302. Johnson, S. A. Therapeutic potential of purine analogues combinations in the treatment of lymphoid malignancies / S.A. Johnson, W. Thomas // Hematol. Oncol. 2000. V. 18. P.141-153.
3. Sheikhi M. New derivatives of (E,E)-azomethines: design, quantum chemical modeling, spectroscopic (FT-IR, UV/Vis, polarization) studies, synthesis and their applications: experimental and theoretical investigations // J. Molecular Structure. 2018. Vol. 1152. P.368-385.
4. Shahab S. Synthesis, geometry optimization, spectroscopic investigations (UV/Vis, excited states, FT-IR) and application of new azomethine dyes // J. Molecular Structure. 2017. Vol. 1148. P. 134-149.
ГЕНОМНЫЕ И ПОСТГЕНОМНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ИЗУЧЕНИИ И ДИАГНОСТИКЕ ХЛАМИДИОЗОВ
В.А. Федорова
Саратовский научно-исследовательский ветеринарный институт - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологии» E-mail: feodorovav@mail.ru
Аннотация: В работе обсуждаются современные достижения в области биологии хламидий - патогенных микроорганизмов, способных вызывать острые и хронические хламидийные инфекции (хламидиозы) животных и человека. Показана определяющая роль современных методов молекулярной биологии, биоинформатики и математического моделирования в прояснении особенностей зоонозного происхождения, таксономического положения, современной классификации и значимости отдельных видов хламидий для этиологии вызываемых ими заболеваний. Представлены краткие сведения о новейших диагностических платформах, пригодных, в том числе, для быстрой идентификации некультивируемых форм возбудителя хламидиоза.
Ключевые слова: геномные технологии, хламидии, диагностика, математическое моделирование, биоинформатика, молекулярная биология.
Хламидиозы представляют собой группу заболеваний человека, сельскохозяйственных, домашних и диких животных, земноводных, птиц, рептилий, рыб и других представителей аквакультуры [1]. Как самостоятельная нозология заболевание (трахома) было известно в Египте и Китае и даже Древней Греции за несколько веков до н.э. Этиологическим фактором являются хламидии - древнейшие микроорганизмы, возраст которых был недавно определен с помощью молекулярных часов. Предполагается, что хламидии путем редуктивной эволюции могли эволюционировать от общего предка не позднее 700 млн лет назад [2].
Первооткрывателями возбудителя хламидиоза считаются S. Prowazek и L. Halberstädter, которые первыми в 1907 г. включили открытый ими микроорганизм, названный в их честь гальпровией, в таксон Chlamydozoa (от греч. «zoa» - та Z®a - животные). Интересно, что тот же микроорганизм под названием «бацилла пситтакоза» был описан еще в 1893 г. E. Nocard, выделившим его от больного попугая с пситтакозной инфекцией.
Первоначально возбудитель хламидиоза считали бактерией, несмотря на безуспешные попытки выделить «чистую» культуру классическим бактериологическим методом с применением твердым и жидких питательных сред. Однако возможность выращивать патоген in vitro только в куриных эмбрионах или перевиваемых клеточных линиях привела к ошибочному выводу (примерно с начала 40-х гг. 20 в.) о принадлежности хламидий к промежуточному звену между бактериями и вирусами. Окончательно этот микроорганизм был отнесен к бактериям только после секвенирования генома хламидий в начале XXI в. Современная классификация 2019 г. основана на данных молекулярно-генетического анализа - хламидии относят к порядку Chlamydiales, представленному 4 семействами; все патогенные варианты включены в семейство Chlamydiaceae, в котором выделяют 1 род Chlamydia и 17 видов хламидий [1-4] (рис.1).
