Análisis in silico del efecto de las variaciones en la secuencia del gen rpoB de Mycobacterium tuberculosis

Abstract

One of the main problems of tuberculosis is the appearance of Multidrug-resistant and Extremely Resistant strains of antituberculosis drugs such as rifampicin. The efficacy of rifampicin has changed in regions where resistance is high, so rapid determination of rifampicin is important, as 90% of rifampicin-resistant strains are also resistant to isoniazid and a possible marker for TB- MDR. Resistance to rifampicin has been attributed to mutations in a 81 bp region of the rpoB gene. At least 95% of the isolates resistant to rifampicin have mutations in this gene. In this work the frequency of rpoB gene mutation between Michoacán and Querétaro isolates was determined, among which there is a great population exchange. We analyzed 16 isolated Queretaro strains in 2015 and 21 strains isolated from Michoacan in 2014-2015. Mutations of the rpoB gene were detected by PCR amplification, sequencing and then the alignment was done with the software Mega v.7.0.1. The variations were found in the 19.04% (4/21) of the strains of Michoacán and 18.75% (3/16) of those from Queretaro. The most common polymorphism was Ser531Leu occurring in Michoacan in 75%. Only the Asn519His polymorphism was present in both states, which tells us about a possible exchange. None of the polymorphisms found in Queretaro strains has been previously reported in the literature. With the SIFT and DUET servers it was predicted that 100% of the mutations found in this work affect the protein encoded by the rpoB gene and may be related with the resistance to rifampicin.

Uno de los principales problemas de la tuberculosis es la aparición de cepas Multidrogorresistentes y Extremadamente Resistentes a los fármacos antituberculosos como la rifampicina. La eficacia de la rifampicina ha cambiado en regiones donde la resistencia es alta, por lo que la rápida detección de rifampicina resistente es importante, ya que un 90% de cepas resistentes a rifampicina también lo es a isoniazida y es un posible marcador para la TB-MDR. La resistencia a rifampicina ha sido atribuida a mutaciones en una región de 81pb del gen rpoB. Por lo menos el 96% de los aislados resistentes a rifampicina tienen mutaciones en este gen. En este trabajo se determinó la frecuencia de mutación en dicho gen entre aislados de Michoacán y Querétaro, entre los que hay gran intercambio poblacional. Se analizaron 16 cepas de Querétaro aisladas en 2015 y 21 cepas de Michoacán aisladas en 2014-2015. Las mutaciones del gen rpoB se detectaron mediante amplificación por PCR, secuenciación y alineamiento con el programa Mega 7.0.1. Presentaron variaciones el 19.04% (4/21) de las cepas de Michoacán y un 18.75% (3/16) de las de Querétaro. El polimorfismo más común fue Ser531Leu presentándose en Michoacán en un 75%. Solo el polimorfismo Asn519His se presentó en ambos estados, lo que nos habla de un posible intercambio. Ninguno de los polimorfismos encontrados en las cepas de Querétaro ha sido reportado anteriormente en la literatura. Con los servidores SIFT y DUET se predijo que el 100% de las mutaciones encontradas en este trabajo afectan a la proteína codificada por el gen rpoB y pueden estar relacionadas con resistencia a rifampicina.