Научная статья на тему 'Генетические маркеры возбудителей особо опасных заболеваний характеризующихся природной очаговостью'

Генетические маркеры возбудителей особо опасных заболеваний характеризующихся природной очаговостью Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
108
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Ветеринарный врач
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ИНДИКАЦИЯ / ХОЛЕРА / ЛЕГИОНЕЛЛЁЗ / САП / ТУЛЯРЕМИЯ / ЛИХОРАДКА КУ / СИБИРСКАЯ ЯЗВА / INDICATION / VIBRIO CHOLERAE / LEGIONELLA PNEUMOPHILA / BURKHOLDERIA MALLEI / FRANCISELLA TULARENSIS / COXIELLA BURNETII / BACILLUS ANTHRACIS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Хаммадов Н.И., Осянин К.А., Фаизов Т.Х., Фахрутдинов Н.А., Камалдинов И.Н.

Исследования направлены на поиск универсальных консервативных локусов генома имеющихся у всех изолятов/штаммов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы, для использования их в качестве генетических маркеров при ПЦР индикации. Определение консервативных последовательностей маркерных локусов производили в программном пакете «Aligne X», входящего в программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation), видовое (штаммовое) разнообразие выявляемых организмов, с применением анализируемого генетического маркера, определяли в программной утилите «nBLAST», дизайн нуклеотидных последовательностей праймеров и зондов проводили, используя программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation). ДНК возбудителей туляремии, легионеллёза и холеры были получены из ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб» Роспотребнадзора, г. Саратов, ДНК возбудителей Сапа, мелиоидоза, лихорадки Ку и сибирской язвы были получены из лаборатории «музей штаммов» ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». Для ПЦР амплификации использовалась геномная ДНК искомых патогенных микроорганизмов. ПЦР осуществляли на амплификаторе C1000 с оптическим блоком CFX96 (BioRad). Исходя их анализа нуклеотидных последовательностей геномов различных штаммов/изолятов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы были определены маркерные локусы для индикации каждого из исследуемых патогенов. Все праймеры и зонды для ПЦР были амплифицированы с ДНК искомых бактериальных патогенов, во всех случаях специфичной амплификации было зафиксировано нарастание флуоресценции по каналу Fam (Cq 18 -25). Перекрестные реакции ПЦР не характеризовались накоплением сигнала флуоресценции ни по одному из каналов амплификатора. Нуклеотидные последовательности олигонуклеотидных затравок представлены в тексте, что дает возможность их самостоятельного приобретения и использования в компетентных организациях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Хаммадов Н.И., Осянин К.А., Фаизов Т.Х., Фахрутдинов Н.А., Камалдинов И.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GENETIC MARKERS OF PATHOGENS OF HIGHLY DANGEROUS DISEASES CHARACTERIZED BY NATURAL LESIONS

The aim of the study is to search for universal conservative genome loci of all isolates/strains of Francisella tularensis, Legionella pneumophila, Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei, Vibrio cholerae, Coxiella burnetii and Bacillus anthracis, for use as genetic markers for their PCR indication. The determination of conservative sequences of marker loci was made in the “Aligne X” software package, included in the program “Vector NTI 9.1.0” (Invitrogen Corporation), the species (strain) diversity of detected organisms, using the analyzed genetic marker, was determined in the software utility “nBLAST”, the design of nucleotide sequences of primers and probes was performed using the program "Vector NTI 9.1.0” (Invitrogen Corporation). The DNA of causative agents of Francisella tularensis, Legionella pneumophila, and Vibrio cholerae were obtained from the Federal Public Health Institution Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov. The DNA of the causative agents of Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei, Coxiella burnetii and Bacillus anthracis, were obtained from the laboratory of the “museum of strains” Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety", Kazan. Genomic DNA of the pathogenic microorganisms was used for PCR amplification. PCR was performed on a C1000 amplifier with an CFX96 optical unit (BioRad). Based on their analysis of the nucleotide sequences of the genomes of different strains / isolates of the causative agents of Francisella tularensis, Legionella pneumophila, Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei, Vibrio cholerae, Coxiella burnetii and Bacillus anthracis, marker loci were identified to indicate each of the pathogens. All primers and probes for PCR were amplified from the DNA of the desired bacterial pathogens, in all cases of specific amplification, an increase in fluorescence was recorded via the Fam channel (Cq 18 25). Cross-PCR reactions were not characterized by the accumulation of the fluorescence signal across any of the amplifier channels. Nucleotide sequences of oligonucleotide primers are presented in the table, which makes it possible to independently acquire and use them in competent organizations.

