Universitas Airlangga Official Website

Analisis Genom Helicobacter pylori: Wawasan tentang Struktur Genom Lengkap Populasi H. pylori dari Seluruh Dunia

Helicobacter pylori (H. pylori) merupakan salah satu anggota mikrobiota lambung yang dominan. Dalam sejarah evolusi disebutkan bahwa H. pylori telah hidup berdampingan dengan manusia selama lebih dari 100.000 tahun. Sub-populasi H. pylori yang berbeda secara genetik berkaitan dengan kondisi geografis asal host dan dengan risiko penyakit lambung yang berbeda antar individu. Hubungan simbiosis yang erat dengan manusia dan dengan penularan yang didominasi vertikal, telah menyebabkan H. pylori berevolusi menjadi beberapa populasi geografis yang berbeda. Struktur filo-geografis H. pylori diklasifikasikan ke dalam populasi besar (“hp”) dan sub-populasi (“hsp”) yang berhubungan dengan migrasi manusia purba. Namun, sebagian besar upaya yang dilakukan di seluruh dunia dalam hal ini hanya didasarkan pada analisis segelintir gen, bukan keseluruhan genom. Risiko terkena penyakit akibat infeksi H. pylori sangat bervariasi berdasarkan geografi dan studi genomik pada manusia dan H. pylori diperlukan untuk mengidentifikasi faktor-faktor yang mengubah risiko ini.

Berdasarkan latar belakang tersebut, para ilmuan bidang gastroenterologi yang tergabung dalam Helicobacter pylori Genome Project (HpGP), sebuah inisiatif multi-disiplin yang bertujuan untuk menjelaskan patogenesis H. pylori dan mengidentifikasi target terapi baru melakukan studi untuk mengurutkan dan memetakan struktur populasi H. pylori dengan mengumpulkan strain di seluruh dunia. Sebanyak 1011 genom H. pylori dari 50 negara, diurutkan dengan PacBio Single Molecule dengan teknologi long-read yang memungkinkan untuk memperoleh kumpulan data lengkap. Dengan menghubungkan dataset HpGP dan kumpulan referensi penetapan populasi yang diketahui, maka dapat dilakukan kuantifikasi, dengan resolusi tinggi, berbagai dugaan sumber nenek moyang sub-populasi H. pylori dan percampuran sub-populasi yang terjadi saat ini dan yang sedang berlangsung.  Untuk menyelidiki struktur populasi dari kumpulan data HpGP, dilakukan fineSTRUCTURE (FS), pengecatan kromosom, dan analisis jaringan fitur genom inti, dan analisis diskriminan komponen utama (DAPC)

Hasil penelitian menunjukkan adanya kontribusi substansial dari populasi hpAsia Utara dan subpopulasi hspUral pada H. pylori dari Eropa Utara. Selain itu, terdapat perbedaan genom H. pylori yang diisolasi dari penduduk asli Amerika bagian utara dan selatan. Hal ini dikarenakan bakteri yang diisolasi dari komunitas penduduk asli bagian utara lebih mirip dengan H. pylori di Asia Utara, sedangkan bakteri di bagian selatan mempunyai keterkaitan yang lebih tinggi dengan hpAsia Timur. Hasil penelitian juga menujukkan bahwa sub-populasi Amerika Utara yang sangat klonal (7% dari genom total yang diurutkan), tersebar secara geografis dan memiliki dampak negatif terhadap patogenisitas cag.

Artikel lengkap dapat diakses di: https://doi.org/10.1038/s41467-023-43562-y