Genomin analyysi Helicobacter pylori kantojen liittyvä mahahaava ja mahalaukun cancer

genomin analyysi Helicobacter pylori
kantoja liittyvä mahahaava ja mahasyöpä
tiivistelmä
tausta
Pysyvät kolonisoida ihmisen mahan Helicobacter pylori
liittyy oireeton mahalaukun tulehdus (gastriitti) ja lisääntynyt riski pohjukaissuolihaavan, mahalaukun haavaumia, ja ei-cardia mahasyövän. Aiemmissa tutkimuksissa genomin sekvenssit helikobakteeri
kannat potilaalla on gastriitti tai pohjukaissuolihaava sairaus on analysoitu. Tässä tutkimuksessa olemme analysoineet genomin sekvensseihin helikobakteeri
kantaa (98-10) eristettiin potilaalta, jolla mahasyövän ja helikobakteeri
kantaa (B128) eristetty potilaasta, jolla mahahaava .
tulokset
Perustuen multilocus järjestyksessä kirjoittamista, kanta 98-10 oli läheisintä sukua helikobakteeri
kantoja Itä-Aasian alkuperää ja kanta B128 oli läheisintä sukua kantoja eurooppalaista alkuperää. Strain 98-10 sisälsivät useita ominaisuuksia piirre Aasian kantoja, mukaan lukien tyyppi s1c Vaca
alleeli ja Caga
alleeli koodaa EPIYA-D tyrosiinifosforylaation motiivi. Ydin genomi 1237 geenien oli läsnä kaikissa viidessä kantoja, joille genomin sekvenssejä oli saatavilla. Niistä 1237 ydin geenien alaryhmä alleelien oli hyvin erilaiset Itä-Aasian kanta 98-10, jotka koodaavat proteiineja, jotka osoittivat < 90%: n aminohapposekvenssi-identtisyys verrattuna vastaavat proteiinit muissa neljä kantaa. Ainutlaatuinen kanta-geenit tunnistettiin kuhunkin vasta sekvenssikannoissa, ja joukko kannan suhteen spesifisistä geeneistä jaetaan helikobakteeri
kantoja liittyy mahasyöpä tai syöpää edeltävä mahavaurioita.
Päätelmät
Näitä data antaa käsityksen monimuotoisuuden keskuudessa vallitsee helikobakteeri
kantoja erilaisista kliinisistä ja maantieteellistä alkuperää. Hyvin erilaisten alleelien ja kanta-geenit tunnistettu tässä tutkimuksessa voi edustaa hyödyllisiä biomarkkereita analysoida maantieteellisiä eristämiseen Helikobakteeri
ja tunnistaa kantoja, jotka kykenevät indusoimaan pahanlaatuisia tai syöpää edeltävä mahavaurioita.
Tausta
Helicobacter pylori
on gram-negatiivinen spiraalin muotoinen bakteeri, joka jatkuvasti colonizes ihmisen mahalaukussa [1]. Pysyvät Helikobakteeri
kolonisoida ihmisen vatsa on riskitekijä useiden sairauksien, kuten ei-cardia mahalaukun adenokarsinooma, mahan lymfooma, ja ulkustauti [1, 2]. Ilmaantuvuus näiden tautien vaihtelee huomattavasti eri puolilla maailmaa. Esimerkiksi esiintyvyys mahalaukun adenokarsinooma on huomattavasti korkeampi Itä-Aasiassa, Keski-Amerikassa, ja Etelä-Amerikassa kuin useimmissa muissa osissa maailmaa [3].
H. pylori
isolaatteja ulkopuoliselta ihmisillä osoittavat korkeaa geneettinen monimuotoisuus [4, 5]. Geneettinen vaihtelu on helposti havaittavissa analysoimalla nukleotidisekvenssit yksittäisten geenien eri H. pylori
kantoja [6]. Helikobakteeri
alleeliset monimuotoisuus on luultavasti seurausta useista tekijöistä, mukaan lukien korkea-mutaatio, on korkea lajinsisäinen geneettisen rekombinaation, ja pitkä evoluutiohistoriasta lajin [4, 7]. Vastaavat alleelit eri helikobakteeri
kannat ovat tyypillisesti 92-99% identtisiä nukleotidisekvenssejä [4, 6], mutta useat helikobakteeri
geenien näytteille paljon korkeampi geneettisen monimuotoisuuden [8, 9].
