Whole transcriptome profiling is now almost routinely used in various fields of biology, including microbiology. In vivo transcriptome studies usually provide relevant information about the biological processes in the organism and thus are indispensable for the formulation of hypotheses, testing, and correcting. In this study, we describe the results of genome-wide transcriptional profiling of the major human bacterial pathogen M. tuberculosis during its persistence in lungs. Two mouse strains differing in their susceptibility to tuberculosis were used for experimental infection with M. tuberculosis. Mycobacterial transcriptomes obtained from the infected tissues of the mice at two different time points were analyzed by deep sequencing and compared. It was hypothesized that the changes in the M. tuberculosis transcriptome may attest to the activation of the metabolism of lipids and amino acids, transition to anaerobic respiration, and increased expression of the factors modulating the immune response. A total of 209 genes were determined whose expression increased with disease progression in both host strains (commonly upregulated genes, CUG). Among them, the genes related to the functional categories of lipid metabolism, cell wall, and cell processes are of great interest. It was assumed that the products of these genes are involved in M. tuberculosis adaptation to the host immune system defense, thus being potential targets for drug development.
Изучение экспрессии генов с помощью массированного секвенирования в настоящее время находит широкое применение в различных областях биологии, включая микробиологию. В данной работе приведены результаты анализа полногеномной экспрессии Mycobacterium tuberculosis при персистировании в тканях легкого инфицированного хозяина. Мышей двух линий с генетически различной чувствительностью к туберкулезу инфицировали патогенными бактериями M. tuberculosis. Библиотеки кДНК микобактерий, полученные из инфицированных тканей, были подвергнуты массированному секвенированию и сравнительному анализу. Установлено, что структура транскриптома M. tuberculosis при развитии инфекции указывает на активизацию липидного метаболизма, метаболизма аминокислот, переход к анаэробному дыханию, повышение экспрессии факторов модуляции иммунного ответа. Важный результат нашей работы – выделение 209 генов, уровень экспрессии которых повышался в ходе развития инфекционного процесса в организмах хозяев обеих линий – Commonly Upregulated Genes (CUG). Наибольший интерес представляют гены, относящиеся к функциональным категориям липидного метаболизма и клеточной стенки и клеточных процессов. Мы полагаем, что продукты этих генов необходимы M. tuberculosis для преодоления иммунного ответа организма хозяина и тем самым представляют потенциальные мишени для разработки лекарственных средств.