结核病已连续两年凌驾HIV成为全球第一大熏染病。据WHO结核年报报道，2015年全球新增结核病例1,040万，死亡180万。另外，目前全球约有三分之一人口(约20亿)为结核菌携带者，熏染者中约1/10的人最终会生长为运动性结核。结核分枝杆菌复合群（MTBC）是引发结核病的元凶，其成员在基因组序列上极为守旧，一致性凌驾99%，可是差别谱系的菌株在毒力、宿主适应性等方面保存较大表型差别，这可能是MTBC菌株与差别的宿主之间恒久共进化的结果。恒久的地舆隔离导致了基因型隔离与遗传隔离，从而进一步造成MTBC表型的差别。为了揭示差别MTBC菌株致病性、宿主适应性等表型差别的遗传基础，探寻高度守旧的MTBC基因型和多样化表型之间的联系，北京基因组所基因组科学与信息重点实验室陈非研究组与首都医科大学隶属北京胸科医院暨国家结核病临床实验室黄海荣研究组相助，选取了分属差别谱系（包括标准株H37Ra、H37Rv、牛结核、卡介苗）、适应于差别宿主且体现出差别致病性的12株MTBC菌株，借助比较基因组学手段，全面揭示了导致MTBC宿主适应性、毒力和免疫原性差别的遗传基础。
科研人员通过对熏染差别宿主的结核杆菌的比较剖析，发明了三类只保存于人源菌株中的基因，包括2个烯酰辅酶A水合酶、5个PE/PPE家族卵白和8个mce3家族卵白。这些基因中的绝大大都已被实验证明在结核毒力和免疫中发挥重要的作用，它们在动物源菌株中的特异性缺失极有可能导致结核杆菌宿主适应性差别。通过对MTBC毒力因子的剖析发明13个只保存北京系中的SNPs，它们很可能是导致北京系菌株毒力更强的原因之一 ；对实验室最常用的标准有毒株H37Rv与无毒株H37Ra的比较，发明3个可能导致H37Ra毒力减弱的突变位点，包括已被实验验证的S219L (PhoP)、A219E (MazG) 和1个新发明的I228M (EspK) ；对动物源有毒株牛结核杆菌和弱毒株（卡介苗及田鼠分枝杆菌）的剖析发明，RD1区域的前4个基因而非古板看法所认为的整个RD1区可能是导致动物源结核杆菌毒力减弱的原因。通过对MTBC抗原决定簇的剖析发明，北京系菌株特异缺失了4个抗原决定簇，它们的缺失可能导致北京系菌株的免疫逃逸，从而毒性更强。别的，差别宿主的结核杆菌在抗原决定簇上也保存差别，反应了差别宿主的结核杆菌与相应宿主之间特异的免疫反应。
该研究揭示了导致MTBC菌株表型差别的基因组突变，增强了关于MTBC基因组如此守旧而表型差别如此显著的理解。别的，在整个MTBC规模内系统的比较基因组学研究为更好的理解MTBC的致病机制涤讪了基础，为结核病的防治提供了新的检测靶标，进一步增进了针对结核病疫苗的研发。
该结果于2017年3月在线宣布于Front. Cell. Infect. Microbiol.期刊。该项研究获得球速体育重点安排项目、重大熏染病防治重大专项等资助。
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高度守旧的基因型和差别显著的表型