Lisäksi analyysit ovat osoittaneet, että on olemassa maantieteellisiä eroja joukossa H. pylori
kantoja [10-16]. Perustuen multilocus sekvenssianalyysi paneelin 370 helikobakteeri
eristettyjen kantojen ihmisiin eri puolilla maailmaa, seitsemän populaatioita kantojen erillisten maantieteellisten jakaumien on tunnistettu [17]. Nämä Helikobakteeri
populaatioiden kuvastavat siirtymistä ihmisten Afrikasta muualle maailmaan jakson aikana arvioidaan olevan noin 58000 vuotta [12]. Maantieteellinen eroja helikobakteeri
kannat saattavat olla tekijä, joka auttaa selittämään vaihteleva esiintyvyys helikobakteeri
-associated tautien eri puolilla maailmaa.
Lisäksi vaihtelua helikobakteeri
kantoja sarjoissa yksittäisten geenien välillä on huomattavia vaihtelua kantojen geenien sisältöön. Eräässä tutkimuksessa analysoitiin genomista DNA 56 eri Helikobakteeri
kantoja käyttäen array hybridisaatiomenetelmin ja tunnistettu 1150 geenejä, jotka olivat läsnä kaikissa testatut kannat (jotka siis edustivat "ydin" genomi) [18]. Keskuudessa 1531-geenit analysoidaan, 25% oli poissa ainakin yksi 56 H. pylori
kantoja. Se oli ennustettu, että H. pylori
ydin genomi koostuisi 1111 geenien jos paljon suurempi joukko isolaateista testattiin [18]. Muut tutkimukset ovat raportoineet olemassaolon ytimen genomien käsittää 1091 tai 1281 geenejä, jotka perustuvat DNA erilaisia ​​analyysi 34 tai 15 H. pylori
kannoista, vastaavasti [19, 20]. Yksi tutkimus raportoi, että fylogenia helikobakteeri
kannat perustuvat MLST analyysi oli olennaisesti erilainen kuin fylogenia helikobakteeri
kantoja analyysiin perustuvat geenin sisällöstä [18].
Yksi silmiinpistävä erot geeni sisällön joukossa H. pylori
kantoja on läsnä tai poissa ollessa 40-kb: n alueen kromosomaalisen DNA tunnetaan cag
patogeenisyyssaarekkeen (PAI) [8, 21-24]. Yhdysvalloissa ja Euroopassa, noin 50-60% H. pylori
kannat sisältävät CAG
PAI ja loput kannat puuttuu tällä alueella kromosomissa [8, 21-24]. Monissa muissa osissa maailmaa, kuten Aasiassa, lähes kaikki H
. pylori
kannat sisältävät CAG
PAI [15, 25, 26]. H. pylori cag
PAI koodaa efektoriproteiinia, CagA, ja tyypin IV eritystä laite, joka translokoituu CagA mahalaukun epiteelisoluihin [27]. Helikobakteeri
kannoissa rannikkotoimintaryhmillä
PAI liittyy lisääntynyt riski ei-cardia mahasyövän tai mahahaava tauti verrattuna kantoja, joilta puuttuu CAG
PAI [21, 28]. Korrelaatio näiden sairauksien ja läsnäolo CAG
PAI on esimerkki siitä, miten kliininen tulos H. pylori
tartuntaa määräytyy osittain geneettisiä ominaisuuksia kannat, jolla henkilö on saanut tartunnan.
aikaisemmissa tutkimuksissa, täydellinen genomit kolmen helikobakteeri
kantoja on analysoitu [29-31]. Nämä kolme Helikobakteeri
kantaa eristettiin potilaista, joilla oli gastriitti, atrofinen gastriitti tai pohjukaissuolihaava sairaus. Nykyisessä tutkimuksessa olemme pyrkineet analysoimaan geneettisiin ominaisuuksiin H.pylorin
eristettyjen kantojen potilaista kahdella eri helikobakteeri
-associated sairaudet: vatsahaavan ja mahasyövän. Tätä analyysiä varten valitsimme mahahaava kantaa (B128), joka helposti colonizes vatsat hiirien ja Mongolian gerbiilit. Tämä kanta on erityisen kiinnostava, koska eläin-siirrostettiin johdannainen kannan B128 (kanta 7,13) aiheuttaa mahalaukun syövän mongoliangerbiili malli [32, 33]. Jotta analyysi mahalaukun syöpään liittyvän helikobakteeri
kanta, valitsimme kanta 98-10, joka eristettiin mahalaukun syöpäpotilaan Japanissa [34], maassa, jossa on erittäin korkea esiintyvyys mahasyövän [3 , 35].