Текст научной работы на тему «Генетические маркеры возбудителей особо опасных заболеваний характеризующихся природной очаговостью»

example, Saanen white German improved goats to regions of low levels of trace elements (I, Co, Se) in the environment and plant feed.

Keywords: Saanen white German goats, adrenocorticotropic hormone, thyrotropic hormone, triiodothyronine, thyroxine, cortisol, iodine, selenium, cobalt, hypomicroelementosis.

References

1. Arsanukaev, D.L. Metabolism of various forms of trace elements in the body of young cattle and sheep. / D.L. Arsanukaev // Abstract. Cand. diss. - 2006 - Tver. - 48p.

2. Batodorzhieva, C. B. Diagnosis and prevention of iodine deficiency in sheep of the Transbaikal fine-wool breed / C.B. Batodorzhieva // Abstract. Cand. diss. - 2007. - Ulan-Ude. - 22p.

3. Vinogradov, A.P. The main patterns in the distribution of trace elements between plants and the environment / A.P. Vinogradov // "Microelements in the life of plants and animals." - M. - 1982. - 192 p.

4. Vorobyov, V.I. The exchange of minerals in animals / V.I. Vorobev // Astrakhan. - OOO TsNTEB. -2009.-216p.

5. Vorobyov, D.V. The physiological characteristic of the metabolism of various animal species in the feed and during hidden forms of hypomicroelementoses / D.V. Vorobiev // - Abstract. Cand. diss. -Astrakhan. - 2013.-34 p.

6. Dedov, I.I. The results of epidemiological studies of iodine deficiency diseases in the framework of the project "Tyromobil" / II. Dedov, G.A. Melnichenko // Problems of endocrinology. - 2005. - No. 5. - S. 32-36.

7. Kasatkina, E.P. The role of iodine supply in the neonatal thyroid system / E.P. Kasatkina, D.E. Shilin, L.M. Petrova // Problems of endocrinology. - 2001. - No. 3. - P. 10-15.

8. Polkovnichenko, P.A. Physiological and biochemical fundamentals of a comprehensive diagnosis of hypomicroelementosis of crossbred sheep of the Soviet meat and wool breed and German Saanen white improved goats / P.A. Polkovnichenko, A.P. Polkovnichenko, V.I. Vorobiev, D.V. Vorobyov // J. -"Scientific notes of the KSAVM named after N.E. Bauman. " - Kazan. - T. 238 (2). - 2019.-P. 155-162

9. Usha, B.V. Clinical diagnosis of internal non-communicable animal diseases / B.V. Usha, I.M. Belyakov // - Moscow: Kolos. - 2003. - 437 p.

10. Khandaev, N.Z. Ecological and physiological substantiation of selenium deficiency in sheep of the Duldurginsky district, Trans-Baikal Territory /N.Z. Khandaev // Abstract. Cand. diss. - St. Petersburg.-2009.- 19 p.

УДК 579.62:577.212.3 DOI 10.33632/1998-698Х.2020-1-67-73

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ОСОБО ОПАСНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХСЯ ПРИРОДНОЙ ОЧАГОВОСТЬЮ

Хаммадов Н.И.- кандидат биологических наук, Осянин К.А.- кандидат биологических наук,

Фаизов Т.Х.- доктор ветеринарных наук, Фахрутдинов Н.А. - младший научный сотрудник,

*Камалдинов И.Н. - кадидат биологических наук, Усольцев К.В.- кандидат ветеринарных наук

ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»

(420075, г. Казань, Научный городок-2, e-mail: vnivi@mail.ru)

*ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»

(420029, г. Казань, Сибирский тракт, 35, e-mail ilnur.rfmaldinov@mail.ru)

