“Evaluación de la variabilidad del gen ARN Ribosomal 16S en Enterococcus spp. mediante estimaciones filogenéticas y entropía de Shannon”

Abstract

Las especies del género Enterococcus han evolucionado como miembros altamente adaptados de los consorcios gastrointestinales de una amplia variedad de hospederos: mamíferos, aves, reptiles e insectos, sin embargo, por razones que no están del todo claras, en la década de 1970 fueron causa de infecciones hospitalarias multirresistentes. E. faecalis y E. faecium son clínicamente prevalentes e importantes patógenos nosocomiales. Son especies vigorosas capaces de sobrevivir en nichos biológicos importantes, como el tracto gastrointestinal humano, y en condiciones ambientales rigurosas, facilitando su propagación entre el ambiente hospitalario y comunitario. El gen que codifica para ARNr 16S es utilizado en estudios filogenéticos, debido a su bajas tasa de mutación. Sin embargo, la diferenciación entre especies del género Enterococcus es difícil, al utilizar este gen. Objetivo: Evaluar la variabilidad del gen ARNr 16S en Enterococcus spp. mediante estimaciones filogenéticas y entropía de Shannon. Metodología: Los conjuntos de datos in-sílico de secuencias fueron tomadas de bases de datos públicas, y se analizaron las subregiones ARNr 16S comúnmente objetivo, mediante estimaciones filogenéticas y el calculó de la entropía de Shannon, se comparó la precisión taxonómica lograda del gen ARNr 16S completo de cepas de Enterococcus spp. con la utilización de marcadores denominados como similares al ARNr 16S. Finalmente se utilizó el método de aprendizaje de máquinas supervisado oligotipificación de las regiones V2-V8. Resultados: Se colectaron 10,551 secuencias de las bases SILVA, RDP y Greengenes. Se obtuvo un árbol filogenético con una topología conformada por 4 supergrupos y dos grupos menores: supergrupo E. faecium, supergrupo E. faecalis, supergrupo E. casseliflavus y supergrupo E. dispar, así como los grupos E. cecorum y E. aquimarinus. Las regiones hipervariables V2, V3 y V8, V9 resultaron ser similares al ARNr 16S, la comparación entre los xvi

arboles filogenéticos de los respectivos marcadores similares contra el gen completo, ofreció una resolución similar entre ambas estimaciones. La oligotipificación, determino la ubicación de 13 posiciones dentro de la región V2, que poseen el poder resolutivo para 55% de las especies del género Enterococcus. Además de generar 43 oligotipos, que lograron identificar a 31 Enterococcus spp. en la base de datos GenBank. Conclusiones: La implementación de la oligotipificación logro la obtención de un fragmento de 105 nucleótidos como posible marcador para la identificación de Enterococcus spp.