tulokset
yleispiirteet helikobakteeri
genomit
Ennen nykyistä tutkimusta, täydellinen genomin sekvenssit helikobakteeri
eristettyjen kantojen potilaalla on pinnallinen gastriitti, atrofinen gastriitti tai pohjukaissuolihaava sairaus oli todettu [29-31]. Nykyisessä tutkimuksessa olemme analysoineet genomin sekvenssit H. pylori
kanta (98-10), joka eristettiin potilaan mahalaukun syöpä [34], ja kanta (B128), joka eristettiin potilaan mahalaukun ulkustaudin [32]. Yleiset ominaisuudet kahden genomien analysoidaan olevassa tutkimuksessa verrattuna kolmeen aiemmin sekvensoitu genomin on esitetty yhteenvetona taulukossa 1. tunnistaa siirrettävissä geneettiset elementit, jotka voivat olla läsnä kaksi äskettäin sekvensoitu genomin, nukleotidisekvenssit kunkin genomin käytettiin kyselyt etsiä insertio sekvenssin tietokantaan http: //www-on. biotoul. fr. Strain 98-10 sisälsi ORF (HP9810_5g1 ja HP9810_5g2) homologisia ORF löytyy IS607 (tulonumero AF189015) [36]. Strain B128 sisälsi ORF (HPB128_26g16, HPB128_26g17, ja HPB128_26g18) homologisia ORF löytyy ISHp608 (hakunumero AF357224), mutta nukleotidin insertioita ennustetaan häiritä transposaasi geenin kannasta B128 [37]. IS607 ja ISHp608 joita ei esiinny missään kolmesta H. pylori
kantoja, joille genomin sekvenssit olivat aiemmin saatavilla. Aiemmassa tutkimuksessa on todettu, että IS607 havaittiin noin 20%: H. pylori
kantoja [36]. ISHp608 on nonrandomly jaetaan maantieteellisesti kesken Helikobakteeri
kantoja, ja tämä elementti raportoitiin olevan runsaampaa kannat Perun potilaalla on mahasyöpä kuin kannat Perun potilaalla on gastriitti vain [37] .table 1 Ominaisuudet H. pylori
genomit

H. pylori -kanta

26695

J99
HPAG1
98-10
B128
alkuperä
UK
US
Ruotsi
Japani
US
Disease statea
gastriitti vain
DU
AG
GC
GU
CAG
PAI
Kyllä
Kyllä
Kyllä
Kyllä
Kyllä
vaca
genotyyppi
S1A /m1
S1B /m1
S1B /m1
s1c /m1
S1A /m 2h
Genome koko (Mb) B 1,67
1,64
1.61b
1.6c
1.6c
Yhteensä no. ORF: ien
1564d
1491e
1544f
1527
1731
No. kannan suhteen spesifisistä genesg
69
23
38
22
51
DU, pohjukaissuolihaava; AG, atrofinen gastriitti; GC, mahasyöpä; GU, mahahaava
b Sisältää 9,3 kb plasmidin.
C genomin koko kannan 98-10 perustuu analyysiin 51 suurten contigien määriteltyjä Methods. Genomin koko kannan B128 perustuu analyysiin 73 suurten contigien.
D Nykyinen analyysi perustuu tietoihin ladata TIGR, joka sisältää 1564 ORF. Sitä vastoin taulukko TIGR verkkosivuilla luettelot 1587 ORF rasitusta 26695, ja Genbank järjestyksessä tiedostot sisältävät 1566 ORF kannasta 26695.
e Muita ORF, ei sisälly tähän koko, sittemmin havaittu kannan J99 [43].
f HPAG1 kromosomi sisältää 1536 ennustetun proteiinia koodaavan geenien, ja loput sisältyvät plasmidissa.
g läsnä vain yksi viidestä kannoista analysoitiin tässä tutkimuksessa.
h vaca
on katkaistu kannassa B128.
