بررسی محاسباتی ژن های خانه دار در افتراق مایکوباکتریوم های غیر سلی

کیخا, مسعود; راهدار, حسین علی; شهرکی‌زاهدانی, شهرام

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

¹ گروه میکروب شناسی و ویروس شناسی، دانشکده پزشکی ، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد ، ایران

² گروه میکروب‌‌‌شناسی، دانشکدة پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

³ گروه میکروب‌‌شناسی، دانشکدة پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی زاهدان، زاهدان، ایران

چکیده

زمینه و هدف:مایکوباکتریوم های غیر سلی باکتری های اسید فاستی هستند که در منابع محیطی از قبیل: آب، خاک، گرد و غبار، شیر و سبزیجات در حال فساد زندگی میکنند. براساس طبقه بندی رانیون این باکتری ها به دو دسته مایکوباکتریوم های تند رشد و سخت رشد تقسیم بندی می شوند که هر دو گروه آنها از نمونه های بالینی جدا می شوند. هدف از این مطالعه ارزیابی سه ژن خانه دار در شناسایی افتراق مایکوباکتریوم های غیر سلی بود.
روش کار:در این مطالعه توالی ژن های 16SrRNA، rpoBو hsp65بیست و دو مایکوباکتریوم تند رشد و سخت رشد از بانک ژنی (آدرس: www.ncbi.nlm.nih.gov) دریافت شد. سپس هر یک از این توالی ها هم ردیف شدند و به نرم افزار MEGA5 انتقال داده شدند. در نهایت درخت فیلوژنتیک براساس هر یک از ژن های 16SrRNA، rpoBو hsp65با استفاده از روش Neighbor-joiningو مدل Kimura 2-Parameterرسم شد.
یافته ها و بحث:تجزیه و تحلیل روابط فیلژنتیک بر اساس توالی ژن های 16SrRNA، rpoBو hsp65نشان داد که به جز ژن rpoBمابقی ژن ها نتوانستند برخی گونه های مایکوباکتریومی را تشخیص و تفریق دهند. همچنین دریافتیم که ژن rpoBبهترین گزینه برای شناسایی مایکوباکتریوم های سریع الرشد و کند رشد می باشد.با توجه به مشاهدات این مطالعه به نظر می رسد که به منظور شناسایی اختصاصی و صحیح مایکوباکتریوم های غیر سلی می بایست ژن های rpoB و hsp65 به طور همزمان مطالعه شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Computationalstudy of housekeeping genes in differentiation of Non-tuberculosis mycobacteria

نویسندگان [English]

masoud keikha ¹
hossein ali rahdar ²
Shahram Shahraki- Zahedani ³

¹ Department of Microbiology, School of Medicine Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

² Department of Microbiology, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran

³ Department of Microbiology, School of Medicine, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran

چکیده [English]

Background and Aim: Non-tuberculosis mycobacteria is acid-fast bacteria that lives in environmental sources such as: water, soil, dust, milk and decaying vegetables. Based on Runyon’s classification these bacteria classified in tow group of slow and rapid growing mycobacteria that both of them isolated from clinical specimens.The purpose of this study is evaluation of three housekeeping genes in identification and differentiation of non-tuberculosis mycobacteria.

Methods: In our study we obtained 16S rRNA, rpoB and hsp65 sequences of twenty two slow and rapid growing mycobacteria from Genebank (www.ncbi.nlm.nih.gov). Then this sequences aligned and transferred to MEGA 5.0 program. Finally phylogenetic relationships were determined by constructing 16S rRNA, rpoB and hsp65 genes tree using the neighbor-joining method with Kimura 2-Parameter model.

Results and conclusion: Phylogenetic analysis based on 16S rRNA, rpoB and hsp65 gene sequences indicated that except of rpoB gene, other genes cannot identificated and separate of some species. Also we found that for identification both of rapid growth mycobacteria (RGM) and slow growth mycobacteria (SGM)rpoB gene is the best option.due to findings of this study, it seems that for appropriate and accurate identification of non-tuberculosis mycobacteria we must studied rpoB and hsp65 genes simultaneously

کلیدواژه‌ها [English]

Non-tuberculosis mycobacteria
hsp65
rpoB
16S rRNA

مراجع

[1] Keikha M. The importance of molecular techniques in identification and phylogenetic studies of Non Tuberculosis Mycobacteria. Iranian journal of medical microbiology. 2017;10(6):72-75.

[2] Runyon EH. Anonymous mycobacteria in pulmonary disease. Medical Clinics of North America. 1959;43(1):273-90.

