Perbedaan Genetik Micobacterium Tuberculosis Beijing

pada SNP dan VNTR di Negara-Negara Asia

Strain mycobacterium tuberculosis strain Beijing sangat virulen, resistensi terhadap obat, dan menjadi endemic di Asia. Untuk mengekspolor perbedaan genetic pada famili kuman ini pada setiap daerah di Asia timur, 338 strain Beijing di kumpulkan di Taiwan kemudian di analisis dengan mycobacterial interspersed repetitive unit variable number tandem repeat (MIRU-VNTR) dan dibandingkan dengan profil MIRU-VNTR dan dengan indeks perbedaan Hunter-Gaston (HGDI) strain Beijing dari Jepang dan Korea Selatan. Hasilnya menunjukkan bahwa VNTR2163b (HGDI <0.6) dan lima lokus lain (VNTR424, VNTR4052, VNTR1955, VNTR156, VNTR2996 (HGDI>0.3) dapat digunakan untuk membedakan strain Beijing pada daerah-daerah tersebut. Analisis berdasarkan jumlah VNTR diulang-ulang menunjukkan bahwa tiga (VNTR424, 3192, dan 1955) menjadi lokus informasi filogenetik. Selanjutnya, untuk menentukan variasi region geografis daripada tipe sekuens populasi TB, peneliti juga membandingkan dengan tipe sekuens (ST) data strain dengan profil ST terpublikasikan pada strain Beijing dari Jepang dan Thailand. ST10, ST22, ST19 ditemukan prevalensinya di Taiwan (82%), dan Thailand (92%). Selanjutnya,klasifikasi sublineages untuk mengelompokkan strain ini termasuk kuno atau modern, di Taiwan sendiri tergantug dengan jumlah VNTR424 yang diulang-ulang. Terakhir, hubungan filogenetik isolat kuman TB di Taiwan, Korea selatan, dan Jepang terselesaikan dengan minimum spanning tree based on MIRU-VNTR genotyping. Pada topologi ini, genotype MIRU-VNTR pada klaster tertentu sangat berkorelasi dengan karakter genotype yang lain. Hasil ini konsisten dengan hipotesis bahwa evolusi kloning pada kuman TB ini telah terjadi.

Pendahuluan

Diantara strain kuman TB di seluruh dunia, yang paling luas prevalensinya adalah genotype Beijing yang telah menyebar dari Asia ke Eropa, Uni Soviet, Afrika, dan Amerika, dan banyak strain ini yang sangat virulen dan resisten. Strain Beijing dibagi menjadi sebfamili ancestral (kuno), modern, dan W berdasarkan keberadaan transposon IS6110 insersi di regio kromosom NTF. Subfamily modern memiliki satu IS6110 pada region NTF nya. Subfamily ini dikenal dominan di seluruh dunia.

Kini kami menganalisa 338 strain Beijing yang dikumpulkan dari 4 daerah geografis yang berbeda di Taiwan dengan metode typing MIRU-VNTR dan single nucleotide polymorphism (SNP). Kemudian kami membandingkan hasilnya dengan profil yan telah di publikasikan dari Korea Selatan, Jepang dan Thailand untuk mengestimasi hubungan epidemiologis dan daerah/region geografis yang potensial.

Hasil

Terdapat sejumlah 338 isolat strain Beijing yang dikumpulkan dari 5 rumah sakit umum di 4 tempat di Taiwan. Jumlah duplikasi lokus MIRU-VNTR ditemukan bervariasi dari 1 sampai lebih dari 15, dan nilai HGDI yang mempresentasikan kekuatan lokus diantaranya sebagai berikut: indeks untuk 2 lokus (VNTR424, VNTR2163b) memiliki nilai tinggi (HGDI>0.6).

Untuk menentukan apakah lokus MIRU-VNTR dapat digunakan untuk membedakan strain Beijing, kita menganalisis profil MIRU yang dipublikasikan dan menghitung HGDI dari 2 negara Asia timur lainnya, Jepang, dan Korea Selatan. Diantara lokus tersebut, indeks perbedaan VNTR2163b lebih dari 0,6 di Taiwan, Jepang, Korea Selatan. Untuk lebih mengerti tentang variasi dan wilayah geografis dari tipe sekuens pada populasi isolate TB, kita juga menganalisis profil ST dari Taiwan. Delapan ratus lima puluh enam strains Beijing diklasifikasikan ke dalam 11 tipe ST, dengan 402 kuno, dan 454 modern. Proporsi ST10 lebih tinggi secara signifikan di Taiwan (53%) dan Thailand (58%) dibandingkan dengan Jepang (17%).

Diskusi

Dalam pohon filogenetik ini kita melihat bahwa terdapat 6 grup, G1, G2, G3, G4, G5, dan G6. G1, G2, G3 banyak yang berasal dari tipe Beijing modern, terlokalisasi di Taiwan dan Jepang. G4, G5, dan G6 terdiri atas strain Beijing tipe kuno dan terlokalisasi di Jepang dan Korea Selatan. Strain yang paling sering di Taiwan adalah ST10 (53,25%), diikuti dengan ST19 (14,79%) dan ST22 (14,50%), hasil yang sama muncul juga di Thailand.