돼지 이질은 무산소성 나선균인 Brachyspira hyodysenteriae에 의해 발생하며, 비육돈에서 점액성 출혈성 설사를 일으켜 돼지 생산에 영향을 미칩니다. 이 균의 유전체 역학에 관한 지식은 제한적입니다. 우리는 117개의 새로운 분리주를 포함한 10개국의 251개 B. hyodysenteriae 유전체에 대한 전유전체 서열 분석을 수행했습니다. 중심유전체의 단일 뉴클레오타이드 폴리모피즘(SNP)을 기반으로 한 계통유전체 분석에서는 9개의 계통이 밝혀졌으며, L7 (72개 분리주, 28.69%), L9 (67개 분리주, 26.69%), L2 (53개 분리주, 21.12%)가 주를 이루었습니다. 지리적 군집화와 뚜렷한 계통 분포가 관찰되었습니다. 다좌위 서열 타이핑은 251개의 유전체 전반에 걸쳐 20개의 새로운 서열 타입(ST)을 포함하는 69개의 서열 타입을 확인했습니다. 특정 계통, ST, 및 지리적 지역 간의 연관성이 명확히 드러나, 진화 및 지역적 패턴이 강조되었습니다. 전유전체 분석에서는 5,231개의 유전자가 발견되었으며, 이는 중심(1,648개), 부차적(2,619개), 및 고유(964개) 구성 요소로 분류되었습니다. 기능적 주석은 중심 유전자와 필수 세포 과정의 연결을, 부차적 및 고유 유전자는 유전적 변이성, 방어 기작, 2차 대사에서의 풍부함을 나타냈습니다. 전유전체에는 가설적 유전자가 높은 비율로 포함되어있어, 추가적인 기능적 특성이 필요합니다. 항균제 내성(AMR) 검사는 특정 계통 및 ST에서 tva(A)와 lin(C) 유전자가 티아뮬린과 린코마이신 내성과 연관되어 있음을 확인했습니다. 병원성 인자 분석은 대부분의 분리주에서 용혈소 생산, 철 흡수, 숙주 환경에서의 생존과 관련된 유전자를 식별했으며, 계통에 특화된 연관성을 가진 유전자 집합이 병원성 잠재력과 연결되어 있음을 보여주었습니다. 이 포괄적인 유전체 역학 분석은 B. hyodysenteriae의 유전적 다양성, 항균제 내성, 병원성을 전 세계적으로 설명하며, 돼지 이질 완화를 위한 개입 방안을 안내할 수 있습니다.
Key Points
- 전유전체 서열 분석으로 B. hyodysenteriae의 9개 주요 계통이 밝혀졌으며, 지리적 분포에 따라 군집화가 뚜렷했습니다.
- 전유전체 분석에서는 중심, 부차적, 고유 유전자로 분류된 5,231개의 유전자가 발견되었고, 주요 기능적 주석이 제공되었습니다.
- 항균제 내성 유전자와 병원성 인자는 특정 계통 및 서열 타입과의 연관성을 보여주며, 병원성 잠재력과의 연결성도 드러났습니다.