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GENOMIC ANALYSIS OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS VARIANT BOVIS STRAINS ISOLATED FROM BOVINE IN THE STATE OF MATO GROSSO, BRAZIL
Author
Affilliation
Universidade de Cuiabá (UNIC). Faculdade de Medicina Veterinária. Programa de Pós-graduação em Biociência Animal - Stricto Sensu. Cuiabá. MT, Brasil.
Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Faculdade de Agronomia e Zootecnia. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal. Cuiabá, MT, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicado a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicado a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicado a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Departamento de Microbiologia Médica. Laboratório de Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Faculdade de Nutrição. Laboratório de Microbiologia Molecular de Alimentos. Cuiabá, MT, Brasil.
Universidade de Cuiabá (UNIC). Faculdade de Medicina Veterinária. Programa de Pós-graduação em Biociência Animal - Stricto Sensu. Cuiabá. MT, Brasil.
Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Faculdade de Agronomia e Zootecnia. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal. Cuiabá, MT, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicado a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicado a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicado a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Departamento de Microbiologia Médica. Laboratório de Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Faculdade de Nutrição. Laboratório de Microbiologia Molecular de Alimentos. Cuiabá, MT, Brasil.
Universidade de Cuiabá (UNIC). Faculdade de Medicina Veterinária. Programa de Pós-graduação em Biociência Animal - Stricto Sensu. Cuiabá. MT, Brasil.
Abstract
The species Mycobacterium tuberculosis variant bovis (M. tuberculosis var.
bovis) is associated with tuberculosis, mainly in cattle and bualoes. This
pathogen has the potential to infect other mammals, including humans.
Tuberculosis caused by M. tuberculosis var. bovis is a zoonosis clinically
identical to tuberculosis caused by Mycobacterium tuberculosis, and the
recommended treatment in humans results in the use of antibiotics. In this
study, we used the whole genome sequencing (WGS) methodology Illumina
NovaSeq 6000 System platform to characterize the genome of M. tuberculosis
var. bovis in cattle circulating in Mato Grosso, identify mutations related to
drug resistance genes, compare with other strains of M. tuberculosis var. bovis
brazilian and assess potential drug resistance. Four isolates of M. tuberculosis
var. bovis of cattle origin representing the main livestock circuits, which
had been more prevalent in previous studies in the state of Mato Grosso,
were selected for the genomic study. The genome sizes of the sequenced
strains ranged from 4,306,423 to 4,332,964 bp, and the GC content was
65.6%. The four strains from Mato Grosso presented resistance genes to pncA
(pyrazinamide), characterized as drug-resistant strains. In addition to verifying
several point mutations in the pncA, rpsA, rpsL, gid, rpoB, katG, gyrB, gyrA,
tlyA, embA, embB, embC, fgd, fbiB, and fbiC genes, these genes were similar
to antibiotic resistance in more than 92% of the Brazilian strains. Therefore,
our results indicated a high genetic diversity between our isolates and other
M. tuberculosis var. bovis isolated in Brazil. Thus, multiple transmission routes of this pathogen may be present in the production chain. So, to achieve a
bovine tuberculosis-free health status, the use of the WGS as a control and
monitoring tool will be crucial to determine these transmission routes.
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