MLST analyysi helikobakteeri
kantoja
Aikaisemmissa tutkimuksissa MLST analyysia on käytetty luokitella helikobakteeri
isolaattien useisiin haplogroups jotka ovat eri maantieteelliset jakaumat [17]. Määrittää kaksi äskettäin sekvensoitiin H. pylori
kantojen johonkin aiemmin kuvattu väestön klustereita, vertasimme kahdeksan geenin sekvenssiä kustakin kannasta vastaaviin sekvensseihin 434 muiden H. pylori
isolaatit, käyttäen MLST tietokannan kuvattu menetelmät. Tämän analyysin perusteella, kanta 98-10 luokiteltiin jäsenenä Itä-Aasian väestöstä klusterin ja kanta B128 luokiteltiin jäseneksi Euroopan väestöstä klusteri. Naapuri-liittymällä puu kuvaa suhteita kahden vasta sekvenssikannoissa edustaville viittaus eristettyjen kantojen monipuolinen maantieteellisten paikkojen on esitetty kuvassa 1. ryhmittely kuvattu tämän naapurin-liittymällä puu kuvaa tarkasti maantieteellistä alkuperää viitteen kantoja, ja on sopimus aiempien toimeksiannot viitteen kantojen selvä väestöryhmille [18]. Suostumuksella aiemman raportin [17], yksi aiemmin sekvensoitu helikobakteeri
kannat (J99) oli läheisintä sukua eristetyt Länsi-Afrikassa, ja toinen (26695) oli läheisintä sukua eristetyt Euroopassa . Kolmas Helikobakteeri
kantaa (HPAG1) analysoitiin etukäteen tutkimus liittyy läheisesti eristetyt Euroopassa. Kuvio 1 osoittaa, että kanta 98-10 läheisimmin liittyy kantojen East aasialaista alkuperää, ja näin ollen, kannan 98-10 kuuluu väestön klusterin eroavat kannoista, joiden genomin sekvenssit on raportoitu aikaisemmin. Yhdessä genomin sekvenssit analysoitaviksi edustavat kolme maantieteellistä populaatiot helikobakteeri
kantoja [Euroopan (26695, HPAG1, ja B128), Länsi-Afrikkalainen (J99), ja Itä-Aasian (98-10)]. Kuvio 1 fylogeneettinen rakenne perustuu sekvenssianalyysi 8 helikobakteeri ydin geenejä. Helikobakteeri
kannat analysoitiin tässä kuvassa ovat kannat 98-10, B128, kolme kantaa, jota varten genomin sekvenssit aikaisemmin määritettiin (26695, J99, HPAG1), ja edustava eristettyjen kantojen potilaista monipuolinen maantieteellisten sijaintien [18]. Luku luetellaan rasitusta nimitykset ja maista, joissa kantaa eristettiin. Nukleotidisekvenssien ketjutettujen MLST loci yhdenmukaisia ​​ja verrattiin, kuten on kuvattu menetelmät. Kaikki asemat, jotka sisältävät aukkoja ja puuttuvien tietojen eliminoitu aineisto. Oli yhteensä 3041 lopullisissa aineisto. Naapuri-liittymällä puita rakennettiin etäisyyksien perusteella arvioima Kimura 2 muuttujan mallia nukleotidisubstituutiosta [57, 58]. Bootstrap konsensus puu päätellä 1000 rinnakkaista otetaan edustamaan evoluutiohistoriasta kannoista analysoitiin [59]. Haaraa, jotka vastaavat osiot toistettu alle 50% bootstrap toistojen on romahtanut. Puu on piirretty mittakaavaan, jossa haara pituudet samoissa yksiköissä kuin evoluution etäisyydet käytetään päättelemään fylogeneettiseen puu. Phylogenetic analyysit tehtiin MEGA4 [63]. Viisi Helikobakteeri
kantoja, joille genomin sekvenssit olivat käytettävissä on merkitty timantteja. Kolme tärkeintä Helikobakteeri
väestöryhmien (Itä-Aasian, Euroopan ja Länsi-Afrikkalainen) ovat tunnistettavissa.
Analyysi Caga
ja Vaca
CagA ja VacA kaksi tärkeää helikobakteeri
virulenssitekijät jotka erittävät tyypin IV eritystapahtumasarjan ja tyyppi V (autotransporter) eritystapahtumasarjan vastaavasti [14, 38]. Diversity in Caga
ja Vaca
geenejä on tutkittu yksityiskohtaisesti aiemmissa tutkimuksissa, ja monimuotoisuutta näiden geenien muodostaa perustan kirjoittamalla Helikobakteeri
kantoja [8, 13-15]. Näin ollen, olemme analysoineet CagA
ja Vaca
geenejä kussakin kaksi hiljattain sekvenssikannoissa.