Исследования направлены на поиск универсальных консервативных локусов генома имеющихся у всех изолятов/штаммов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы, для использования их в качестве генетических маркеров при ПЦР индикации. Определение консервативных последовательностей маркерных локусов производили в программном пакете «Aligne X», входящего в программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation), видовое (штаммовое) разнообразие выявляемых организмов, с применением анализируемого генетического маркера, определяли в программной утилите «nBLAST», дизайн нуклеотидных последовательностей праймеров и зондов проводили, используя программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation). ДНК возбудителей туляремии, легионеллёза и холеры были получены из ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб» Роспотребнадзора, г. Саратов, ДНК возбудителей Сапа, мелиоидоза, ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ

лихорадки Ку и сибирской язвы были получены из лаборатории «музей штаммов» ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». Для ПЦР амплификации использовалась геномная ДНК искомых патогенных микроорганизмов.

ПЦР осуществляли на амплификаторе 0000 с оптическим блоком CFX96 (BioRad). Исходя их анализа нуклеотидных последовательностей геномов различных штаммов/изолятов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы были определены маркерные локусы для индикации каждого из исследуемых патогенов. Все праймеры и зонды для ПЦР были амплифицированы с ДНК искомых бактериальных патогенов, во всех случаях специфичной амплификации было зафиксировано нарастание флуоресценции по каналу Fam (Cq 18 -25). Перекрестные реакции ПЦР не характеризовались накоплением сигнала флуоресценции ни по одному из каналов амплификатора. Нуклеотидные последовательности олигонуклеотидных затравок представлены в тексте, что дает возможность их самостоятельного приобретения и использования в компетентных организациях.

Ключевые слова: индикация, холера, легионеллёз, сап, туляремия, лихорадка Ку, сибирская

язва.

Жизнедеятельность человека, в общем, и в частности ветеринарного работника, зачастую связана с пребыванием в пригородных парках и лесополосе, сельскохозяйственных угодьях разной удаленности от населенных пунктов. Такие территории могут являться очагами распространения некоторых природно очаговых инфекций [10, 13]. Кроме непосредственного нахождения биопатогенов на местности возможна и их консервация в мелких млекопитающих, обитающих в исследуемой области, являющихся их резервуарами [6, 7]. Так при посещении загородной территории возможно наличие природных очагов туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку, сибирской язвы и других биопатогенов [5]. Особое внимание следует уделить бактериальным патогенам, так как они характеризуются максимальным сроком нахождения в окружающей среде - вне организма, являющегося их резервуаром. Анализируемые в данной работе патогены характеризуются хорошей сохранностью в окружающей среде, либо наличием резервуаров инфекции в окружающей среде.

Так резервуаром инфекции при туляремии, которую вызывает бактерия вида Francisella tularensis, являются зайцы, кролики, крысы, мыши. Человек инфицируется при контакте с животными, через контамини-рованные пищевые продукты и воду, реже воздушно-пылевым способом [1].

Легионеллы вовсе относятся к сапрофитным микроорганизмам, резервуар возбудителя вода и почва [9]. Возбудители сапа и ме-лиоидоза являются почвенными сапрофитами [4]. Возбудитель мелиоидоза, встречается в основном в юго-восточной Азии, северной Австралии и некоторых других тропических регионах.

Несколько иная ситуация характеризует заражение холерой, которая вызывается бактериями вида Vibrio cholerae [2]. В данном случае источником инфекции является человек - больной холерой или вибриононоситель, которые выделяющие бактерии в окружающую среду. Главным образом распространение патогена связано именно с вибрионосительством, соотношение носители/больные может достигать 4:1 при варианте Vibrio cholerae O1 и 10:1 в отношении других штаммов Vibrio cholerae. Заражение происходит при попадании возбудителя заболевания в желудочно-кишечный тракт инфицируемого человека, заражение может происходить при употреблении пищи, воды, возможен контактно-бытовой (через загрязнённые руки) путь передачи. Также, бактерии могут переноситься мухами.

Ку-лихорадка (коксиеллёз) представляет собой инфекционное природно-очаговое заболевание из-за выраженной устойчивости и сохранности возбудителя (Coxiella burnetii) в окружающей среде. Также Coxiella burnetii сохраняет жизнеспособность при воздействии различных физических и химических веществ, в том числе дезинфицирующих средств [8].

