CC BY
17
DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-114-122
УДК 616.98:579.842.23(575.2)
л.м. куклева1, А.к. джапарова2, Е.Г. оглодин1, Е.А. нарышкина1, я.м. краснов1, А.А. кузнецов1, А.В. фадеева1, Г.А. ерошенко1, с.к. Бердиев2, В.В. кутырев1
КОМПЛЕКСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММОВ YERSINIA PESTIS, ВЫДЕЛЕННЫХ В САРЫДЖАЗСКОМ И ВЕРХНЕНАРЫНСКОМ ВЫСОКОГОРНЫХ ОЧАГАХ В 2019-2020 гг.
'ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов, Российская Федерация;
2Республиканский центр карантинных и особо опасных инфекций Министерства здравоохранения Кыргызской Республики, Бишкек,
Кыргызская Республика
цель исследования - комплексный анализ фенотипических и генетических свойств штаммов Yersinia pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах Тянь-Шаня в 2019-2020 гг.; определение современной популяционной структуры и ареала этих высоковирулентных штаммов возбудителя чумы. материалы и методы. Проведены исследования биохимических свойств (ферментация углеводов, питательные потребности), вирулентности (in vitro и на лабораторных животных); молекулярно-генетический анализ и полногеномное секвенирование штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019-2020 гг. Для сравнения использованы штаммы Y. pestis из очагов Тянь-Шаня и Памиро-Алая 1928-2016 гг. Полногеномное секвенирование проводили в системе Ion S5 XL System. Филогенетический анализ выполнен на основе 1443 выявленных коровых SNPs у 36 включенных в анализ штаммов Y pestis различных филогенетических линий. Построение дендрограмм проводили с использованием алгоритма Maximum Likelihood, программы PHYML, модели HKY85. результаты и обсуждение. Установлена принадлежность всех штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019-2020 гг., к филогенетической ветви 0.ANT5 античного биовара основного подвида. По данным полногеномного секвенирования выявлено наличие двух клонов 0.ANT5, первый из которых состоит из штаммов 2020 г. из бассейна р. Коойлу в Сарыджазском очаге. Второй мощный клон включает штаммы 2012-2020 гг., выделенные в Сарыджазском и Верхненарынском очагах. Показана высокая вирулентность выделенных штаммов. Сделан вывод о необходимости дальнейшего исследования территорий высокогорных очагов Тянь-Шаня и Памиро-Алая для установления современных границ ареала 0.ANT5, а также выявления участков циркуляции Y. pestis других филогенетических линий.
Ключевые слова: возбудитель чумы, штаммы, очаги чумы Тянь-Шаня.
Корреспондирующий автор: Куклева Любовь Михайловна, e-mail: [email protected].
Для цитирования: Куклева Л.М., Джапарова А.К., Оглодин Е.Г, Нарышкина Е.А., Краснов Я.М., Кузнецов А.А., Фадеева А.В., Ерошенко Г.А., Бердиев С.К., Кутырев В.В. Комплексная характеристика штаммов Yersinia pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019-2020 гг. Проблемы особо опасных инфекций. 2021; 2:114-122. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-114-122
Поступила 02.03.2021. Принята к публ. 15.03.2021.
L.M. Kukleva1, A.K. Dzhaparova2, E.G. Oglodin1, E.A. Naryshkina1, Ya.M. Krasnov1, A.A. Kuznetsov1, A.V. Fadeeva1, G.A. Eroshenko1, S.K. Berdiev2, V.V. Kutyrev1
Complex Characteristics of Yersinia pestis Strains Isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn High-Mountain Foci in 2019-2020
'Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov, Russian Federation;
2Republican Center of Quarantine and Particularly Dangerous Infections of the Ministry of Health of the Kyrgyz Republic, Bishkek, Kyrgyz Republic
Abstract. The aim of the study was a comprehensive analysis of the phenotypic and genetic properties of Yersinia pestis strains isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn high-mountain foci of the Tien Shan in 2019-2020; determination of the present-day population structure and areal of these highly virulent strains of the plague pathogen. Materials and methods. Studies of biochemical properties (fermentation of carbohydrates, nutritional requirements), virulence (in vitro and in laboratory animals), molecular-genetic analysis and whole genome sequencing of Y. pestis strains isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn high-mountain foci in 2019-2020 have been carried out. We used Y. pestis strains from the foci of the Tien Shan and Pamir-Alai dated 1928-2016 for the comparison. Whole genome sequencing was performed using the Ion S5 XL System. Phylogenetic analysis was performed on the basis of 1443 identified core SNPs in 36 Y. pes-tis strains of various phylogenetic lines included in the analysis. The construction of dendrograms was carried out using the Maximum Likelihood algorithm, PHYML program, HKY85 model. Results and discussion. It is established that all Y. pestis strains isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn high-mountain foci in 2019-2020 belong to the 0.ANT5 phylogenetic branch of the ancient biovar of the main subspecies. Genome-wide sequencing revealed the presence of two 0.ANT5 clones, the first of which consists of strains from the basin of the river Kooylu in the Sarydzhaz focus, dated 2020. The second powerful clone includes the strains of 2012-2020 isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn foci. The high virulence of the isolated strains has been shown. It was concluded that further study of the territories of the highmountain foci of the Tien Shan and Pamir-Alai is necessary to establish the current boundaries of the 0.ANT5 areal, as well as to identify the circulation areas of Y. pestis of other phylogenetic lineages.