Kun kanta 98-10 inkuboitiin AGS mahalaukun epiteelisolujen, kuten aiemmin on kuvattu [39], CagA tehtiin tyrosiinifosforylaatio (tuloksia ei ole esitetty), mikä osoittaa, että tämä kanta on toimiva tyypin IV eritystä järjestelmä translokaatio CagA isäntäsoluihin [27]. CagA koodaama proteiini-kanta 98-10 sisältää 3 EPIYA motiiveja (tyrosiinin fosforylaatio), jotka on nimetty EPIYA-A, EPIYA-B, ja EPIYA-D [14]. Läsnäolo EPIYA-D motiivi on ominaista helikobakteeri
eristetyt Itä-Aasiassa [13, 14]. Liemi viljelmän supernatanttia kannasta 98-10 aiheutti vakuolisaatiota HeLa-solut, mikä osoittaa, että läsnä on aktiivinen VacA toksiinia. Tämä kanta sisältää eräänlainen s1c /m1 Vaca
alleeli, ominaisuus, joka on tunnusomaista helikobakteeri
eristetyt Itä-Aasiassa [15, 40]. Tunnistaminen Aasian Caga
ja Vaca
motiiveja -kanta 98-10 on sopusoinnussa tulosten MLST analyysin, joka luokitellaan kanta 98-10 jäsenenä Itä-Aasian väestöstä klusterin helikobakteeri
kantoja.
Samanlaisia ​​jännittäen 98-10, kanta B128 on toimiva tyypin IV eritys, joka voi translokoituvat CagA mahalaukun epiteelisolujen ja CagA jälkeen sille tehdään tyrosiinifosforylaatiota [41]. CagA koodaama proteiini-kanta B128 sisältää kaksi EPIYA motiivia, joka on nimetty EPIYA-A ja EPIYA-C [14]. Kanta B128 sisältää tyyppi s1 /m2 VacA
alleeli, mutta Vaca
mutaatio tässä kannassa on ennustettu estää ilmentymisen täyspitkän VacA proteiinia. Läsnäolo jälkimmäinen mutaatio vahvistettiin nukleotidisekvenssi analyysi VacA
fragmentti monistettiin PCR: llä. Immunoblot-analyysillä käyttäen useita anti-VacA antiseerumit osoittivat, että tämä kanta ei tuottanut havaittavaa VacA proteiinia, ja liemi viljelmän supernatanttia tästä kannasta ei aiheuttanut vakuolisaatiota HeLa-soluja (tietoja ei esitetty).
Karakterisointi H. pylori
core genomin
rajaaminen on helikobakteeri
ydin genomin (eli geeniä, jotka ovat jatkuvasti läsnä kaikissa helikobakteeri
isolaatit) on kiinnostava, koska monet tällaiset geenit ovat todennäköisesti tarvitaan Kolonisaatiopotentiaalin ihmisen vatsaan. Perustuen käytöstä BLAST pisteet suhteen mittaamiseen kuvatulla tavalla Methods tunnistimme 1237 geenejä, jotka olivat läsnä kaikissa 5 H. pylori
genomit (kuvio 2 ja Additional tiedosto 1). Aiemmassa tutkimuksessa 56 eri helikobakteeri
kannat analysoitiin joukko menetelmiä, ja ydin genomin 1150 geenien raportoitiin olevan läsnä kaikissa 56 kantoja [18]. Niistä 1150 geenit raportoitu käsittävän helikobakteerin
ydin genomin perustuu erilaisia ​​analyysi, 1094 olivat läsnä kaikissa 5 kantaa analysoitiin nykyisessä tutkimuksessa, määritettynä sekvenssianalyysillä. Luettelo ytimen geenien havaittiin kaikissa viidessä kannat sekvenssianalyysillä mutta ei erilaisia ​​analyysi sisältää > 20 geenit sijaitsevat CAG
PAI. Vaikka CAG
PAI on läsnä kaikissa 5 kantaa analysoitiin nykyisessä tutkimuksessa, tämä DNA-alueen tiedetään olevan poissa monista Helikobakteeri
kantoja [24]. Viisi muuta klustereita vierekkäisten geenien (joilla kullakin on vähintään 4-geenien ryhmää kohti) oli läsnä kaikissa 5 sekvenssikannoissa, mutta olivat poissa luettelosta ytimen geenien tunnistaa erilaisia ​​analyysi (HP0061-0065, HP0797-0800, HP1339-1343, HP1400-1403, ja HP1455-1458) (Additional tiedosto 1). Erot nimeäminen keskeisten geenien nykyisessä tutkimuksessa verrattiin aikaisempiin tutkimuksiin voi johtua lukuisista tekijöistä, mukaan lukien lukumäärien eroista kantojen analysoitu ja erot menetelmiä geenin havaitseminen. Kuva 2 vertailu ennusti proteomeja BLAST-pistemäärä suhde (BSR) analyysi. Vasemmassa paneelissa näkyy BSR analyysin koodaamien proteiinien kannan J99 ja HPAG1, kannalla 26695 vertailukohtana rasitusta. Oikeassa paneelissa näkyy BSR analyysin koodaamien proteiinien -kannan 98-10 ja B128, kannalla 26695 vertailukohtana rasitusta. BSR lähestymistapa analysoi kaikki proteiinit ennustetaan koodata kolme genomeja, käyttäen samankaltaisuuden mitta, joka perustuu suhde BLAST tulokset, kuten on kuvattu menetelmät. Proteiinit kuvattu laatikon sisällä on vasemmassa alakulmassa (BSR < 0,4) vastaavat proteiinien läsnä viite Proteome (kanta 26695), mutta poissa kaksi kyselyn proteomeja. Oikeassa yläkulmassa neljännekseen edustaa proteiinien konservoituneet kaikissa kolmessa proteomeja.