Таким же чрезвычайно устойчивым к внешним воздействиям является возбудитель сибирской язвы (Bacillus anthracis), а точнее его споровая форма. Сибирская язва особо опасная инфекционная болезнь животных всех видов и человека. Характеризуется интоксикацией, серозно-геморрагическим воспалением кожи, лимфатических узлов и внутренних органов, протекает в кожной или септической форме (также встречается кишечная и лёгочная формы) [3]. При септической форме заболевания возбудитель можно обнаружить непосредственно в крови, чувствительность серодиагностики будет выше, если использовать )В ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ

специализированные микропробирки с активатором свертывания крови [14]. В результате инфицирования любым из перечисленных выше патогенов, возможен летальный исход.

Цель исследования - поиск универсальных консервативных локусов генома имеющихся у всех изолятов/штаммов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы, для использования их в качестве генетических маркеров при ПЦР индикации. Такие генетические маркеры будут пригодны для определения благополучия исследуемой территории на предмет наличия патогенов, способных нанести тяжкий вред здоровью животных и человека.

Материал и методы. Использованная в данной работе методология биоинформационного анализа геномов различных изолятов с последующим дизайном праймеров и зонда имеет общие принципы, которые используются и для других микроорганизмов [11, 15]. Геномы анализируемых патогенов (все возможные изоляты/штаммы) были загружены из ресурсов NCBI (Национального центра биологической информатизации). Определение консервативных последовательностей маркерных локусов производили в программном пакете «Aligne X», входящего в программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation), видовое (штаммовое) разнообразие выявляемых организмов, с применением анализируемого генетического маркера, определяли в программной утилите «nBLAST», дизайн нуклеотидных последовательностей праймеров и зондов проводили, используя программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation).

ДНК возбудителей туляремии, легионеллёза и холеры были получены из ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб» Роспотребнадзора, г. Саратов, ДНК возбудителей сапа, мелиоидоза, лихорадки Ку и сибирской язвы были получены из лаборатории «музей штаммов» ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».

Для ПЦР амплификации использовалась геномная ДНК искомых патогенных микроорганизмов. ПЦР осуществляли на ампли-фикаторе C1000 с оптическим блоком CFX96 (BioRad). Методика проведения ПЦР амплификации аналогична описанной ранее [12], со следующими модификациями: зонд для ПЦР, прямой и обратный праймеры разработанные в рамках данной работы; в программе амплификации не использовалась стадия обратной транскрипции (37°С в течении 30 минут).

Результаты исследований. Исходя их анализа нуклеотидных последовательностей ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССШ

геномов различных штаммов/изолятов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и ме-лиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы были определены маркерные локусы для индикации каждого из исследуемых патогенов, в нуклеотидной последовательности которых (маркерных локусов) имеются консервативные участки, позволяющие осуществить дизайн олигонуклеотидных праймеров и зондов для ПЦР. Так для выявления ДНК, обладающей максимальной гомологией к возбудителю туляремии был определен ген «wzx» синтетическая конструкция данного гена на клоне «FLH205250.01X» в банке генов NCBI имеет ID «DQ682196.1». Маркерным геном для выявления ДНК обладающей максимальной гомологией к возбудителю легионеллёза является ген, кодирующий 5s рибосомальную РНК, который в банке генов NCBI имеет ID «Z24714.1». Обнаружение ДНК, характеризующейся максимальной гомологией к возбудителям сапа и мелиоидоза имеет в основе маркерный локус генома, имеющийся в двух хромосомах у каждого из анализируемых микроорганизмов. В геноме Burkholderia pseudomallei, штамм BPs122 chromosome 1 (ID в банке генов NCBI «CP038195.1»), данная нуклеотидная последовательность повторяется пять раз, и один повтор имеется на второй хромосоме (ID в банке генов NCBI «CP038194.1») - который локализован на участке 927400-927600 bp. Основой для обнаружения ДНК, характеризующейся максимальной гомологией по отношению к микроорганизма вида Vibrio cholerae, является ген гемолизина (hlyA), который в банке генов NCBI имеет ID «KY369197.1». Маркерной нуклео-тидной последовательностью для обнаружения ДНК, с максимальной гомологией генома к возбудителю лихорадки Ку является локус транспазона IS1111 Coxiella burnetii (ID в банке генов NCBI «KU994893.1»). Обнаружение ДНК, характеризующейся максимальной гомологией к микроорганизму Bacillus anthracis возможно по гену «BA5345» (ID в банке генов NCBI «FJ694154.1») локализованного в хромосомальной ДНК.

