Contribuições da análise genômica para o controle da tuberculose bovina - Castelão, Ana Beatriz Canevari (2016)
Mycobacterium bovis é o agente causador da tuberculose bovina, responsável por uma doença com perdas anuais para a agropecuária global de 3 bilhões de dólares além de sérias repercussões na saúde pública e saúde animal. O sequenciamento genômico e avanços nas técnicas de tipagem molecular têm contribuído para o estudo epidemiológico da tuberculose bovina, por meio da identificação e caracterização de isolados de M. bovis. O genoma de M. bovis é 99,95% idêntico em sequência de nucleotídeos ao genoma de Mycobacterium tuberculosis. Apesar da elevada relação genética global, essas espécies exibem uma grande variedade de fenótipos; a deleção da informação genética, juntamente com a presença de polimorfismos de um único nucleotídeo (SNPs) ao longo do cromossoma das espécies provavelmente explica a diferença na gama de hospedeiros, virulência e imunopatologia encontrada entre estas espécies. O objetivo deste trabalho foi sequenciar, montar, analisar e caracterizar geneticamente genomas micobacterianos, bem como analisá-los filogeneticamente, estabelecendo relações entre os mesmos e comparar um repertório de genes de virulência presentes nos genomas dos isolados M. bovis 04-303 e 534 que apresentam perfis patogênicos contrastantes. A sequência do genoma de AN5 foi obtidas utilizando a tecnologia MiSeq e a montagem do genoma assistida pelo genoma referência: M. bovis AF2122/97. A montagem contém 70 contigs e N50 150.219. O genoma compreende 3.938 sequências codificadoras (CDs) e 48 genes de RNA (3 rRNAs e 45 tRNAs). Nenhuma deleção ou variação genética no isolado M. bovis AN5 utilizado para produção do PPDBR apoia a diferença proteômica encontrada quando comparado ao PPDUK. As sequências dos genomas de M. bovis 04-303 e 534 foram também obtidas utilizando a tecnologia MiSeq. Todos os genes de ambos genomas foram analizados, utilizando M. bovis AF2122/97 como referência. Mutações nucleotídicas foram encontradas em 31 genes de virulência no isolado 04-303: 21 mutações não sinônimas missense (substituição de aminoácidos), 9 mutações de deleção (supressão de aminoácidos) e uma mutação de inserção (inserção de aminoácido). Em relação ao isolado 534, mutações nucleotídicas foram encontradas em 47 genes de virulência: 24 mutações não sinônimas missense, 20 mutações de deleção e 3 mutações de inserção. Dezoito dessas mutações foram comuns em ambos os genomas. As mutações encontradas em genes de virulência estão em concordância com o fenótipo atenuado do isolado M. bovis 534. Estas mutações estão apenas parcialmente em consonância com o fenótipo virulento do isolado M. bovis 04-303. Análises filogenéticas e de processos evolutivos de 38 genomas sequenciados de M. bovis das Américas, Europa, Ásia e África apontaram que isolados norte-americanos estão evoluindo distintamente da maioria dos isolados sul-americanos, além de apresentarem menor pressão de seleção. Através de datação de divergência e da posição basal apresentada por isolados humanos nas árvores filogenéticas evidenciando a origem de M. bovis há aproximadamente 10.000 anos atrás, além de corroborar com a afirmativa de Mycobacterium tuberculosis como progenitor de M. bovis.