Analyysi 1237 ydin geenit osoittivat, että lähes kaikissa tapauksissa, oli eroja aminohapposekvenssien koodaamien proteiinien yksittäisten kantojen. Parittaiset vertailut koodaamien proteiinien eri kannat osoittivat, että tasot sukulaisuuden vaihteli 65%: sta 100%: n aminohapposekvenssi identiteettiä. Edustaja vertailu ydin koodaamien proteiinien kaksi kantaa (98-10 ja 26695) on esitetty kuviossa 3. Vain 11 geeniä tunnistettiin, joiden aminohapposekvenssit on koodattujen proteiinien olivat samat kaikkien 5 kantaa. Seitsemän näistä 11 geenien koodaama ribosomaalisen proteiineja; toiset koodasi translaation aloituksen tekijä (IF-1), lipoproteiini (Lpp20), flagellaarinen pohjapinta kehon proteiinin (FliE), ja proteiini, jonka toimintaa ei tunneta (HP0031). Kuvio 3 suhteuttaminen ydinproteiineiksi ennustetaan koodata helikobakteeri-kannat 98-10 ja 26695. Joukko 1237 geenien läsnä kaikissa 5 H. pylori
kannat tunnistettiin, kuten on kuvattu menetelmät. Päätelty aminohapposekvenssi sekvenssien koodaamat vastaavat proteiinit -kannan 98-10 käytettiin hakemaan tietokannan sekvenssien kannan 26695 käyttäen FastA. Paras ottelu tunnistettiin ja prosentuaalinen aminohappoidenttisyys laskettiin. Histogrammi näyttää määrän ORF näytteille tasoisia Aminohappoidenttisyyden.
Analyysi erilaisten geenien Itä-Aasian syöpään liittyvän helikobakteeri
rasitusta
helikobakteeri
eristettyjen kantojen etuyhteydettömiltä ihmisillä näytteille alleelinen monimuotoisuus (tyypillisesti 92-99% nukleotidin identiteettiä vastaava alleelit), joka on pohjana luokittelun kantojen osaksi väestön klustereihin kautta MLST analyysi. Useita geenejä omaavat huomattavasti korkeamman alleeliset monimuotoisuus. Esimerkiksi ainakin kaksi geeniä (Caga
ja SEL1
homologi) tiedetään olevan huomattavasti eri Itä-Aasian helikobakteeri
kantoja verrattuna Länsi helikobakteeri
kantoja [13, 14 , 42]. Oletimme, että ylimääräiset geenit saattavat olla erittäin poikkeavia Itä-Aasian kanta 98-10 verrattuna muihin 4 sekvenssikannoissa. Tunnistaa geenituotteiden koodaama genomin 98-10, jotka ovat selvästi toisistaan ​​poikkeavia verrattuna tuotteisiin, joita koodaavat muiden 4 genomien, olemme keskittyneet analyysiin 1237 ydin geenit, jotka olivat läsnä kaikissa 5 sekvenssikannoissa. Käyttämällä kuvatun lähestymistavan Methods tunnistimme 8 geenin tuotteita, jotka olivat hyvin erilaiset Itä-Aasian rasitusta verrattuna muihin neljä kantaa (taulukko 2). Näitä ovat CagA ja SEL1
homologin, jotka on aiemmin raportoitu olevan huomattavasti eri Itä-Aasian kantoja verrattuna kantoja muualta maailmasta [13, 42]. Aminohapposekvenssit näiden erilaisten koodaamien proteiinien Japanin kannan 98-10 olivat kunkin < 90% identtisiä sekvenssit vastaavien proteiinien muista neljä kantaa (taulukko 2). Kussakin tapauksessa, eriävät alleeli rasitusta 98-10 ja vastaavien alleelien muut neljä kannat reunustaa sama kromosomi genes.Table 2 hyvin erilaisten alleelien Aasian kannan 98-10
Gene numero
(98-10)
Gene numero (26695)
Kuvaus
% aa identiteetti (98 -10)
% aa identiteetti
(non-98-10) b
% ainutlaatuinen sivustoja c

HP9810_903g20
HP0061d
Hypothetical
67
86
21
HP9810_889g5
HP0492d
hpaA
homologi
72
92
21
HP9810_889g32
HP0519d
SEL1
homologin
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 sekvenssit osoitetun geenin tuotteiden -kannan 98-10 verrattiin vastaavaan sekvenssejä jokaisessa muussa 4 kantoja (26695, J99, HPAG1 ja B128), ja keskimääräinen% aminohapon identiteetin laskettiin, kuten on kuvattu menetelmät.