Анализ представленных выше локусов ДНК в программной утилите «nBLAST» определил их полную гомологию с ДНК штаммов и изолятов искомых микроорганизмов, при этом ДНК любых других организмов (генетический код которых имеется в банке генов NCBI) не обладают какой либо гомологией с анализируемыми маркерными локусами ДНК. Всё выше сказанное указывает на высокую специфичность анализируемых маркерных локусов )В ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ

для индикации генетического материала искомых микроорганизмов. В пределах этих маркерных локусов был произведен дизайн прай-меров и зондов для ПЦР (направление молекул олугонуклеотидов 5-3'), олигонуклеотиды характеризовались следую-щими критериями: одинаковая температура плавления праймеров (60±0,5°С); минимум димеров и вторичных структур; минимум GC на 3' конце; для зонда, отсутствие G на 5' конце (первый нуклеотид); минимальная вариабельность нуклеотидной последовательности. Таким образом, были разработаны следующие праймеры и зонды для ПЦР: для индикации ДНК возбудителя холеры F ViChol (aaataccttgccgcatgtcgct), R ViChol (cggacgactgcccttttcgtt), P ViChol (FAM-atcagtgtcaaccgtgcaatcagcgat-BHQ1); для индикации ДНК возбудителя легионеллёза F Legi (accacctgataccatctcgaactcaga), R Legi (ataaaaccctggcgatgacctactttc), P Legi (FAM-tttccgcgccaatgatagtgtgaggt-BHQ1); для индикации ДНК возбудителей сапа и мелиоидоза F В mallei pseudo (gcggaagcggaaaaagggg), R В mallei pseudo (gaaccccacgtttttgtgagcg), P В mallei pseudo (FAM-tctttctgggatcaggattgcgggtt-BHQ 1); для индикации ДНК возбудителя туляремии F F tularensis (ccccaattagcaatttccatacttcct), R F tularensis (ctgttacgatattgtcctctccgattagc), P F tularensis (FAM-

cagcctagaatgacaatgctattagcccaaca-BHQ 1); для индикации ДНК возбудителя лихорадки Ку F Cox burnetii (atgagtggggtaaagtgatctacacgaga), R Cox burnetii (catcaccacgcagcccacct), P Cox burnetii (FAM-cgtgctcagtatgtatccaccgtagcca-BHQ1); для индикации ДНК возбудителя сибирской язвы F B anthracis (aatcgatgagctaatgaacaatgaccct), R B anthracis (ggcacatggtactactcaaacaagattca), P B anthracis (FAM-tacatacatagaaggacgatacagacatttattgggaact-BHQ1).

Разработанные олигонуклеотидные затравки разработаны с учетом реализации возможности единовременной амплификации

всех искомых ДНК маркеров в одной температурной программе. И появление флуоресценции по каналу Fam, будет свидетельствовать о высокой вероятности наличии в исследуемом образце, следовательно, и на исследуемой территории, микроорганизмов, инфицирование которыми может привести к тяжкому вреду здоровью и даже гибели зараженного организма. Все праймеры и зонды для ПЦР были амплифицированы с ДНК искомых бактериальных патогенов во всех случаях специфичной амплификации (олигонуклеотидные затравки соответствуют ДНК-матрице искомого патогена) было нарастание флуоресценции по каналу Fam (Cq 18 - 25). Перекрестные реакции ПЦР (олигонуклеотидные затравки не соответствуют ДНК-матрице искомого патогена) не характеризовались накоплением сигнала флуоресценции ни по одному из каналов ам-плификатора.

Заключение. Анализ нуклеотидных последовательностей геномов различных штаммов и изолятов, и штаммов/изолятов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы позволил выявить наиболее консервативные локусы для индикации каждого из анализируемых патогенов.

