
B128
98-10 en B128
Totaal aantal stam -specifieke genesa
22
51
16
functionele klasse
Transposase 2
3
6
Type IV secretie gen clusterb
0
7
0
Hypothetisch
17
37
9 verhuur No databank match
8
8 2
Dichtstbijzijnde match ontbreekt bekende functie
9
29
7
Andere
3 verhuur 4 1
Gene eilanden met stam-specifieke genesc 2
11
3
aPresent in de aangegeven stam (stammen), maar niet in een van de andere vier stammen waarvoor genoomsequenties beschikbaar.
bThis groep genen niet in de oorspronkelijke analyse van het genoom van stam J99 gedetecteerd, maar werd vervolgens gedetecteerd in stam J99 [43].
Cfor deze analyse werd een eiland geacht aanwezig te zijn indien twee of meer stam-specifieke genen waren aaneengesloten chromosomale loci.
Interessant stam B128 bevat verschillende genen (HPB128_155g19, HPB128_156g11 , HPB128_156g12, HPB128_184g1, HPB128_190g1) voorspelde eiwitten die nauwer verwant aan eiwitten waarvoor H. acinonychis
coderen (een Helicobacter
species geïsoleerd uit grote katten) [44] of H. cetorum
(a Helicobacter
species geïsoleerd van zeezoogdieren) [45] dan alle eerder gerapporteerde H. pylori
eiwitsequenties (Extra-bestand 3). http://​www.​softberry.​com/​berry.​phtml?​topic=​fgenesb&​group=​programs&​subgroup=​gfindb[56],

• Maag pullup voor uitgebrand slokdarm, een ervaring van 44 cases
• Diversiteit in bacterie-gastheer interacties binnen de soort Helicobacter heilmannii sensu stricto