بررسي توالي نوكليوتيدي ژن ethA در سويه‌هاي حساس و مقاوم به اتيوناميد در باكتري مايكوباكتريوم توبركلوزيس

Study of ethA gene sequence in Ethionamide resistant clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis

زمينه: اتيوناميد (ETH) يك آنالوگ ساختاري از ايزونيازيد و از داروهاي خط دوم در درمان بيماري سل مي‌باشد. اتيوناميد و ايزونيازيد پروتيين INHA را در باكتري مايكوباكتريوم توبركلوزيس (MTB) هدف قرار مي‌دهند. اين پروتيين در بيوسنتز اسيدمايكوليك ديواره نقش دارد. هدف از اين مطالعه بررسي ترادف ژن ethA به‌منظور شناسايي موتاسيون‌هاي مرتبط با مقاومت به اتيوناميد در مايكوباكتريوم توبركلوزيس است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه توالي نوكليوتيدي در 27 سويه كلينيكي مايكوباكتريوم توبركلوزيس مقاوم و حساس به اتيوناميد مورد ارزيابي قرار گرفت. با توجه به طويل بودن قطعه (1470 bp) جهت تعيين ترادف كامل ژن، از مجموعه پرايمرهاي اختصاصي 10-ethA، 8-ethA، 9-ethA، 4-ethA، 5-ethA، 1- ethAبراي توليد سه قطعه اي كه همپوشاني دارند در واكنش PCR، استفاده شد. به ازاي هر نمونه سه واكنش PCR با پرايمرهاي اختصاصي 10-ethA، 8-ethA، 9-ethA، 4-ethA، 5-ethA، 1- ethA اجرا شد. يافته‌ها: از 27 سويه مورد بررسي، 23 سويه مقاوم به اتيوناميد و 4 سويه حساس به دارو بودند. نتايج الكتروفورز نشان دهنده‌ي انتخاب مناسب پرايمرها و برنامه PCR بود. نتايج تعيين توالي، رخداد موتاسيون را در نقاط مختلف ژن، در سويه‌هاي مقاوم مورد مطالعه اثبات كرد. سويه‌هاي حساس نيز همگي فاقد موتاسيون بودند. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه هرگونه جهش در هر نقطه از ژن ethA ميتواند منجر به مقاومت به اتيوناميد شود. تشخيص مولكولي سريع مقاومت از طريق توالي يابي كل ژن امكان پذير است.

Background: Ethionamide (ETH) is a structural analog of isoniazid and secondary line anti-tuberculosis drugs. Both of Ethionamide and isoniazid target INHA protein in mycobacterium tuberculosis. This protein involved in mycolic acid biosynthesis. The purpose of this study is evaluation of sequence of ethA gene in order to detect mutations related to resistance to isoniazide in clinical mycobacterium tuberculosis isolates. Material and Methods: In this study were evaluated 27 resistance and sensitive isolates to ethionamide. Because of length of this fragment (1470bp) were performed three reactions for each sample with ethA-10, ethA-8, ethA-9, ethA-4, ethA-5 and ethA-1 specific primers in PCR reaction. Results: From 27 used clinical isolates, 23 strains were resistant and 4 isolates were susceptible to ETH. Results of electrophoresis were proved proper selection of primers and PCR conditions. DNA sequencing results were determined mutations at some points of the gene in the resistant isolates to ETH, but none of susceptible strains harbored mutations. Conclusion: According to the results it was proved that any mutations in each point of ethA gene could cause resistance to Ethionamid. Rapid molecular detection of the resistance is possible only via complete sequencing of total length of this gene.