Так для индикации ДНК возбудителя туляремии был определен ген «wzx», для индикации легионелл ген, кодирующий 5 s рибосомальную РНК, для индикации сапа и мелиоидоза локус на второй хромосоме который локализован на участке 927400927600 bp, для индикации холеры ген гемолизина (hlyA), для индикации лихорадки Ку локус транспазона IS1111 и для индикации сибирской язвы ген «BA5345». Применение выше указанных генетических маркеров позволяет определить наличие ДНК патогенов, способных нанести тяжкий вред здоровью животных и человека.

Литература

1. Виноград, Н.А. Влияние биотических компонентов на циркуляцию Francisella tularensis в природных очагах / Н.А. Виноград, Н.С. Комаренко // Успехи современного естествознания. - 2013. -№ 6. - С. 83-84.

2. Водопьянов, С О. Ретроспективный анализ токсигенных культур Vibrio Ло1егае NON O1 / NON O139, выделенных от людей, на территории республики Узбекистан с 1987 по 1990 гг., с помощью гис "холера-штаммы-VNTR" / С.О. Водопьянов, М.В. Полеева, Н.Р. Телесманич, А.С. Водопьянов, В.В. Агафонова // В сборнике: Холера и патогенные для человека вибрионы Материалы проблемной комиссии (48.04) Координационного научного совета по санитарно-эпидемиологической охране территории Российской Федерации. - 2012. - С. 120-124.

3. Жолдошов, С.Т. Особенности клинического течения сибирской язвы в современных условиях / С.Т. Жолдошов // Проблемы особо опасных инфекций. - 2011. - № 4 (110). - С. 85-87.

4. Илюхин, В.И. Проблемы соответствия антибиотикочувствительности in vitro и эффективности химиотерапии инфекций, вызванных патогенными буркхольдериями / В.И. Илюхин, Т.В. Сенина, М.Н. Трушкина, Е.В. Шубникова, Ю.В. Антонов, Н.В. Андропова // Антибиотики и химиотерапия. - 2009. - Т. 54. - № 7-8. - С. 19-23.

5. Коновалов, П.П. Биопатогены в современных условиях / П.П. Коновалов, О.В. Арсентьев, А.Л Буянов, С.М. Бекмурзов // Сибирское медицинское обозрение. - 2015 - № 5(95). - С. 104-109.

6. Мицаев, Ш.Ш. Природно-очаговые инфекции как экологически обусловленная патология / Ш.Ш. Мицаев, Х.З. Мантаев, С.А. Исраилова, Ш.А. Кушалиева, Я.С. Усаева // Проблемы региональной экологии. - 2014. - № 5. - С. 200-205.

7. Орехов, И.В. Мелкие млекопитающие как компоненты паразитарных систем при природно-очаговых инфекциях в Ростовской области / И.В. Орехов, Э.А. Москвитина, Н.Л. Пичурина, М.В. Забашта, В.И. Адаменко, Д.А. Феронов // Национальные приоритеты России. - 2011. - № 2(5). - С. 8182.

8. Панферова, Ю.А. Молекулярно-генетические основы физиологии и патогенности Coxiella burnetii / Ю.А. Панферова // Инфекция и иммунитет. - 2012. - Т. 2. - № 3. - С. 615-626.

9. Пушкарева, В.И. Гидробионты как резервуарные хозяева возбудителей бактериальных сапронозов / В.И. Пушкарева, С.А. Ермолаева, В.Ю. Литвин // Зоологический журнал. - 2010. - № 1(89). - С. 37-47.

10. Соловьев, М.Ю. О современных особенностях природно-очаговых инфекций на территории Ростовской области / М.Ю. Соловьев, Е.В. Ковалев, С.А. Ненадская, О.В. Гончарова, О.П. Шемшура // Главный врач юга России. - 2012. - № 3(30). - С. 10.

11. Хаммадов, Н.И. Маркерные локусы генома бруцелл для дифференциальной ПЦР индикации патогенных штаммов / Н.И. Хаммадов, К.А. Осянин, К.В. Усольцев, Т.Х. Фаизов, А.В. Хаммадова, Э.А. Шуралев // Проблемы особо опасных инфекций. - 2018. - № 3. - С. 88-93.

12. Хаммадова, А.В. Метагеномный анализ для мультипраймерной ПЦР-индикации вирусов медоносной пчелы / А.В. Хаммадова, М.Н. Мукминов, Э.А. Шуралев, Н.И. Хаммадов, Т.Х. Фаизов // Аграрный научный журнал. - 2018. - № 11. - С. 39-43.

