Babil'de yaşayan ishal hastalarından izole edilen Salmonella Enterıca'nın metagenomik analizi ve bazı virülans genlerinin tanımlanması

Bu çalışma sırasında, her yaştan ve her iki cinsiyetten sulu ishal veya mukus, irin, az miktarda kan şikâyeti olan hastalardan toplam 130 klinik dışkı örneği toplanmıştır. Dışkı örnekleri Ocak-Mart 2023 tarihleri arasında Babil vilayetindeki İmam Sadık ve Al-Hillah Cerrahi Eğitim Hastanesi'ne başvuran kişilerden alınmıştır. Daha sonra örnekler seçici besiyerlerinde kültüre edilmiş ve bakteriyolojik ve biyokimyasal testler ve spesifik primerler kullanılarak tanımlanmıştır. 130 numunenin sadece 41'inde (%31.5) kültür ve vitek 2 kompakt sistemi ile S. enterica izolatları tespit edilmiştir. Bununla birlikte, spesifik gen kullanılarak, 24 (%70.58) S. typhimurium ve 10 (%29.41) S. enteritidis izolatı dahil olmak üzere toplam 34 (%82.9) izolatın spesifik genler için pozitif olduğunu belirlenmiştir. Salmonella enterica izolatlarının bazı virülans faktörleri hilA, stn geni olarak incelenmiş ve bu izolatlardan elde edilen genomik DNA üzerinde spesifik primer kullanılarak PCR gerçekleştirilmiştir. Bu genlerin PCR amplifikasyonunda sırasıyla 33 izolatın (%97,06) hilA, 32 (%94,12) izolatın ise stn genlerine sahip olduğu tespit edilmiştir. Salmonella enterica izolatlarının mikrobiyal duyarlılığını ve direncini tespit etmek için vitek 2 kompakt sistemi ile antibiyotik duyarlılık testi yapılmıştır. Buna göre, izolatlar Trimethoprim/Sulfamethoksazole, Imipenem ve Tigecycline için %100, %91.18 oranında Piperacillin/Tazobactam, Cefepime ve Ertapenem, %82.35 oranında Ceftazidime, Ceftriaksone karşı yüksek duyarlılık göstermiştir. Bununla birlikte, izolatlar Ampisilin, Siprofloksasin ve Nitrofurantoine sırasıyla (%61.76, %61.76 ve %50) oranlarında orta derecede duyarlılık göstermektedir. Ayrıca, sonuçlar bazı izolatların Sefazolin, Sefoksitin ve Levofloksasine %82,35 oranında dirençli olduğunu ortaya koymuştur. Bunlara ek olarak, izolatlar Amikasin ve Gentamisin'e %88,23 oranında dirençlidir. Genomik düzeyde, bu çalışmada metagenom dizilimi kullanılarak yakın ilişkili izolatlar olan Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (5TMM) ve Salmonella enterica subsp. enterica serovar Entretidis (13SE) izolatları arasında ayrım yapılmıştır. Buna göre, S. enterica serovarlarının 5TMM ve 13SE kromozomlarının çok az farklılık gösterdiği ve 5TMM'nin genomik boyutunun (4.902.206 bp, filtrasyondan önce %52,3 GC, filtrasyondan sonra %52,28 GC), 13SE (5.032.992 bp, filtrasyondan önce %52,2 ii GC, filtrasyondan sonra %52,23 GC) genomundan daha büyük olduğu belirlenmiştir. Karşılaştırmalı genom analizinden sonra, incelenen tüm S. enterica genomları (5TMM ve 13SE) birbirleriyle veya referans genomla farklı evrimsel olay modelleri göstermiştir. Bu çalışmada, yeni nesil meptagenom sekans tekniği ile tüm genom sekanslama ham eşleştirilmiş uç okumaları üretmiştir. Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium 5TMM'nin GC içeriği %52,35, Salmonella enterica subsp. enterica serovar Entretidis'de ise 13SE'nin GC içeriği %52,57 olarak belirlenmiştir. Genom boyutu Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (5TMM) için 4.583.358 bp ve Salmonella enterica subsp. enterica serovar Entretidis (13SE) için 4.292.569 bp'dir. Ayrıca, 5TMM ve 13SE taslak genomları 83 ve 102 kontig içermektedir. Ek olarak, S. enterica serovarlarının dizi benzerliği referans genom ile karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve 13SE suşundaki dizi benzerliğinin 5TMM suşundan daha yüksek olduğu, 5TMM'nin 13SE'den daha fazla boşluğa sahip olduğunu ortaya konmuştur. Ayrıca, bu çalışmada 5TMM genomunda 4,548CDS, 71 tRNA, 3 rRNA ve 428 Hipotetik protein, 13SE genomunda ise 4,213 CDS, 68 tRNA, 4 rRNA ve 344 Hipotetik protein bulunduğu tespit edilmiştir. Çalışılan genomların varyant sayımına göre, 5TMM genomunda %99,09 (24203) SNP, %0,46 (112) ekleme ve %0,45 (109) silme içeren (24424) varyantın varlığı gösterilirken, 13SE genomunda %99 (42027) SNP, %0,49 (207) ekleme ve %0,51 (215) silme içeren (42449) varyant bulunmaktadır. Buna uygun olarak, dizi varyasyonunun türünü belirlemek için her SNP'deki baz değişikliği sayısı hesaplanmıştır. Çalışılan tüm genomlar, en yaygın baz değişimi modellerinin C↔️ T ve G↔️ A değişimleri olduğu benzerlik varyasyon modelleri göstermiştir. Bu kalıplar, SNP'lerden sonra çalışılan tüm genomlarda Transversiyon ikamesinden ziyade Geçiş ikamesini temsil etmektedir.