b sekvenssit ilmoitettu geenituotteiden kutakin kantaa verrattiin kaikkien permutaatioiden, paitsi että vertailut, joissa kanta 98-10 jätettiin analyysin ulkopuolelle. Tarkoittaa%: n aminohapposekvenssi-identiteettien laskettiin, kuten on kuvattu menetelmät.
CPercentage linjassa sivustoja, joissa proteiini kannasta 98-10 sisälsi aminohappo eroaa vastaavasta aminohaposta proteiineissa 4 muiden kantojen.
DReported on olla ainesosa H. pylori
ydin genomin, joka perustuu vähintään yhden sirun analyysi [18-20].
Kuten kuviossa 1 on esitetty, kanta J99 oli läheisintä sukua H. pylori
kantoja eristetty Länsi-Afrikassa, populaatio klusteri eroaa muiden kantojen, joille genomin sekvenssejä oli saatavilla. Siksi me arveltu, että geenit saattavat olla hyvin erilaista eri Länsi-Afrikkalainen rasitusta J99 verrattuna muihin 4 sekvenssikannoissa. Tunnistaa tällaisia ​​geenejä, käytettiin samaa lähestymistapaa kuin on kuvattu edellä. Neljä ainutlaatuista hyvin erilaisten alleelien todettiin kannan J99 (taulukko 3), kukin koodaus tuotteita, jotka olivat < 90% identtisiä vastaavien proteiinien muissa neljässä kantoja. Ainutlaatuinen hyvin erilaisten alleelien eivät olisi helposti tunnistettavissa kannoissa 26695, HPAG1 tai B128. Merkittävä poikkeus oli tunnistaminen hyvin erilaisista Vaca
alleeli kanta B128 (geeni HPB128_147g10). Tunnistaminen vaca
kuin erilaiset alleeli kanta B128 johtuu läsnäolo s1 /m2 Vaca
alleeli tässä kannassa ja läsnäolo s1 /m1 alleeleja neljän muita kantoja; m1 ja m2 muodot VacA tyypillisesti vain 60-70% aminohappo identiteetin puolivälissä proteiinin alueelle, [38] .table 3 hyvin erilaisten alleelien kannan J99
Gene numero
(J99)
Gene numero (26695)
Kuvaus
% aa identiteetti (J99)

% aa identiteetti (non-J99) b
% ainutlaatuinen sivustoja 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 sekvenssit ilmoitettu geenituotteiden kannan J99 verrattiin vastaavien sekvenssien kanssa jokaisessa muussa 4 kantoja (26695, HPAG1, B128, ja 98-10), ja keskimääräinen% aminohapon identiteetin laskettiin.
b sekvenssit ilmoitettu geenituotteiden kutakin kantaa verrattiin kaikkien permutaatioiden, paitsi että vertailut, joissa kannan J99 jätettiin analyysin ulkopuolelle. Tarkoittaa%: n aminohapposekvenssi-identiteettien laskettiin.
CPercentage linjassa sivustoja, joissa proteiini kannasta J99 sisälsi aminohappo eroaa vastaavasta aminohaposta proteiineissa 4 muiden kantojen.