13. Шкарин, В.В. Эпидемиологические особенности сочетанных природно-очаговых инфекций / В.В. Шкарин, А.С. Благонравова, М.Э. Чумаков // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. - 2017. - № 5(96). - С. 43-52.

14. Шуралев, Э.А. Влияние антикоагулянтов и активаторов свертывания крови на результаты серологических реакций / Э.А. Шуралев, Н.М. Александрова, М.Н. Мукминов, Т.Х. Фаизов, Н.И. Хаммадов, К.А. Осянин, А.Р. Валеева, Г.Г. Казарян // Ветеринария. - 2018. - № 2. - С. 54-57.

15. Khammadova, A.V. Design of primers for identification of honey bee viruses in multiplex-PCR / A.V. Khammadova, E.A. Shuralev, N.I. Khammadov, B.M. Oumarou, T.K. Faizov, M.N. Mukminov // Astra Salvensis. - 2017. - Т. 5. - № 1. - C. 481-490.

GENETIC MARKERS OF PATHOGENS OF HIGHLY DANGEROUS DISEASES CHARACTERIZED BY NATURAL LESIONS

Khammadov N.I. - Candidate of Biological Sciences, Osyanin K.A. - Candidate of Biological Sciences,

Faizov T.Kh. - Doctor of Veterinary Sciences, Fakhrutdinov N.A. - Junior Researcher, ^amaldinov I.N. - Candidate of Biological Sciences, Usoltsev K.V. - Candidate of Veterinary Sciences

FSBSI «Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety» (420075 Kazan, Nauchny Gorodok-2, e-mail: vnivi@mail.ru) *FSBEI HE «Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman» (420029 Kazan, Sibirskiy trakt st., 35, e-mail: ilnur.rfmaldinov@mail.ru)

The aim of the study is to search for universal conservative genome loci of all isolates/strains of Francisella tularensis, Legionella pneumophila, Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei, Vibrio cholerae, Coxiella burnetii and Bacillus anthracis, for use as genetic markers for their PCR indication. The determination of conservative sequences of marker loci was made in the "Aligne X" software package, included in the program "Vector NTI 9.1.0" (Invitrogen Corporation), the species (strain) diversity of detected organisms, using the analyzed genetic marker, was determined in the software utility "nBLAST",

the design of nucleotide sequences of primers and probes was performed using the program "Vector NTI 9.1.0" (Invitrogen Corporation). The DNA of causative agents of Francisella tularensis, Legionella pneumophila, and Vibrio cholerae were obtained from the Federal Public Health Institution Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov. The DNA of the causative agents of Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei, Coxiella burnetii and Bacillus anthracis, were obtained from the laboratory of the "museum of strains" Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety", Kazan. Genomic DNA of the pathogenic microorganisms was used for PCR amplification. PCR was performed on a C1000 amplifier with an CFX96 optical unit (BioRad). Based on their analysis of the nucleotide sequences of the genomes of different strains / isolates of the causative agents of Francisella tularensis, Legionella pneumophila, Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei, Vibrio cholerae, Coxiella burnetii and Bacillus anthracis, marker loci were identified to indicate each of the pathogens. All primers and probes for PCR were amplified from the DNA of the desired bacterial pathogens, in all cases of specific amplification, an increase in fluorescence was recorded via the Fam channel (Cq 18 - 25). Cross-PCR reactions were not characterized by the accumulation of the fluorescence signal across any of the amplifier channels. Nucleotide sequences of oligonucleotide primers are presented in the table, which makes it possible to independently acquire and use them in competent organizations.

Keywords: indication, Vibrio cholerae, Legionella pneumophila, Burkholderia mallei, Francisella tularensis, Coxiella burnetii, Bacillus anthracis.

References

1. Vinograd, N.A. The influence of biotic components on the circulation of Francisella tularensis in natural foci / N.A. Vinograd, N.S. Komarenko // Successes in modern science. - 2013. - № 6. - P. 83-84.

