MgtC là một yếu tố virulence được tiếp nhận theo chiều ngang của các tác nhân gây bệnh vi khuẩn nội bào: Bằng chứng từ hệ sinh thái phân tử và di truyền so sánh

Anne-Béatrice Blanc-Potard1, Bénédicte Lafay1
1Unité Mixte de Recherche CNRS-IRD 9926, Institut de Recherche pour le Développement, National de la Recherche Scientifique, 911, Avenue Agropolis, B.P. 64501, F-34394 Montpellier Cedex 5, France

Tóm tắt

MgtC là một yếu tố virulence cần thiết cho sự sống sót và phát triển trong đại thực bào ở môi trường có Mg2+ thấp trong hai tác nhân gây bệnh không có mối quan hệ phân loại với nhau, Salmonella typhimurium và Mycobacterium tuberculosis. Ở S. typhimurium, mgtC được mang bởi đảo gây bệnh SPI-3 và các nghiên cứu lai ghép đã gợi ý rằng sự phân bố của mgtC giữa các vi khuẩn đường ruột là có hạn. Trong nghiên cứu hiện tại, chúng tôi đã tìm kiếm sự tồn tại của các trình tự giống mgtC trong các bộ gen vi khuẩn thực thụ. Phân tích về hệ sinh thái các protein giống MgtC và bối cảnh nhiễm sắc thể giống mgtC hỗ trợ giả thuyết rằng mgtC đã được tiếp thu thông qua quá trình chuyển giao gen theo chiều ngang nhiều lần trong suốt quá trình tiến hóa của vi khuẩn. Ngoài ra, phân tích hệ sinh thái phân nhánh đã tiết lộ sự tồn tại của một nhóm con các protein, bao gồm các protein MgtC của S. typhimurium và M. tuberculosis, cũng như các protein liên quan đến MgtC từ các tác nhân gây bệnh khác có khả năng sống sót trong các đại thực bào, B. melitensis và Y. pestis. Chúng tôi đề xuất rằng MgtC có chức năng tương tự trong tất cả những tác nhân gây bệnh có mối quan hệ xa này, rất có thể cung cấp khả năng phát triển trong môi trường có Mg2+ thấp.

Từ khóa

#MgtC #vi khuẩn nội bào #tính virulence #chuyển giao gen theo chiều ngang #phylogeny phân tử #di truyền so sánh

Tài liệu tham khảo

SF Altschul TL Madden AA Schaffer J Zhang Z Zhang W Miller DJ Lipman (1997) ArticleTitleGapped BLAST and PSI-BLAST: A new generation of protein database search programs. Nucleic Acids Res 25 3389–3402 Occurrence Handle9254694

A-B Blanc-Potard EA Groisman (1997) ArticleTitleThe Salmonella selC locus contains a pathogenicity island mediating intramacrophage survival. EMBO J 16 5376–5385 Occurrence Handle10.1093/emboj/16.17.5376 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXmsVGlsL0%3D Occurrence Handle9311997

A-B Blanc-Potard F Solomon J Kayser EA Groisman (1999) ArticleTitleThe SPI-3 pathogenicity island of Salmonella enterica. J Bacteriol 181 998–1004 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK1MXhtVGis74%3D Occurrence Handle9922266

ML Boschiroli V Foulongne D O’Callaghan (2001) ArticleTitleBrucellosis: A worldwide zoonosis. Curr Opin Microbiol 4 58–64 Occurrence Handle10.1016/S1369-5274(00)00165-X Occurrence Handle1:STN:280:DC%2BD3M3jt1yqtg%3D%3D Occurrence Handle11173035

N Buchmeier A-B Blanc-Potard S Ehrt D Piddington L Riley EA Groisman (2000) ArticleTitleA parallel intraphagosomal survival strategy shared by Mycobacterium tuberculosis and Salmonella enterica. Mol Microbiol 35 1375–1382 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2958.2000.01797.x Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXis1Wrtr8%3D Occurrence Handle10760138

S Eriksson S Lucchini A Thompson M Rhen JC Hinton (2003) ArticleTitleUnravelling the biology of macrophage infection by gene expression profiling of intracellular Salmonella enterica. Microbiol 47 103–118 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2958.2003.03313.x Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3sXntVKiuw%3D%3D

Felsenstein J (2002) Phylip (Phylip inference package), version 3.6(alpha3). http://evolution.genetics.washington.edu/phylip/phylip36.html

N Galtier M Gouy C Gautier (1996) ArticleTitleSeaView and Phylo_win, two graphic tools for sequence alignment and molecular phylogeny. Comput Applic Biosci 12 543–548 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXhtlWktLw%3D