[3] ZakerBostanabad S, Heidarieh P, Sheikhi N, Ghalami M, Pour Azar S, Nojumi S A et al . Identification of Clinical Isolates of Mycobacteria Recovered from Iranian Patients by Phenotypic and Molecular Methods. NCMBJ. 2012; 2 (7) :49-56.

[4] Griffith DE, Aksamit T, Brown-Elliott BA, Catanzaro A, Daley C, Gordin F, Holland SM, Horsburgh R, Huitt G, Iademarco MF, Iseman M, Olivier K, Ruoss S, von Reyn CF, Wallace RJ Jr, Winthrop K, et al. An Official ATS/IDSA Statement: Diagnosis, Treatment, and Prevention of Nontuberculous Mycobacterial Diseases. Am J RespirCrit Care Med. 2007 15;367-416.

[5] Azadi D, Shojaei H. The role of the laboratory in the diagnosis of tuberculosis. Iran J Med Microbiol. 2016; 10 (2) :1-15.

[6] Nasiri MJ, Dabiri H, Darban-Sarokhalil D, Shahraki AH. Prevalence of non-tuberculosis mycobacterial infections among tuberculosis suspects in Iran: systematic review and meta-analysis. PloS one. 2015;10(6):e0129073.

[7] Dai J, Chen Y, Dean S, Morris JG, Salfinger M, Johnson JA, et al. Multiple-genome comparison reveals new loci for Mycobacterium species identification. Journal of clinical microbiology. 2011;49(1):144-53.

[8] Adékambi T, Drancourt M. Dissection of phylogenetic relationships among 19 rapidly growing Mycobacterium species by 16S rRNA, hsp65, sodA, recA and rpoB gene sequencing. International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2004;54(6):2095-105.

[9] Hashemi-Shahraki A, ZakerBostanabad S, Heidarieh P, Titov L P , Khosravi A, Sheikhi N, Ghalami M, Nojoumi A, et al. Species Spectrum of Nontuberculous Mycobacteria Isolated from Suspected Tuberculosis Patients, Identificationby Multi Locus Sequence Analysis. Infection, Genetics and Evolution. 2013; 24,20: 312-24.

[10] Devulder G, de Montclos MP, Flandrois J. A multigene approach to phylogenetic analysis using the genus Mycobacterium as a model. International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2005;55(1):293-302.

[11] Nasiri MJ, Shahraki AH, Fooladi AAI, Dabiri H, Feizabadi MM. rpoB Gene Sequencing for Identification of Rapidly Growing Mycobacteria. Archives of Pediatric Infectious Diseases. 2016[in press].

[12] Salehipour M, ZakerBostanabad S, Rezaee S, Hashemi-Shahraki A. Species spectrum of pathogenic Nocardia isolated from patients. NCMBJ. 2016; 6 (21) :75-84.

[13] Bhattacharya B, Karak K, Ghosal AG, Roy A, Das S, Dandapat P, Khetawat D, Mondal DK, Bhattacharya S, Chakrabarti S, et al. Development of a new sensitive and efficient multiplex polymerase chain reaction (PCR) for identification and differentiation of different mycobacterial species. Tropical Medicine & International Health. 200;8(2):150-7.

[14] Adékambi T, Reynaud-Gaubert M, Greub G, Gevaudan MJ, La Scola B, Raoult D, Drancourt M, et al. Amoebalcoculture of “Mycobacterium massiliense” sp. nov.from the sputum of a patient with hemoptoic pneumonia. Journal of clinical microbiology. 2004:42(12):5493-501.

[15] Zelazny AM, Root JM, Shea YR, Colombo RE, Shamputa IC, Stock F, Conlan S, McNulty S, Brown-Elliott BA, Wallace RJ, Olivier KN, et al. Cohort study of molecular identification and typing of Mycobacterium abscessus, Mycobacterium massiliense, and Mycobacterium bolletii. Journal of clinical microbiology. 2009;47(7):1985-95.

[16] Jacobs SE, Zhong E, Hartono C, Satlin MJ, Magro CM, Jenkins SG, Westblade LF. The Brief Case: Disseminated Mycobacterium haemophilum Infection in a Kidney Transplant Recipient. Journal of clinical microbiology. 2018;56(1):e00561-17.

مجله دانشگاه علوم پزشکی سبزوار

بررسی محاسباتی ژن های خانه دار در افتراق مایکوباکتریوم های غیر سلی

مراجع

مراجع

دوره 25، شماره 5
آذر و دی 1397
صفحه 679-686

بررسی محاسباتی ژن های خانه دار در افتراق مایکوباکتریوم های غیر سلی

مراجع

مراجع

دوره 25، شماره 5آذر و دی 1397صفحه 679-686

دوره 25، شماره 5
آذر و دی 1397
صفحه 679-686