Study of promoter and structural gene sequence of whiB7 in MDR and XDR forms of Mycobacterium tuberculosis / Estudio del promotor del ADN y la secuencia de genes estructurales de whiB7 en las formas MDR y XDR de Mycobacterium tuberculosis

ABSTRACT

Resistance phenomenon in M tuberculosis is mainly based on decreased permeability of the bacterial envelope and function of effluent pumps. The regulatory gene of the whiB7 transcription determines drug resistance in these bacteria. Increases in WhiB7 protein activity induce transcription of resistance genes leading to intrinsic multidrug resistance. The aim of this work was to evaluate the whiB7 gene sequence in susceptible, MDR and XDR clinical isolates of M tuberculosis in order to further design an inhibitor. Thirty-three clinical isolates of MTB identified as susceptible, MDR and XDR-TB were investigated by PCRfor sequencing of the entire promoter (429 bp), structural gene (279 bp) and the end of the upstream gene uvrD (265 bp). No differences were detected in the sequences of the structural gene in susceptible and MDR with XDR isolates and all of them terminated at TGA as stop codon. Examination of sequence profiles of the promoter part of whiB7 by several sets ofprimers proved that there were no differences between sequence ofsusceptible, MDR and XDR isolates by type strain (H37Rr). Furthermore, the structure of WhiB7 protein was studied in achieved sequences from clinical isolates. We found that the promoter and structural gene of whiB7 are highly conservative in clinical susceptible and resistant isolates. It is a key finding that would assist in the design ofan inhibitor for the WhiB7 protein in all clinical forms in further studies.

RESUMEN

El fenómeno de resistencia en M tuberculosis se basa principalmente en la disminución de la permeabilidad de la envoltura bacterial y la función de las bombas efluentes. El gene regulador de la trascripción de whiB7 determina la resistencia al medicamento en estas bacterias. Los aumentos en la actividad de proteína de WhiB7 inducen la trascripción de genes de resistencia que llevan a la resistencia intrínseca de multimedicamentos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la secuencia de genes de whiB7 en aislados clínicos susceptibles MDR y XDR de M tuberculosis para mejorar el diseño de un inhibidor. Treinta y tres aislados clínicos de MTB identificados como MDR y XDR-TB susceptibles, fueron investigados por PCR para la secuenciación del promotor entero (429 bp), el gene estructural (279 bp) y el extremo del uvrD gen arriba (265 bp). No se detectó diferencia alguna en las secuencias del gene estructural en aislados susceptibles, MDR y XDR, terminando todos ellos en TGA como codón de terminación. El examen de perfiles de la secuencia de la parte de promotor de whiB7 por varios conjuntos de iniciadores (primers), demostró que no había ninguna diferencia entre la secuencia de aislados susceptibles MDR y XDR por tipo de cepa (H37Rv). Además, la estructura de la proteína de WhiB7 se estudió en secuencias logradas de aislados clínicos. Se encontró que el promotor y el gene estructural whiB7 son muy conservadores en aislados clínicos susceptibles y resistentes. Se trata de un hallazgo clave que ayudaría a designar un inhibidor para la proteína WhiB7 en todas las formas de este patógeno en estudios ulteriores.