С. coralius
С. Poikilothermie С avium \
С ibidis С caviae С sanzinia —__
С gallinaceae
С serpentis
С pneumoniae ^ С felis
С m и ri da ru m
С trachomatis -С suis
С ресогит
Chlamydia
I
семейство Chlamydiaceae
Simkaniaceae
С. psittaci С buteonis
С abortus
порядок Chlamydiales —
Parachlamydtceae
Waddliaceae
Рис.1. Современная классификация хламидий с учетом данных 2019 г. [3, 9].
Очевидно, что такое генетическое разнообразие хламидий связано с высоким тропизмом возбудителя хламидиоза к эпителиальным клеткам конъюнктивы, урогенитального тракта и легких разных животных и определяет полигостальность возбудителя. Тем не менее, в последние годы сообщается об определяющей роли хламидий не только в возникновении урогенитальных заболеваний, пневмоний, инфекций верхнего дыхательного тракта, инфекционных абортов, воспалительных заболеваний малого таза (ВЗОМТ) и т.д., но и в развитии астмы, рака легкого, саркоидоза, ИБС, артритов [5-8]. Применение геномных и постгеномных технологий позволило выявить значительный полиморфизм таргентных генов хламидий, ранее считавшихся высококонсервативными. Обнаружены штаммы, несущие криптические плазмиды, бесплазмидные варианты, делеционные мутанты и т.д., а также резистентные к антибиотикам микроорганизмы благодаря их способности к точковым мутациям, горизонтальному переносу генов и гомологичным
рекомбинациям [9-10]. Современная лабораторная диагностика хламидиозов основана преимущественно на методах амплификации нуклеиновых кислот (МАНК), Rapid Point-Of-Care Tests (POC) и др., заменивших в качестве «золотого стандарта» иммуносерологические методы [9, 11]. Недавно предложены инновационные варианты детекции хламидий с применением когерентно-оптических методов, пригодных для быстрого двумерного сканирования клинических образцов и автоматического распознавания единичных клеток возбудителя хламидиоза в практической ветеринарии и здравоохранения [12]. Более подробно современные достижения в области биологии хламидий представлены в монографии [9].
Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда (проект № 17-16-01099).
Библиографический список
1. Sachse K., Bavoil P. M., Kaltenboeck B. Emendation of the family Chlamydiaceae: Proposal of a single genus, Chlamydia, to include all currently recognized species // Systematic and Applied Microbiology. 2015. Vol. 38. P. 99-103.
2. Clarke I.N. Evolution of Chlamydia trachomatis // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2011. Vol. 1230. P. 11-18.
3. Laroucau K., Vorimore F., Aaziz R., Solmonson L., Hsia R.C., Bavoil P.M., Fach P., Hölzer M., Wuenschmann A., Sachse K. Chlamydia buteonis, a new Chlamydia species isolated from a red-shouldered hawk // Syst. Appl. Microbiol. 2019. Vol. 42. №5. P.25997
4. Phillips S., Quigley B.L., Timms P. Seventy years of Chlamydia vaccine research - limitations of the past and directions for the future // Front. Microbiol. 2019. Vol. 10. P. 70.
5. Ivanova M.V., Kolkova N.I., Morgunova E.Y., Pashko Y.P., Zigangirova N.A., Zakharova M.N. Role of Chlamydia in multiple sclerosis // Bull. Exp. Biol. Med. 2015. Vol. 159. №5. P. 646-648.
6. Iramain R., De Jesús R., Spitters C., Jara A., Jimenez J., Bogado N., Cardozo L. Chlamydia pneumoniae, and Mycoplasma pneumoniae: Are they related to severe asthma in childhood // J. Asthma. 2016. Vol. 53. №6. P. 618-621.
7. Smith-Norowitz T.A., Perlman J., Norowitz Y.M., Joks R., Durkin H.G., HammerschlagM.R., Kohlhoff S. Chlamydia pneumoniae induces interleukin-12 responses in peripheral blood mononuclear cells in asthma and the role of toll like receptor 2 versus 4: a pilot study // Ir. J. Med. Sci. 2017. Vol. 186. №2. P. 511-517.
