Published March 5, 2013 | Version v1
Publication Open

Transcription of Genes Involved in Sulfolipid and Polyacyltrehalose Biosynthesis of Mycobacterium tuberculosis in Experimental Latent Tuberculosis Infection

Creators

  • 1. Universidad Nacional de Colombia
  • 2. Instituto Politécnico Nacional
  • 3. Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán

Description

The Influence of trehalose-based glycolipids in the virulence of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is recognised; however, the actual role of these cell-wall glycolipids in latent infection is unknown. As an initial approach, we determined by two-dimensional thin-layer chromatography the sulfolipid (SL) and diacyltrehalose/polyacyltrehalose (DAT/PAT) profile of the cell wall of hypoxic Mtb. Then, qRT-PCR was extensively conducted to determine the transcription profile of genes involved in the biosynthesis of these glycolipids in non-replicating persistent 1 (NRP1) and anaerobiosis (NRP2) models of hypoxia (Wayne model), and murine models of chronic and progressive pulmonary tuberculosis. A diminished content of SL and increased amounts of glycolipids with chromatographic profile similar to DAT were detected in Mtb grown in the NRP2 stage. A striking decrease in the transcription of mmpL8 and mmpL10 transporter genes and increased transcription of the pks (polyketidesynthase) genes involved in SL and DAT biosynthesis were detected in both the NRP2 stage and the murine model of chronic infection. All genes were found to be up-regulated in the progressive disease. These results suggest that SL production is diminished during latent infection and the DAT/PAT precursors can be accumulated inside tubercle bacilli and are possibly used in reactivation processes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتم التعرف على تأثير الدهون السكرية القائمة على التريهالوز في فوعة المتفطرة السلية (Mtb )؛ ومع ذلك، فإن الدور الفعلي لهذه الدهون السكرية في جدار الخلية في العدوى الكامنة غير معروف. كنهج أولي، حددنا بواسطة كروماتوغرافيا طبقة رقيقة ثنائية الأبعاد ملف تعريف السلفوليبيد (SL) و diacyltrehalose/polyacyltrehalose (DAT/PAT) لجدار الخلية لـ Mtb ناقص الأكسجين. بعد ذلك، تم إجراء qRT - PCR على نطاق واسع لتحديد ملف النسخ الجيني للجينات المشاركة في التخليق الحيوي لهذه الدهون السكرية في النماذج المستمرة غير المتكررة 1 (NRP1) واللاهوائية (NRP2) لنقص الأكسجة (نموذج واين)، ونماذج الفئران للسل الرئوي المزمن والمتدرج. تم اكتشاف محتوى متناقص من SL وكميات متزايدة من الدهون السكرية مع ملف تعريف كروماتوغرافي مشابه لـ DAT في Mtb المزروعة في مرحلة NRP2. تم الكشف عن انخفاض ملحوظ في نسخ الجينات الناقلة mmpL8 و mmpL10 وزيادة نسخ جينات PKS (polyketidesynthase) المشاركة في التخليق الحيوي لـ SL و DAT في كل من مرحلة NRP2 ونموذج الفئران للعدوى المزمنة. تم العثور على جميع الجينات التي تم تنظيمها في المرض التدريجي. تشير هذه النتائج إلى أن إنتاج SL يتناقص أثناء العدوى الكامنة ويمكن أن تتراكم سلائف DAT/PAT داخل عصيات السل ويمكن استخدامها في عمليات التنشيط.

Translated Description (French)

L'influence des glycolipides à base de tréhalose dans la virulence de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) est reconnue ; cependant, le rôle réel de ces glycolipides à paroi cellulaire dans l'infection latente est inconnu. Dans un premier temps, nous avons déterminé par chromatographie sur couche mince bidimensionnelle le profil sulfolipidique (SL) et diacyltréhalose/polyacyltréhalose (DAT/PAT) de la paroi cellulaire du Mtb hypoxique. Ensuite, la qRT-PCR a été largement menée pour déterminer le profil de transcription des gènes impliqués dans la biosynthèse de ces glycolipides dans les modèles d'hypoxie non réplicatifs persistants 1 (NRP1) et d'anaérobiose (NRP2) (modèle de Wayne), et les modèles murins de tuberculose pulmonaire chronique et progressive. Une diminution de la teneur en SL et une augmentation des quantités de glycolipides avec un profil chromatographique similaire à la DAT ont été détectées dans le Mtb cultivé au stade NRP2. Une diminution frappante de la transcription des gènes transporteurs mmpL8 et mmpL10 et une augmentation de la transcription des gènes pks (polyketidesynthase) impliqués dans la biosynthèse SL et DAT ont été détectées à la fois au stade NRP2 et dans le modèle murin d'infection chronique. Tous les gènes se sont révélés régulés positivement dans la maladie progressive. Ces résultats suggèrent que la production de SL est diminuée pendant l'infection latente et que les précurseurs DAT/PAT peuvent être accumulés à l'intérieur des bacilles tuberculeux et sont éventuellement utilisés dans les processus de réactivation.

