Estudo de genômica comparativa de corynebacterium pseudotuberculosis linhagem 226 (biovar ovis)

Corynebacterium pseudotuberculosis é uma bactéria Gram-positiva, intracelular facultativa, nãoesporulante, não-capsulada e sem mobilidade, contudo possui fímbria, e pode assumir formas cocóides e filamentosas (pleomórfica), além disto, apresenta crescimento ótimo à 37°C. Este patógeno apresenta dois biovares: ovis que geralmente acomete pequenos ruminantes, e causa a doença linfadenite caseosa, e biovar equi, mais comum em equinos, bovinos, camelídeos, e bubalinos causando a Linfangite ulcerativa. A infecção por esta bactéria pode levar a condenação das carcaças e redução de lã (em ovinos e caprinos), leite e carne destes animais, e consequentemente a perdas econômicas para a indústria agropecuária mundial. Atualmente, ainda não existe uma vacina eficaz para estas doenças. A fim de obter um maior entendimento biológico entre as espécies o presente trabalho tem como objetivo principal analisar, por meio da genômica comparativa a linhagem C. pseudotuberculosis 226 biotipo ovis isolada de um caprino na Califórnia com outras linhagens do biovarar ovis e equi. Na análise de sintenia entre as linhagens foi possível identificar que a linhagem 226 apresenta alta conservação da ordem gênica entre as linhagens do biótipo ovis. Através de análises filogenômicas foi possível identificar que as linhagens I19 e 267 apresentaram maior e menor proximidade filogenética com a linhagem 226. A linhagem 1/06-A foi a que apresentou maior proximidade filogenômica entre as linhagens do biovar equi, quando comparadas a linhagem 226. Foram preditas 8 ilhas de patogenicidade, estando presente na ilha 1 os genes relacionados a virulência de C. pseudotuberculosis mais bem descritos na literatura. Não houveram regiões novas relacionadas a genes de virulência entre nenhuma das linhagens. Foram identificados 248 genes ortólogos entre as linhagens I19, 267 e 226 e 282 genes ortólogos entre as linhagens 258,1/06-A e 226. Com base nesse estudo é possível inferir que as linhagens do biovar ovis possuem um repertório gênico pouco variado e que as linhagens do biovar equi apresentam uma quantidade menor de genes compartilhados com a linhagem 226, corroborando com a diversidade gênica entre os biovares.

ABSTRACT: Corynebacterium pseudotuberculosis is a gram-positive, facultative intracellular, non-sporulating and non-encapsulated bacterium, it is non-motile although it has fimbriae, and can assume coccoid or filamentous forms (pleomorphic). Its optimum growth temperature is 37°C. This pathogen has two biovars: ovis, which usually affects small ruminants and causes caseous lymphadenitis, and biovar equi, more common in equines, bovines, camelids and bubalines, causing ulcerative lymphangitis. Its infection can lead to carcass condemnation and reduction in wool production (in ovines and caprines), milk production and meat production and, consequently, economic losses for the agricultural industry worldwide. Currently there is no effective vaccine against those illnesses. To obtain a better understanding of these species biologically, the main objective of this work is to analyze, using comparative genomics, the strain C. pseudotuberculosis 226 biovar ovis, isolated from a caprine in California, comparing it to other strains from biovars ovis and equi. The synteny analysis revealed highly conserved gene order between strain 226 and other biovar ovis strains. Phylogenomic analyses showed that the strains I19 and 267 are, respectively, the closest and the more distant phylogenetically from strain 226. Among biovar equi strains, the one with the greater phylogenomic proximity to strain 226 was strain 1/06-A. Eight pathogenicity islands were predicted, with C. pseudotuberculosis best characterized virulence genes in literature being present in island 1. No new regions related to virulence genes could be found compared to other strains. 248 orthologous genes could be found between strains I19, 267 and 226, while 282 orthologous genes could be found between strains 258, 1/06-A and 226. Based in this study it is possible to assume that strains from biovar ovis have a little varied gene repertory and strains from biovar equi have less genes shared with strain 226, reinforcing the genetic diversity between these biovars.