Key words: plague agent, strains, plague foci of the Tien Shan.
Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest. Corresponding author: Lubov M. Kukleva, e-mail: [email protected].
Citation: Kukleva L.M., Dzhaparova A.K., Oglodin E.G., Naryshkina E.A., Krasnov Ya.M., Kuznetsov A.A., Fadeeva A.V., Eroshenko G.A., Berdiev S.K., Kutyrev V.V. Complex Characteristics of Yersinia pestis Strains Isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn High-Mountain Foci in 2019-2020. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2021; 2:114-122. (In Russian). DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-114-122 Received 02.03.2021. Accepted 15.03.2021.
Kukleva L.M., ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2438-8364 Oglodin E.G., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2955-3034 Naryshkina E.A., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9190-099X Krasnov Ya.M., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4909-2394
Сарыджазский и Верхненарынский высокогорные очаги являются автономными очагами в составе Тянь-Шаньского высокогорного очага чумы. Сарыджазский очаг (площадь 5000 кв. км) находится на территории двух государств -Кыргызской Республики и Республики Казахстан. Верхненарынский очаг (около 10000 кв. км) расположен в Кыргызской Республике. Очаги открыты в 40-х гг. XX столетия. Заболеваемость чумой регистрировалась в Верхненарынском очаге в 1907, 1914, 1928, 1957, 1962 гг., в Сарыджазском - в 1942, 1947, 1952, 1958, 1981 гг. [1, 2]. Основной носитель чумы - серый сурок Marmota baibacina [3]. В 19501989 гг. в результате проведенных здесь широкомасштабных профилактических мероприятий эпизоотическая активность очагов резко снизилась. Однако в начале XXI в. в очагах вновь возобновились эпизоотии среди сурков, что связано с восстановлением высокой численности сурочьих блох. В результате активизации эпизоотий в 2013 г. в Сарыджазском очаге произошел случай заражения человека бубонной формой чумы с летальным исходом [4]. В 2012-2020 гг. в Сарыджазском и Верхненарынском очагах сотрудниками Республиканского центра карантинных и особо опасных инфекций Кыргызской Республики (РЦКиООИ) после длительного перерыва были вновь выделены штаммы возбудителя чумы Yersinia pestis. Проведенная совместно с РосНИПЧИ «Микроб» идентификация 12 культур Y. pestis, полученных в 2012-2016 гг. в Сарыджазском (10 штаммов) и Верхненарынском (2 штамма) высокогорных очагах, показала, что они относятся к античному биовару основного подвида Y. pestis, филогенетической ветви 0.ANT5. Все штаммы отличались единообразием свойств, и по данным полногеномного секвенирования определено, что все они принадлежат к одному клону 0.ANT5, который получил распространение на фоне благоприятных условий, связанных с потеплением климата [5]. Данные ретроспективного молекулярно-генетического исследования штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах ранее, в 1948-1983 гг., показали, что большинство из них также относятся к филогенетической ветви 0.ANT5 [6, 7]. Штаммы 0.ANT5 наиболее близки штаммам Y. pestis, вызвавшим первую пандемию чумы, начавшуюся с эпидемии чумы Юстиниана (543-546 гг.). Это подчеркивает историческую важность изучения штаммов из очагов тянь-Шаня для выяснения направлений
Kuznetsov A.A., ORCID: https:// orcid.org/0000-0002-0677-484 Eroshenko G.A., ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5403-989X Kutyrev V.V., ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3788-3452
эволюции и распространения высоковирулентных штаммов возбудителя чумы [8-12].
целью исследования являлся комплексный анализ фенотипических и генетических свойств штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах Тянь-Шаня в 2019-2020 гг.; определение современной популя-ционной структуры и ареала этих высоковирулентных штаммов возбудителя чумы.
Материалы и методы
Штаммы Y. pestis, определение биохимических характеристик. В работе использованы штаммы Y pestis из Государственной коллекции патогенных бактерий РосНИПЧИ «Микроб». Штаммы 2012-2020 гг. получены из РцКиООи Кыргызской Республики. Видовые и диагностические признаки штаммов определяли в соответствии с практическим руководством по лабораторной диагностике особо опасных инфекций [13]. Плазмидный состав штаммов изучали по методу C.I. Kado, S.-T. Liu [14]. Питательные потребности устанавливали по методу, изложенному в [15]. Вирулентность штаммов Y. pestis определяли методами in vitro и in vivo. Вирулентность in vitro оценивали по наличию признаков зависимости роста от ионов кальция при 37 °С и способности к сорбции красителя конго красного. Вирулентность in vivo определяли на морских свинках.
