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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/13297
AVALIAÇÃO DOS LOCOS CRISPR (CLUSTERED REGULARLY INTERSPACED SHORT PALINDROMIC REPEATS) EM ESTUDOS EPIDEMIOLÓGICOS DE CEPAS DE YERSINIA PESTIS
Genética
Peste
Estudos Epidemiológicos
Sequências Repetitivas Dispersas
Variação
Evolução molecular
Genótipo
Reação em Cadeia da Polimerase
Roedores
Pulgas
Lins, Rosanny Holanda Freitas Benevides | Date Issued:
2011
Alternative title
Evaluation of CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) loci in epidmiologic study of strains of Yersinia pestisAdvisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Abstract in Portuguese
Yersinia pestis é o agente causador da peste, doença primária de roedores, transmitida por pulgas infectadas, podendo infectar o homem e outros mamíferos. A maioria dos estudos de genotipagem realizada em cepas brasileiras de Y. pestis demonstrou baixo poder discriminatório, revelando padrões genotípicos semelhantes para cepas com diferentes características epidemiológicas. A análise do ―clustered regularly interspaced short palindromic repeats” (CRISPR) vem sendo utilizada para genotipagem e estudos filogenéticos em diferentes gêneros bacterianos, inclusive de Y. pestis. Neste estudo foi realizada a genotipagem de cepas de Y. pestis da coleção de cultura do Serviço Nacional de Referência em Peste do Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães – CPqAM/FIOCRUZ, isoladas nos três focos de peste do Estado de Pernambuco, pela análise dos locos CRISPR. Para as amplificações das 51 amostras, foram utilizados primers dirigidos às sequências CRISPR descritas na literatura (YPa, YPb e YPc). Os amplicons obtidos, após PCR, foram sequenciados, a fim de analisar a estrutura de cada loco CRISPR. Dois locos se apresentaram polimórficos: YPa, com alelos de 150pb a 570pb e YPb, com alelos de 330pb a 331pb. O loco YPc se mostrou monomórfico com alelos de 208pb. Os padrões CRISPR obtidos para cepas de Y. pestis de focos de outros países foram os mesmos observados nas cepas brasileiras. Diferentes arranjos dos espaçadores (YPa, YPb e YPc) foram observados e possibilitou que as cepas fossem agrupadas em 12 perfis genotípicos (PG1-PG12). Dois perfis foram distribuídos nos três focos estudados: PG1 perfil mais frequente (38 cepas) e PG3 (seis cepas). Os demais perfis foram específicos de uma determinada região de isolamento: PG2 para o foco de Triunfo e PG4-PG7 para o foco de Araripe. Os perfis PG8 a PG12 representaram o restante das cepas de focos de outros países. As mesmas cepas foram analisadas, anteriormente, através de onze locos VNTR (MLVA), e foram agrupadas em 35 perfis genotípicos. A menor diversidade observada no CRISPR ocorre, provavelmente, devido à região estar envolvida na codificação gênica e com maior pressão seletiva, portanto, com menor risco de sofrer mutação decorrente de estocagem. A análise dos locos CRISPR, complementar ao uso do MLVA, será útil na identificação e rastreamento de novas cepas, contribuindo para o estabelecimento de medidas de controle adequadas nas áreas de foco para prevenção da peste e na investigação de novos casos que possam surgir no Brasil.
Abstract
Yersinia pestis is the causative agente of plague, primary disease of rodents transmitted by infected fleas that can infect humans and other mammals. Most genotyping studies conducted in Brazilian strains of Y. pestis showed low discriminatory power, revealing patterns similar genotypic strains with different epidemiological characteristics. The analysis of the "clustered regularly interspaced short palindromic repeats" (CRISPR) has been used for typing and phylogenetic studies in different bacterial genera, including the characterization of Y. pestis. This study was performed genotyping of strains of Y. pestis the culture collection of the National Pest Reference in Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães – CpqAM/FIOCRUZ, isolated from three foci of plague in State of Pernambuco, through the analysis of CRISPR loci. For amplifications of the 51 samples, we used primers directed to CRISPR sequences described in the literature (YPa, YPb and YPc). The amplicons obtained after PCR were sequenced in order to analyze the structure of each CRISPR locus. Two loci displayed polymorphism: YPa, with alleles of the 150pb – 570pb, and YPb of the 330pb – 331pb. The YPC proved monomorphic locus with alleles of 208Pb.CRISPR patterns obtained for strains of Y. pestis in other countries foci were the same as those observed in the Brazilian strains: YPa and YPb polymorphic and YPc monomorphic. The different arrangements of the spacers (YPa, YPb and YPc) were observed and enabled the strains to be grouped into 12 genotypic profiles (PG1-PG12). Two profiles were distributed in three areas studied: PG1 profile more frequent (38 strains) and PG3 (six strains). The other profiles were specific to a particular region of isolation: PG2 for focus of Triunfo and PG4-PG7 for focus of Araripe. The profiles PG8 to PG12 represented the rest of the strains of foci in other coutries. The same strains were analyzed previously in eleven VNTR (MLVA) LOCI, and were grouped into 35 genotypic profiles. The lower diversity observed in the CRISPR is probably due to the region to be involved in the encoding gene, with higher selective pressure, therefore, with less risk of mutation due to storage. The analysis of the CRISPR loci, complementary to the use of MLVA, will be useful in identifying and screening new strains, contributing to the establishment of adequate control measures in the areas of focus for prevention of plague and in the investigation of new cases that may arise in Brazil.
DeCS
Yersinia pestisGenética
Peste
Estudos Epidemiológicos
Sequências Repetitivas Dispersas
Variação
Evolução molecular
Genótipo
Reação em Cadeia da Polimerase
Roedores
Pulgas
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