T Guina SO Purvine EC Yi J Eng DR Goodlett R Aebersold SI Miller (2003) ArticleTitleQuantitative proteomic analysis indicates increased synthesis of a quinolone by Pseudomonas aeruginosa isolates from cystic fibrosis airways. Proc Natl Acad Sci USA 100 2771–2776 Occurrence Handle10.1073/pnas.0435846100 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3sXitVait7c%3D Occurrence Handle12601166

YM Hou (1999) ArticleTitleTransfer RNAs and pathogenicity islands. Trends Biochem Sci 24 295–298 Occurrence Handle10.1016/S0968-0004(99)01428-0 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXjtVKruw%3D%3D Occurrence Handle10431171

DT Jones WR Taylor JM Thornton (1992) ArticleTitleThe rapid generation of mutation data matrices from protein sequences. Comput Applic Biosci 8 275–282 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK38Xlt1Okt7w%3D

DG Kehres ME Maguire (2002) ArticleTitleStructure, properties and regulation of magnesium transport proteins. Biometals 15 261–270 Occurrence Handle10.1023/A:1016078832697 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38XkvFCgtLY%3D Occurrence Handle12206392

JG Lawrence H Ochman (2002) ArticleTitleReconciling the many faces of lateral gene transfer. Trends Microbiol 10 1–4 Occurrence Handle10.1016/S0966-842X(01)02282-X Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38Xntlaguw%3D%3D Occurrence Handle11755071

JG Lawrence H Ochman (1997) ArticleTitleAmelioration of bacterial genomes: Rates of change and exchange. J Mol Evol 44 383–397 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXis12msLw%3D Occurrence Handle9089078

P Lestrate RM Delrue I Danese C Didembourg B Taminiau P Mertens et al. (2000) ArticleTitleIdentification and characterization of in vivo attenuated mutants of Brucella melitensis. Mol Microbiol 38 543–551 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2958.2000.02150.x Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXovV2isrc%3D Occurrence Handle11069678

PC Oyston N Dorrell K Williams SR Li M Green RW Titball BW Wren (2000) ArticleTitleThe response regulator PhoP is important for survival under conditions of macrophage-induced stress and virulence in Yersinia pestis. Infect Immun 68 3419–3425 Occurrence Handle10.1128/IAI.68.6.3419-3425.2000 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXjsF2js7w%3D Occurrence Handle10816493

G Perrière M Gouy (1996) ArticleTitleWWW-Query: An on-line retrieval system for biological sequence banks. Biochimie 78 364–369 Occurrence Handle8905155

Schmidt HA, Strimmer K, Vingron M, von Haeseler A (2000) TREE-PUZZLE version 5.0. Maximum likelihood analysis for nucleotide, amino acid, and two-state data, http://www.tree-puzzle.de/

RL Smith MT Kaczmarek LM Kucharski ME Maguire (1998) ArticleTitleMagnesium transport in Salmonella typhimurium: Regulation of mgtA and mgtCB during invasion of epithelial and macrophage cells. Microbiology 144 1835–1843 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK1cXltVyhs7o%3D Occurrence Handle9695916

MD Snavely CG Miller ME Maguire (1991) ArticleTitleThe mgtB Mg2+ transport locus of Salmonella typhimurium encodes a P-type ATPase. J Biol Chem 266 815–823 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK3MXkt1ehtbg%3D Occurrence Handle1824701

SC Straley PA Harmon (1984) ArticleTitle Yersinia pestis grows within phagolysosomes in mouse peritoneal macrophages. Infect Immun 45 655–659 Occurrence Handle1:STN:280:BiuB1cjotlM%3D Occurrence Handle6469352

DL Swofford (1998) PAUP*: Phylogenetic analysis using parsimony (*and other methods). Version 4.Ob10 for Macintosh PPC. Sinauer Associates Sunderland, Massachusetts

JD Thompson DG Higgins TJ Gibson (1994) ArticleTitleCLUSTAL W: Improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Res 22 4673–4680 Occurrence Handle7984417

J Wei JL Dahl JW Moulder EA Roberts P O’Gaora DB Young RL Friedman (2000) ArticleTitleIdentification of a Mycobacterium tuberculosis gene that enhances mycobacterial survival in macrophages. J Bacteriol 182 377–384 Occurrence Handle10.1128/JB.182.2.377-384.2000 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXivFSgug%3D%3D Occurrence Handle10629183

YI Wolf IB Rogozin AS Kondrashov EV Koonin (2001) ArticleTitleGenome alignment, evolution of prokaryotic genome organization, and prediction of gene function using genomic context. Genome Res 11 356–372 Occurrence Handle10.1101/gr.GR-1619R Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3MXhvVOnsbg%3D Occurrence Handle11230160