Análisis de las estructuras genéticas de las islas de patogenicidad de tipo IV_536 en genomas de Escherichia coli

DANIELA PIRAJAN; CECILIA QUIROGA; SOFÍA MUCCI; LEANDRO COLLIVADINO

Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Microbiología; 2019

Asociación Argentina de Microbiología

Resumen:Las Islas de Patogenicidad (IPAs) son plataformas genómicas de entre 10 a 200 Kbp que contienen genes que pueden codificar para factores de virulencia. Estas estructuras se insertan frecuentemente río abajo de ARNs de transferencia, están flanqueadas por secuencias repetidas, poseen un porcentaje de bases G+C diferente al genoma en el que se encuentran y pueden contener genes de virulencia, elementos genéticos móviles y genes accesorios. Las IPAs son plataformas dinámicas que pueden sufrir modificaciones o eliminarse del genoma bacteriano. Las primeras islas estudiadas correspondieron a las IPAs I_536, II_536, III_536 y IV_536 de la cepa uropatógena {Escherichia coli} 536. La virulencia de los distintos aislamientos de {E. coli} proviene en gran parte de los genes codificados en las distintas IPAs. Objetivo El objetivo de este trabajo fue estudiar la estructura genética de las islas de patogenicidad del tipo 536 presentes en los genomas de los distintos virotipos de {E. coli} con el fin de determinar su plasticidad y estabilidad.Materiales y MétodosSe utilizaron 172 genomas completos de los distintos virotipos de {E. coli} publicados en la base de datos Genbank. Se detectaron las IPAs I_536, II_536, III_536 y IV_536 utilizando las secuencias de las respectivas integrasas mediante blastp. La relación entre las integrasas de cada IPA fue analizada mediante la construcción de árboles filogenéticos usando el programa MEGA V7 y el método de neighbor-joining con 1000 {bootstraps}. Se realizó el análisis comparativo de cada IPA detectada mediante los programas ACT y MAUVE, lo que permitió definir los entornos y se buscó el perfil alélico de cada aislamiento con el programa MLST o en la Enterobase. ResultadosDe un total de 172 genomas completos de {E. coli}, 85 presentaron por lo menos una de las 4 IPAs estudiadas en el presente trabajo. Las plataformas más prevalentes fueron las IPAs II_536 (68.6%) y IV_536 (53.5%), mientras que las IPAs I_536 y III_536 se encontraron en menor proporción (39% y 42.6%, respectivamente). La mayoría de las IPA III_536 tenían su integrasa deletada (87.5%) pero mantenían el resto de la plataforma. El análisis detallado de las estructuras genéticas de cada IPA evidenció que la IPA IV_536 es la plataforma más conservada mientras que las otras tres poseen una gran plasticidad, donde se observaron la sustitución o adquisición de regiones portadores de genes de virulencia o de elementos genéticos móviles. El análisis conjunto de las plataformas mostró que la conservación de las islas y la establidad de su contenido genético varía en los diversos grupos clonales.ConclusionesLa elevada ocurrencia de IPAs del tipo 536 en genomas bacterianos evidencia la importancia de estas plataformas en la virulencia de {E. coli}. La gran variabilidad en la distribución y en las estructuras genéticas de las distintas IPAs refleja la versatilidad del genoma de esta bacteria así como su constante evolución y adaptación.