moleculair recombinatie, DNA, DNA sequentie, plasmiden

Nieuws

Moleculair recombinatie systeem bemoeilijkt de precieze DNA sequentiebepaling van plasmiden

Gepubliceerd op
22 september 2015

Een samenwerking tussen het Centraal Veterinair Instituut, onderdeel van Wageningen Universiteit en Research centre en de Universiteit van Sydney, Australië, heeft aangetoond dat een moleculair recombinatie systeem van IncI1 plasmiden, het shufflon genaamd, verantwoordelijk is voor de problemen die worden gevonden bij het bepalen van de DNA-sequentie van deze plasmiden. Dit is onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Plasmid. De bepaling van deze ‘shufflon-sequenties’ is van belang voor het bestuderen van het gedrag van plasmiden tijdens de overdracht tussen verschillende bacteriepopulaties waarbij ook antibioticaresistentie-genen worden doorgegeven.

Voor een functionele studie naar het gedrag van plasmiden op moleculair niveau werd de DNA sequentiebepaling van meer dan 30 IncI1 plasmiden uitgevoerd. Problemen bij het bepalen van de DNA sequentie van de plasmiden met behulp van next-generation sequencing technologie, NGS, worden veroorzaakt door een hoge frequentie van recombinatie in dit genetische shufflon-gebied. Dat wil zeggen dat er continu wijzigingen voorkomen in de structuur van dit deel van het plasmide DNA. De genen in deze regio zijn verantwoordelijk voor de overdracht van het plasmide in nieuwe bacteriecellen. De recombinatie zorgt ervoor dat deze plasmiden kunnen worden overgedragen naar meer soorten bacteriën. Het betreft dus een strategie van plasmiden om beter te kunnen overleven en zich te verspreiden in bacteriepopulaties.

Het onderzoek toont aan dat er buiten de hoge recombinatie relatief weinig andere mutaties voorkomen in het shufflon-gebied. Dit is waarschijnlijk te danken aan de belangrijke functie die de regio speelt in het bepalen van het plasmide gedrag.

De verwachting is dat ook andere genetische regio’s waarin in hoge frequentie recombinatie plaatsvindt problemen kunnen opleveren met de gebruikte NGS technologie. Omdat verschillende varianten in alle bacteriepopulaties bleken voor te komen is het advies gegeven slechts 1 variant te publiceren in genomische databases met de melding dat andere varianten ook in de natuur voorkomen.

De rol van het shufflon-gebied in het gedrag van de plasmiden zal verder worden bestudeerd door natuurlijke mutanten en genetisch gemodificeerde mutanten van het shufflon-gebied te vergelijken.

Lees het artikel IncI shufflons: Assembly issues in the next-generation sequencing era.