Генетическое типирование штаммов Brucella melitensis на основе анализа вариабельности INDEL-локусов


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/epidem.2022.12.1.81-6

Ковалев Д.А., Кузнецова И.В., Жиров А.М., Сердюк Н.С., Жилченко Е.Б., Пономаренко Д.Г., Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Куличенко А.Н.

1) Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, Ставрополь, Россия; 2) Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора, Ростов-на-Дону, Россия
Цель исследования. INDEL-типирование штаммов Brucella melitensis, выделенных в разных географических регионах в период с 1948 по 2015 гг., по 10 локусам (RS05410, RS06765, RS11140, RS12095, RS12365, RS14755, RS16525, RS05465, RS14470 и RS16540).
Материалы и методы. Проведено молекулярно-генетическое типирование 11 штаммов B. melitensis методом полимеразной цепной реакции с электрофоретической детекцией результатов. Генотипирование 48 штаммов B. melitensis, находящихся в международной базе данных GenBank, проведено in silico.
Результаты. Cреди 59 изученных штаммов идентифицировано 5 INDEL-генотипов. На основе кластерного анализа все генотипы сгруппированы в 5 кластеров. Установлена корреляция между INDEL-генотипом штаммов B. melitensis и их принадлежностью к одной из 5 основных генетических линий микроорганизма на основе полногеномного SNP-анализа (wgSNP).
Заключение. Полученные результаты позволяют рассматривать разработанный метод INDEL-типирования в качестве перспективного дополнительного инструмента для определения происхождения отдельных изолятов B. melitensis при эпидемиологических расследованиях вспышек бруцеллеза.

Литература


1. Orzil L., Preis I.S., Almeida I.G., Souza P.G., Soares Filho P.M., Jacinto F.B. et al. Validation of the multiplex PCR for identification of Brucella spp. Ciência Rural. 2016; 46(5): 847–52. doi: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20150065


2. Малышев Д.В., Баннов В.А., Черных О.Ю., Василевич Ф.И., Котельникова А.А., Донник И.М. и др. Правообладатель ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина». Способ выявления генома возбудителя бруцеллезной инфекции (Brucella spp.) у сельскохозяйственных животных. Патент РФ № 2703400, 2019.

Malyshev D.V., Bannov V.A., Chernykh O.Yu., Vasilevich F.I., Kotelnikova A.A., Donnik I.M. et al. Copyright holder of the I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University.


3. Sankarasubramanian J., Vishnu U.S., Gunasekaran P., Rajendhran J. A genome-wide SNP-based phylogenetic analysis distinguishes different biovars of Brucella suis. Infect. Genet. Evol. 2016; 41: 213–7. doi: https://doi.org/10.1016/j.meegid.2016.04.012


4. Vergnaud G., Hauck Y., Christiany D., Daoud B., Pourcel C., Jacques I. et al. Genotypic Expansion Within the Population Structure of Classical Brucella Species Revealed by MLVA16 Typing of 1404 Brucella Isolates From Different Animal and Geographic Origins, 1974–2006. Front Microbiol. 2018; 9 (8): 1253–62. doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01545


5. Lee H., Nguyen M.P., Choi Y., Kim Y.-H. Minimum InDel pattern analysis of the Zika virus. BMC Genomics 2018; 19(1): 535. doi: https://doi.org/10.1186/s12864-018-4935-z


6. R Core Team (2020). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.R-project.org/


7. Wickham H., Averick M., Bryan J., Chang W., McGowan L., François R. et al. Welcome to the Tidyverse. J. Open. Source Softw. 2019; 4(43): 1686. doi: https://doi.org/10.21105/ joss.01686


8. R package version 1.0.12. https://CRAN.R-project.org/ package=pheatmap


9. Pisarenko S.V., Kovalev D.A, Volynkina A.S., Ponomarenko D.G., Rusanova D.V., Zharinova N.V. et al. Global evolution and phylogeography of Brucella melitensis strains. BMC Genomics 2018; 19(1): 353. doi: https://doi.org/10.1186/s12864-018-4762-2


10. Liu Z., Wang C., Wei K., Zhao Z., Wang M., Li D. et al. Investigation of Genetic Relatedness of Brucella Strains in Countries Along the Silk Road. Frontiers in veterinary science 2021; 7: 539444. https://doi.org/10.3389/fvets.2020.539444


11. Ковалев Д.А., Кузнецова И.В., Сирица Ю.В., Ульшина Д.В., Шапаков Н.А., Бобрышева О.В. и др. авторы. Правообладатель ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора. Способ генетического INDEL-типирования штаммов Brucella melitensis. Патент РФ № 2732425, 2020.

Kovalev D.A., Kuznecova I.V., Sirica Yu.V., Ul’shina D.V., Shapakov N.A., Bobrysheva O.V. et al. authors. Copyright holder of the Stavropol Plague Control Research Institute, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being,


Об авторах / Для корреспонденции


Ковалев Дмитрий Анатольевич – к.х.н., заведующий лабораторией биохимии, Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора; Ставрополь, Россия; kovalev_da.stv@list.ru; https://orcid.org/0000-0002-9366-5647
Кузнецова Ирина Владимировна – врач-бактериолог лаборатории биохимии биохимии, Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, Ставрополь, Россия; stavnipchi@mail.ru; http://orcid.org/0000-0001-9513-0761
Жиров Андрей Михайлович – научный сотрудник лаборатории биохимии, Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, Ставрополь, Россия; stavnipchi@mail.ru; http://orcid.org/0000-0002-7698-7361
Сердюк Наталья Сергеевна – к.б.н., биолог лаборатории «Коллекция патогенных микроорганизмов», Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, Ставрополь, Россия; stavnipchi@mail.ru
Жилченко Елена Борисовна – к.б.н., заведующая лабораторией «Коллекция патогенных микроорганизмов», Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, Ставрополь, Россия; stavnipchi@mail.ru
Пономаренко Дмитрий Григорьевич – к.б.н., заведующий лабораторией бруцеллеза, Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, Ставрополь, Россия; stavnipchi@mail.ru
Водопьянов Алексей Сергеевич – к.м.н., руководитель группы вирусологии, Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора, Ростов-на-Дону, Россия; alexvod@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-9056-3231
Водопьянов Сергей Олегович – д.м.н., заведующий лабораторией биохимии микробов, Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора, Ростов-на-Дону, Россия; serge100v@gmail.com; https://orcid.org/0000-0003-4336-0439
Куличенко Александр Николаевич – член-корр. РАН, директор, Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, Ставрополь, Россия; stavnipchi@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-9362-3949


Похожие статьи


Бионика Медиа