17 Слизень В. В. Суркова Л. К. Гуревич Г. Л. микобактерии туберкулеза полиморфизм единичных нуклеотидов гены системы репарации ДНК репликации рекомбинаций изменчивость PE_PGRS генов 2023 2023-03-02 10.29235/1814-6023-2023-20-1-42-57 Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук Изучение изменчивости генов PE и PPE, а также системы репарации ДНК, репликации и рекомбинаций позволяет оценить механизмы эволюции и адаптации Mycobacterium tuberculosis.Цель работы – изучить изменчивость генов PE_PGRS, 3R-системы (репарации ДНК, репликации и рекомбинаций) для оценки механизмов эволюционных изменений M. tuberculosis.Проведено полногеномное секвенирование штаммов M. tuberculosis 11502 и M. tuberculosis 5005 (относились к генотипу Beijing), а также M. tuberculosis 4860 (генотип LAM), выделенных от пациентов с впервые диагностированным туберкулезом легких. Геномы загружены в международный банк геномов GеnBank, NCBI: M. tuberculosis 11502 (код доступа CP070338.1), M. tuberculosis 5005 (код доступа CP053092.1), M. tuberculosis 4860 (код доступа CP049108.1). Секвенированные геномы сравнивали со стандартным референтным штаммом M. tuberculosis H37Rv (GenBank, NCBI: NC_000962.3). В геноме M. tuberculosis 11502, относящихся к генотипу Beijing, подтипу B0/W148, кластеру 100-32, выявлены мутации в 44,4  ±  6,8 % генов (в 24 из 54), относящихся к 3R-системе, в то время как у M. tuberculosis 4860, относящихся к генотипу LAM, меньшее количество генов из системы 3R было подвержено мутациям: 29,6 ± 6,2 % (16 генов из 54). В генах 3R-системы установлен незначительный сдвиг мутаций в сторону замены на аденин и тимин, в то время как для всего генома M. tuberculosis 11502 (в сравнении с M. tuberculosis H37Rv) характерно накопление G + C. Появление мутаций в генах 3R-системы может сопровождаться субоптимальной активностью белков, ответственных за репарацию, что может приводить к увеличению частоты и спектра спонтанных мутаций. Анализ генов PE_PGRS в геноме M. tuberculosis 11502, 4860, 5005 показал, что их вариабельность варьировалась у разных представителей этого семейства генов. Было установлено высокое содержание тетрануклеотидов CGGC в большинстве генов семейства PE_PGRS, где доля CGGC варьировалась от 2,11 до 8,42 %, в то время как в среднем в геноме M. tuberculosis их доля составляла 1,62 %. Установлено, что в некоторых генах генома M. tuberculosis комбинация тетрануклеотидов CGGC вообще не встречается (Rv0011, Rv0100, Rv0460, Rv0616A, Rv0691A, Rv0722, Rv0863, Rv0909, Rv1038c, Rv1197, Rv2347c, Rv2452c, Rv3053c, Rv3320c). Конформационный анализ ДНК в местах мутаций в генах, ассоциированных с устойчивостью к противотуберкулезным лекарственным средствам, показал, что формирование вторичных структур ДНК происходит преимущественно за счет комбинаций нуклеотидов CGGC, GCGC, GGG, GGGG, CTGC, а мутации в генах возникают, как правило, в местах формирования вторичных структур ДНК (шпилек), в которых может происходить перераспределение энергии взаимодействий, зарядов, и, как следствие, могут возникать ошибки репликации и мутации. Возникновение события мутации зависит еще и от других факторов, которые могут нейтрализовать возникающие энергетические изменения в ДНК, а также влияют на точность процесса репликации, репарации (мутации в gyrA гене, в генах 3R-системы). https://www.academjournals.by/publication/14501 https://www.academjournals.by/files/14463