8. Webley W.C., Hahn D.L. Infection-mediated asthma: etiology, mechanisms and treatment options, with focus on Chlamydia pneumoniae and macrolides // Respir. Res. 2017. Vol. 18. №1. P. 98.
9. Федорова В.А., Ляпина А.М., Хижнякова М.А. и др. // Хламидиозы животных и человека. М.: Наука, 2019. 135 с. https://www.libnauka.ru/books/khlamidiozy-zhivotnykh-i-cheloveka/
10. Feodorova V.A., Zaitsev S.S., Khizhnyakova M.A., Saltykov Y.V., Evstifeev V.V., Khusainov F.M., Yakovlev S.I., Larionova O.S., Motin V.L. Data of de novo genome assembly of the Chlamydia psittaci strain isolated from the livestock in Volga Region, Russian Federation // Data Brief. 2020. Vol. 29. P. 105190.
11. Домейка М., Савичева А.М., Соколовский Е., Баллард Р., Унемо М. Руководство по лабораторной диагностике инфекций урогенитального тракта // Изд-во Н-Л, С-Петербург. 2012. 288 с.
12. Ulianova O.V., Zaytsev S.S., Saltykov Y.V., Lyapina A.M., Filonova N.N., Ulyanov S.S., Feodorova V.A. Speckle-interferometry and speckle-correlometry of GB-speckles // Frontiers in bioscience-Landmark. 2019. Vol. 24. P. 700-711.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГЕНА
GPCR ВИРУСА ЗАРАЗНОГО УЗЕЛКОВОГО ДЕРМАТИТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОИНФОРМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
Ю.В. Салтыков, А.А. Колосова, Н.Н. Филонова, В.А. Федорова
Саратовский научно-исследовательский ветеринарный институт - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологии» E-mail: feodorovav@mail.ru
Аннотация: В работе представлены результаты исследования нуклеотидных последовательностей гена GPCR штаммов вируса заразного узелкового дерматита (ЗУД) биоинформатическими методами. В эксперименте использовали образцы ДНК, изолированной из материала крупного рогатого скота (КРС) во время вспышки ЗУД на территории Ершовского района Саратовской области в 2019 г. Приведены результаты множественных выравниваний нуклеотидных последовательностей выявленных штаммов вируса ЗУД и их филогенетический анализ в сравнении с референтными последовательностями штаммов вируса из GenBank.
Ключевые слова: заразный узелковый дерматит, GPCR, ген, ПЦР, вирус, нуклеотидные последовательности.
Заразный узелковый дерматит (ЗУД) или нодулярный дерматит (англ. - lumpy skin disease, LSD) крупного рогатого скота (КРС) -высококонтагиозная трансграничная болезнь вирусной этиологии, характеризующаяся появлением узелков (нодул) на коже и эпителии слизистых оболочек органов пищеварения и дыхания, лихорадкой, поражением глаз и лимфатической системы животных. Возбудителем ЗУД является ДНК-содержащий вирус, принадлежащий к роду Capripoxvirus (семейство Poxviridae) [1, 2]. Согласно Всемирной организации по охране здоровья животных (OIE), болезнь наносит существенный экономический ущерб и подлежит обязательной нотификации [3].
Первая вспышка ЗУД на территории Российской Федерации была зарегистрирована в 2015 г. в республике Дагестан Северо-Кавказского округа, далее болезнь распространилась на Южный, Приволжский, Центральный, Уральский и Сибирский федеральные округа. На территории Саратовской области вспышки болезни впервые зарегистрированы в 2017 г. [4].
Данное исследование проводилось на территории Ершовского района Саратовской области во время вспышки ЗУД КРС в октябре 2019 г. У животного наблюдались характерные для этого заболевания клинические признаки: апатия, потеря аппетита, лихорадка, лимфаденит, поражение кожи и множественные выделения из носа. Биоматериал от КРС (кровь и смыв из носа) был передан в ФИЦВиМ для дальнейшего
22