D Raportoitu olla aineosa helikobakteeri
ydin genomin, joka perustuu ainakin yhteen erilaisia ​​analyysi [18-20].
tunnistaminen uusia kannan geenit
tunnistamiseen kannan suhteen spesifisiä geenejä ainutlaatuisesti läsnä toinen hiljattain sekvensoitu genomit, mutta ei aiemmin sekvensoitu H. pylori
genomeja, me käytettiin jälleen BLAST-pisteytys suhteen analyysi, kuten on kuvattu menetelmät (kuvio 2). Strain 98-10 sisälsivät 22 novel kannan suhteen spesifisiä geenejä ja kanta B128 sisälsi 51 (Additional tiedostoja 2 ja 3). Lisäksi tunnistimme 16 geenejä, jotka olivat läsnä sekä kannan 98-10 ja B128, mutta ei esiinny missään aiemmin sekvenssikannoissa (Additional tiedosto 4). Useat kannan erityinen ORF helikobakteeri
kannat 98-10 ja B128 olivat < 100 nukleotidin pituisia, ja on epävarmaa, ovatko nämä hyvin lyhyt ORF todella käännetään proteiineja. Analyysi ainutlaatuinen kannan geenien kolmessa aiemmin sekvensoitu helikobakteeri
genomit (26695, J99, ja HPAG1) paljasti samanlaisen useita ainutlaatuisia kannan geenit (taulukko 1), joka on kuvattu aiemmissa tutkimuksissa [ ,,,0],29-31].
tunnistaa mahdollisia toimintoja kannan suhteen spesifisistä geeneistä löytyy ainoastaan ​​kannan 98-10 tai B128 (tai molemmat 98-10 ja B128), päätellyt proteiinisekvenssien käytettiin kyselyitä BLAST etsimistä koskevan NCBI-tietokanta ei-redundantti proteiini-sekvenssit (taulukko 4 ja muita tiedostoja 2, 3, 4). Suurin osa kannan suhteen spesifisistä proteiineista löytyy ainoastaan ​​kannan 98-10 tai B128 eivät läheisesti tahansa tunnettujen proteiinien tai liittyivät proteiinien tietokantaan, jota varten tehtävät eivät ole tiedossa. Useat kanta-spesifisten geenien esiintyy ainoastaan ​​kannan 98-10 tai B128 on aiemmin havaittu kannoissa H. pylori
, joiden genomi-sekvenssejä ei ole määritetty. Kuten edellä on kuvattu, insertiosekvenssit ja transposaasia koodaavan geenien (IS607 ja ISHp608) tunnistettiin. Kaksi kannan suhteen spesifisiä geenejä H. pylori
kanta B128 (HPB128_11g15 ja HPB128_11g23) koodatut proteiinit liittyvät tyypin IV eritys järjestelmän osat (VirB9 ja VirD4, vastaavasti). Geenit Tämän ryhmän (ulottuu HPB128_11g15 kohteeseen HPB128_11g23) ei havaittu alkuperäisessä genomista analyysit kantojen J99, 26695, tai HPAG1 [29-31], mutta sittemmin havaittiin kannan J99 ja useissa muissa Helikobakteeri
kantoja [43] .table 4 Strain-erityisiä helikobakteeri
geenien läsnä yksinomaan kannan 98-10 tai B128

määrä geenien ilmoitettu kanta (l) a

98-10
B128
98-10 ja B128
kokonaismäärä kannan erityisiä genesa
22
51
16
Toiminnallinen luokka
transposaasi
2
3
6
Tyyppi IV eritystä geeni clusterb
0
7
0
Hypothetical
17
37
9
Ei tietokantaan ottelu
8
8
2
Lähin osuma puuttuu tunnetun funktion
9
29
7
Muut
3
4
1
Gene saaria sisältävä kanta-erityisiä genesc
2
11
3
aPresent osoitettuun kanta (s), mutta ei mitään muita neljän kannan, joiden genomit ovat saatavilla.
bThis ryhmä geenejä ei havaittu alkuperäisen analyysin genomin kannasta J99, mutta sittemmin havaittu kannan J99 [43].
C; tämä analyysi, saari katsottiin olevan läsnä, jos kaksi tai useampi kanta-geenit olivat vierekkäin kromosomi loci.
Mielenkiintoista, kanta B128 sisältää useita geenejä (HPB128_155g19, HPB128_156g11 , HPB128_156g12, HPB128_184g1, HPB128_190g1) ennustetaan koodaavat proteiineja, jotka liittyvät läheisemmin proteiineja koodaa H. acinonychis
(Helicobacter
lajin eristetty suuri kissat) [44], tai H. cetorum
(a http://​www.​softberry.​com/​berry.​phtml?​topic=​fgenesb&​group=​programs&​subgroup=​gfindb[56],

• Vatsa ylösveto varten palanut ruokatorvi, kokemus 44 tapausta
• Diversity in bakteeri-isäntä vuorovaikutusten lajin sisällä Helicobacter heilmannii suppeassa