Analysing nonsynonymous mutations between two Mycobacterium bovis strains with contrasting pathogenic profiles

Mycobacterium bovis (M. bovis) is the causative agent of bovine tuberculosis, a chronic infectious disease that can affect cattle, other domesticated species, wild animals and humans. This disease produces important economic losses worldwide. Two M. bovis strains (04-303 and 534) have been isolated in Argentina. Whereas the 04-303 strain was isolated from a wild boar, the 534 strain was obtained from cattle. In a previous study, six weeks after infection, the 04-303 strain induced 100% mortality in mice. By contrast, mice infected with the 534 strain survived, with limited tissue damage, after four months. In this study we compared all predictive proteins encoded in both M. bovis genomes. The comparative analysis revealed 141 polymorphic proteins between both strains. From these proteins, nine virulence proteins showed polymorphisms in 04-303, whereas five did it in the 534 strain. Remarkably, both strains contained a high level of polymorphism in proteins related to phthiocerol dimycocerosate (PDIM) synthesis or transport. Further experimental evidence indicated that only mutations in the 534 strain have an impact on PDIM synthesis. The observed reduction in PDIM content in the 534 strain, together with its low capacity to induce phagosome arrest, may be associated with the reported deficiency of this strain to replicate and survive inside bovine macrophages. The findings of this study could contribute to a better understanding of pathogenicity and virulence aspects of M. bovis, which is essential for further studies aiming at developing new vaccines and diagnostic techniques for bovines.

Fil: Bigi, Maria de Las Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Fil: Vázquez, Cristina Lourdes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Fil: Castelão, Ana Beatriz C.. Universidade Federal do Mato Grosso do Sul; Brasil

Fil: Garcia, Elizabeth Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Fil: Cataldi, Ángel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Fil: Jackson, Mary. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos

Fil: McNeil, Michael. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos

Fil: Soria, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Fil: Zumárraga, Martín José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Fil: Cabruja, Matias Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina

Fil: Gago, Gabriela Marisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina

Fil: Blanco, Federico Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Fil: Nishibe, Christiane. Universidade Federal do Mato Grosso do Sul; Brasil

Fil: Almeida, Nalvo F. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Brasil

Fil: de Araújo, Flábio Ribeiro. Ministerio da Agricultura Pecuaria e Abastecimento de Brasil; Brasil

Fil: Bigi, Fabiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina