Expression of DosR regulon of Mycobacterium tuberculosis under hypoxic condition (ของยีนใน DosR regulon ของเชื้อ Mycobacterium tuberculosis ภายใต้สภาวะออกซิเจนต่ำ)

Abstract

Tuberculosis (TB), caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb), which claims approximately two million people annually, remains a serious health problem worldwide. The non-replicating or dormancy like state of Mtb is widely recognized as the key point of latent infection. The dormancy survival regulator (DosR) regulon, controls the response of Mtb to hypoxia which is basic stress condition during infection. The selected genes of DosR regulon including ctpF,  devR, fdxA, Rv3134c, and tgs1 were determined the comparative expression level under an oxygen-depleted (OD) and -replete (OR) conditions. Expression of all genes under OD condition was rapidly reduced after one week of culture and almost not-found in five week of culture. The results indicated the involvement of these genes in adaptation during early stage of the hypoxic growth condition. Previous studies proposed the essential of DosR regulon in dormancy state but the results in this study showed discrepancy especially in late state of the hypoxic condition.  These results reflected the complexity of regulation of the genes in response to the stress condition during infection.

วัณโรคซึ่งมีสาเหตุมาจากเชื้อ Mycobacterium tuberculosis เชื่อว่ามีผู้ติดเชื้อนี้ถึงสองล้านคนและยังคงเป็นปัญหารุนแรงด้านสุขภาพในระดับโลก เชื้อที่อยู่ในสภาวะไม่แบ่งตัวหรือสภาวะพักเกี่ยวข้องกับการติดเชื้อแฝงของโรคนี้ กลุ่มยีน DosR ควบคุมการตอบสนองของเชื้อต่อสภาวะขาดออกซิเจนซื่งเป็นสภาวะความเครียดพื้นฐานในการติดเชื้อ ยีนในกลุ่มนี้ที่คัดเลือกประกอบด้วย ctpF  devR fdxA Rv3134c และ tgs1 โดยทำการศึกษาระดับการแสดงออกในสภาวะขาดออซิเจนในหลอดทดลอง พบว่าระดับการแสดงออกลดลงอย่างรวดเร็วในสภาวะขาดออกซิเจนหลังจากการเลี้ยงสัปดาห์แรกและเกือบตรวจไม่พบการแสดงออกในสัปดาห์ที่ 5 แสดงว่ายีนกลุ่มนี้เกี่ยวข้องกับการปรับตัวในช่วงเริ่มต้นของการขาดออกซิเจน การศึกษาก่อนหน้าเสนอความจำเป็นของยีนกลุ่มนี้ในสภาวะพัก แต่ผลการทดลองครั้งนี้กลับขัดแย้ง โดยเฉพาะในช่วงท้ายของสภาวะขาดออกซิเจน ผลการทดลองเหล่านี้สะท้อนให้เห็นถึงความซับซ้อนของการควบคุมการแสดงออกของยีนในการตอบสนองต่อสภาวะเครียดในระหว่างการติดเชื้อ