Pirosecuenciación de SNPs y estudio de marcadores de virulencia aplicado al análisis poblacional de aislados extraintestinales de Escherichia coli

Resumen

Escherichia coli es una enterobacteria que forma parte de la flora intestinal normal de los mamíferos, incluido el hombre aunque también es capaz de producir infecciones intestinales y extraintestinales. En el ámbito clínico, E.coli es el principal microorganismo aislado en muestras urinarias (80-90% de aislados de E. coli) y uno de los tres microorganismos más frecuentemente aislados en infecciones de sangre. Se trata, además, de un microorganismo que presenta una gran diversidad genética y ecológica. Durante los últimos sesenta años ha sido probablemente el microorganismo modelo más importante utilizado en diferentes áreas de la Biología, desde la Genética Molecular y la Bioquímica, hasta la Biología de Sistemas y la Biotecnología. Puede decirse que es uno de los seres vivos más ampliamente estudiado y mejor conocido. Pese a ello, todavía existen muchas incógnitas acerca de su papel en los diferentes tipos de infecciones que es capaz de producir. En este trabajo presentamos un análisis de la diversidad genética de E. coli en diferentes colecciones de aislados clínicos extraintestinales, y de la relación entre la fracción conservada del genoma (core genome) y la fracción variable de genes de virulencia (viruloma). Objetivos: 1.-Analizar la diversidad genética y la estructura poblacional del Genoma Núcleo en varias colecciones representativas de ExPEC utilizando pirosecuenciación de SNPs. 2.-Analizar la diversidad genética y la estructura poblacional de la parte del Genoma Variable relacionada con virulencia (Viruloma) en varias colecciones representativas de ExPEC utilizando un conjunto definido de genes de virulencia. 3.-Analizar la relación entre Genoma Núcleo y Viruloma en ExPEC. Conclusiones: 1.- Las diferentes colecciones de E. coli patogénicos Extraintestinales presentan una estructura similar: la mitad de la población está formada por unos pocos perfiles alélicos muy frecuentes y la otra mitad por perfiles alélicos de baja frecuencia, únicos en su mayoría. 2.- La diversidad genética de los genes conservados (MLST) determinada por pirosecuenciación de SNPs es alta pero limitada, e indica una población subyacente de unos pocos centenares de perfiles alélicos. 3.- La diversidad genética de la fracción variable del genoma representada por un grupo de genes de virulencia y medida en términos de presencia/ausencia de los genes es proporcional al número de aislados y aparentemente ilimitada. 4.- Esta diversidad es muy elevada incluso para los aislados que comparten un mismo perfil alélico. Así, la diversidad de la fracción variable en los aislados SAP131 es también proporcional al número de aislados y aparentemente ilimitada. 5.- Las dos medidas de diversidad muestran patrones diferentes e indican que el genoma conservado y el variable están desacoplados, es decir tienen dinámicas diferentes e independientes.