更新されたErdman株は、タンデムリピートコピー数が位相によって変動し、進化の時間スケール全体にわたる結核菌の適応に影響を与えることを明らかにしました

科学分野:

• ゲノミクス
• 微生物学
• 進化的生物学

背景:

• 高品質の参照ゲノムは、結核菌（Mtb）における比較ゲノミクスと遺伝子型-表現型マッピングに不可欠です。
• 現在のErdman参照ゲノム（ErdmanSTJ）には不正確さが含まれており、Mtbの研究を妨げる可能性があります。

研究 の 目的:

• 超深度HiFiシーケンスを使用して、Mtb Erdman株の参照ゲノムを修正および改善すること。
• 構造変異（SV）を同定および特徴付け、Mtbの進化と表現型への影響を調査すること。

主な方法:

• Mtb Erdman株の超深度HiFiシーケンス。
• 既存の参照ゲノムと比較した小規模および構造的変異の修正。
• プロモータータンデムリピートコピー数変異（CNV）の分析と遺伝子機能との関連付け。

主要な成果:

• 修正されたErdmanTIゲノムは、ErdmanSTJ参照ゲノムにおける多数の潜在的なエラーを明らかにしました。
• 構造変異（SV）を28個同定し、その半数は参照ゲノムのエラーである可能性が高いと判断されました。
• pe/ppe遺伝子におけるフレーム内SVへの新たなバイアスと、プロモータータンデムリピート（PTR）の頻繁で多系統のコピー数変異（CNV）を発見しました。
• PTR CNVは、一酸化窒素耐性、バイオフィルム形成、薬剤耐性、グリセロール利用などの表現型の急速なスイッチングと関連していました。

結論:

• 超深度シーケンスにより、ショートリードシーケンスの制限によってこれまで不明瞭だった、PTR CNVによって駆動されるMtbにおける一般的な位相変異メカニズムが明らかになりました。
• これらの発見は、Mtb比較研究のための改良された参照ゲノムを提供し、適応柔軟性の重要なメカニズムを明らかにしました。
• 本研究は、シーケンス制限と亜集団解像度のために過小評価されていた適応柔軟性を強調し、Mtbの進化の可能性を再考します。