2. Vodopianov, S.O. Retrospective analysis of Vibrio cholera NON O1 / NON O139 toxigenic cultures isolated from people in the Republic of Uzbekistan from 1987 to 1990 using the gis cholera-strains-VNTR / S.O. Vodopianov, M.V. Poleeva, N.R. Telesmanich, A.S. Vodopianov, V.V. Agafonova // In the collection: Cholera and vibrioes pathogenic for humans, Materials of the Problem Commission (48.04) of the Coordinating Scientific Council for the Sanitary and Epidemiological Protection of the Russian Federation. -2012. - P. 120-124.

3. Zholdoshov, S.T. Features of the clinical course of anthrax in modern conditions / S.T. Zholdoshov // Problems of especially dangerous infections. - 2011. - № 4 (110). - P. 85-87.

4. Iliukhin, V.I. Problems of correspondence of in vitro antibiotic sensitivity and the effectiveness of chemotherapy for infections caused by pathogenic burkholderii / V.I. Iliukhin, T.V. Senina, M.N. Trushkina, E.V. Shubnikova. I.V. Antonov, N.V. Andropova // Antibiotics and chemotherapy. - 2009. - Т. 54. - № 7-8. -P. 19-23.

5. Konovalov, P.P. Biopathogens in modern conditions / P.P. Konovalov, O.V. Arsentev, A.L. Buianov, S.M. Bekmurzov // Siberian Medical Review. - 2015 - № 5(95). - P. 104-109.

6. Mitsaev, S.S. Natural focal infections as an environmentally determined pathology / S.S. Mitsaev, K.Z. Mantaev, S.A. Israilova, S.A. Kushalieva, I.S. Usaeva // Problems of regional ecology. - 2014. - № 5. -P. 200-205.

7. Orekhov, I.V. Small mammals as components of parasitic systems in natural focal infections in the Rostov region / I.V. Orekhov, E.A. Moskvitina, N.L. Pichurina, M.V. Zabashta, V.I. Adamenko, D.A. Feronov // National Priorities of Russia. - 2011. - № 2(5). - P. 81-82.

8. Panferova, I.A. Molecular genetic basis of physiology and pathogenicity of Coxiella burnetii / I.A. Panferova // Infection and immunity. - 2012. - Т. 2. - № 3. - P. 615-626.

9. Pushkareva, V.I. Hydrobionts as reservoir hosts of bacterial sapronosis pathogens / V.I. Pushkareva, S.A. Ermolaeva, V.I. Litvin // Zoological Journal. - 2010. - № 1(89). - P. 37-47.

10. Solovev, M.I. About the modern features of natural focal infections in the Rostov region / M.I. Solovev, E.V. Kovalev, S.A. Nenadskaia, O.V. Goncharova, O.P. Shemshura // Head Physician of Southern Russia. - 2012. - № 3(30). - P. 10.

11. Khammadov, N.I. Marker loci of the brucella genome for differential PCR indication of pathogenic strains / N.I. Khammadov, K.A. Osianin, K.V. Usoltsev, T.K. Faizov, A.V. Khammadova, E.A. Shuralev // Problems of especially dangerous infections. - 2018. - № 3. - P. 88-93.

12. Khammadova, A.V. Metagenome analysis for multiprimer PCR indication of honeybee viruses / A.V. Khammadova, M.N. Mukminov, E.A. Shuralev, N.I. Khammadov, T.K. Faizov // Agricultural scientific journal. - 2018. - № 11. - P. 39-43.

13. Shkarin, V.V. Epidemiological features of combined natural focal infections / V.V. Shkarin, A.S. Blagonravova, M.E. Chumakov // Epidemiology and Vaccine Prevention. - 2017. - № 5(96). - P. 43-52.

14. Shuralev, E.A. The effect of anticoagulants and coagulation activators on the results of serological reactions / E.A. Shuralev, N.M. Aleksandrova, M.N. Mukminov, T.K. Faizov, N.I. Khammadov, K.A. Osianin, A.R. Valeeva, G.G. Kazarian // Veterinary Medicine. - 2018. - № 2. - P. 54-57.

15. Khammadova, A.V. Design of primers for identification of honey bee viruses in multiplex-PCR / A.V. Khammadova, E.A. Shuralev, N.I. Khammadov, B.M. Oumarou, T.K. Faizov, M.N. Mukminov // Astra Salvensis. - 2017. - T. 5. - № 1. - P. 481-490.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.