Translated Description (Spanish)

Se reconoce la influencia de los glucolípidos a base de trehalosa en la virulencia de Mycobacterium tuberculosis (Mtb); sin embargo, se desconoce el papel real de estos glucolípidos de la pared celular en la infección latente. Como enfoque inicial, determinamos mediante cromatografía en capa fina bidimensional el perfil de sulfolípidos (SL) y diaciltrehalosa/poliaciltrehalosa (DAT/PAT) de la pared celular de Mtb hipóxico. Luego, se realizó exhaustivamente qRT-PCR para determinar el perfil de transcripción de los genes involucrados en la biosíntesis de estos glucolípidos en modelos de hipoxia persistente 1 (NRP1) y anaerobiosis (NRP2) no replicantes (modelo Wayne), y modelos murinos de tuberculosis pulmonar crónica y progresiva. Se detectó un contenido disminuido de SL y mayores cantidades de glicolípidos con perfil cromatográfico similar a DAT en Mtb cultivado en la etapa NRP2. Se detectó una notable disminución en la transcripción de los genes transportadores mmpL8 y mmpL10 y un aumento en la transcripción de los genes pks (policétidosintasa) implicados en la biosíntesis de SL y DAT tanto en el estadio NRP2 como en el modelo murino de infección crónica. Se encontró que todos los genes estaban regulados positivamente en la enfermedad progresiva. Estos resultados sugieren que la producción de SL disminuye durante la infección latente y que los precursores de DAT/PAT se pueden acumular dentro de los bacilos tuberculosos y posiblemente se utilicen en procesos de reactivación.

Files

journal.pone.0058378&type=printable.pdf

Files (810.3 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7171cda43b6ec86d99e9496988f34da5
810.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نسخ الجينات المشاركة في التخليق الحيوي للسلفوليبيد والبولي أسيلترهالوز للبكتيريا المتفطرة السلية في عدوى السل الكامنة التجريبية
Translated title (French)
Transcription des gènes impliqués dans la biosynthèse des sulfolipides et du polyacyltréhalose de Mycobacterium tuberculosis dans l'infection tuberculeuse latente expérimentale
Translated title (Spanish)
Transcripción de genes involucrados en la biosíntesis de sulfolípidos y poliaciltrehalosa de Mycobacterium tuberculosis en la infección experimental de tuberculosis latente

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1993070648
DOI
10.1371/journal.pone.0058378

Is supplement to
https://openalex.org/W3100777096 (Other)
https://openalex.org/W2522808041 (Other)
https://openalex.org/W2488553452 (Other)
https://openalex.org/W2392278392 (Other)
https://openalex.org/W2379843844 (Other)
https://openalex.org/W2252796558 (Other)
https://openalex.org/W2094282382 (Other)
https://openalex.org/W2054957329 (Other)
https://openalex.org/W2045477697 (Other)
https://openalex.org/W1733763401 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mexico

References

  • https://openalex.org/W1546268452
  • https://openalex.org/W1970470428
  • https://openalex.org/W1971337268
  • https://openalex.org/W1972720999
  • https://openalex.org/W1973124396
  • https://openalex.org/W1974309182
  • https://openalex.org/W1974357979
  • https://openalex.org/W1974477626
  • https://openalex.org/W1976870904
  • https://openalex.org/W1979690999
  • https://openalex.org/W1984532205
  • https://openalex.org/W2014578355
  • https://openalex.org/W2019835759
  • https://openalex.org/W2020631195
  • https://openalex.org/W2022159086
  • https://openalex.org/W2023061016
  • https://openalex.org/W2036448942
  • https://openalex.org/W2043952643
  • https://openalex.org/W2058299829
  • https://openalex.org/W2060966727
  • https://openalex.org/W2061418578
  • https://openalex.org/W2072186466
  • https://openalex.org/W2079757735
  • https://openalex.org/W2089008507
  • https://openalex.org/W2094222845
  • https://openalex.org/W2096992728
  • https://openalex.org/W2101666067
  • https://openalex.org/W2103400427
  • https://openalex.org/W2106659722
  • https://openalex.org/W2116340114
  • https://openalex.org/W2117936351
  • https://openalex.org/W2119120393
  • https://openalex.org/W2120568049
  • https://openalex.org/W2123084649
  • https://openalex.org/W2131731929
  • https://openalex.org/W2151907194
  • https://openalex.org/W2163407561
  • https://openalex.org/W2164250944
  • https://openalex.org/W2169339649
  • https://openalex.org/W4238524613