животных заражали подкожно испытуемыми штаммами в дозах 10, 30, 90 КОЕ. Статистическую обработку результатов проводили с использованием стандартных методов [16]. Биомодели содержали в соответствии с ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными». Все протоколы экспериментов с животными одобрены комитетом по биоэтике РосНИПЧИ «Микроб».
Полногеномное секвенирование, идентификация SNPs, построение дендрограммы, VNTR-анализ. ДНК штаммов Y. pestis выделяли с использованием набора PureLink Genomic DNA Mini Kit (Invitrogen, США). Полногеномное секвенирование выполняли с помощью Ion S5 XL System (Thermo Fischer Scientific) в соответствии с инструкцией производителя. Для приготовления библиотек образцов использовали наборы Ion Xpress™ Plus Fragment Library Kit и Ion Xpress™ Barcode Adapter 1-16 Kit. Для автоматизированной подготовки матрицы применяли Ion Chef System с наборами Ion 520™ & Ion 530™ Kit-Chef и Ion 530™ Chip Kit. Обработку
данных и сборку последовательностей сырых ридов de novo проводили с помощью Ion Torrent Suite software package, 5.12 и Newbler gsAssembler 2.6. Секвенированные риды собирали в контиги со средним покрытием на геном 98,56 % (50х глубина прочтения). Средний размер собранного генома составил 4,55 м.п.н. Коровые SNPs выявляли путем выравнивания контигов штаммов Y. pestis на геноме CO92 с помощью программы Snippy 4.6, затем удаляли 28 гомоплазий SNPs. Полученный набор SNPs содержал только коровую область генома (1443 SNPs). Дендрограмму строили по алгоритму Maximum Likelihood с применением программы PhyML 3.1, модели HKY85 с 500 bootstrap подкреплением.
VNTR-анализ проводили путем сравнения ну-клеотидных последовательностей штаммов Y. pestis по локусам VNTR-повторов с использованием локу-сов ms01, ms04, ms06, ms46, ms62, ms70 [17].
Результаты и обсуждение
Проведен комплексный анализ свойств 11 штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхне-нарынском высокогорных очагах в 2019-2020 гг., и выполнено их сравнение с другими 18 штаммами из Тянь-Шаньского и Алайского высокогорных очагов в Кыргызской Республике. Штаммы 2019-2020 гг. выделены от серых сурков M. baibacina (5 штаммов), их блох Oropsylla silantiewi (4 штамма), эктопаразитов (1 штамм) и через биопробу (1 штамм). Штаммы 1928-2016 гг. из Сарыджазского, Верхненарынского и других очагов Кыргызской Республики, взятые для сравнения, получены преимущественно от серых (M. baibacina) и красных (M. сaudata) сурков (9 штаммов), блох (5 штаммов), эктопаразитов (1 штамм). Три штамма выделены от человека (табл. 1).
места выделения штаммов Y. pestis в Сарыд-жазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019-2020 гг. указаны на рис. 1.
Биохимические свойства, питательные потребности. Фенотипический анализ штаммов показал, что все они обладали типичными для штаммов античного биовара биохимическими свойствами: не ферментировали рамнозу и мелибиозу, но утилизировали глицерин и арабинозу, редуцировали нитраты. Установлена зависимость роста этих штаммов от наличия в питательной среде аминокислот фени-лаланина, метионина, треонина, цистеина и лейцина, что совпадало с питательными потребностями штаммов 2012-2016 гг.
Изучение вирулентности методами in vitro и на лабораторных животных. Штаммы Y pestis 2019-2020 гг. из Сарыджазского и Верхненарынского очагов проверены по вирулентности методами in vitro и in vivo. Все они экспрессировали признаки, ассоциируемые с вирулентностью: образовывали пигментированные колонии на средах с красителем конго красным, что свидетельствовало о присутствии в их геноме хромосомной области пигментации с остро-
вом высокой патогенности HPI, включающим ybt регион с генами сидерофорзависимой системы потребления железа. Гетерогенность популяции исследованных штаммов по этому признаку варьировала от 70 до 100 %. Все штаммы также проявляли признак кальцийзависимости и содержали обязательную детерминанту вирулентности - плазмиду pCD1, а также две другие собственные плазмиды возбудителя чумы - pMT1 и pPCPl. Исследование вирулентности методами in vivo, проведенное для двух штаммов -Y pestis 166 и 177, - также подтвердило высокую вирулентность штаммов ветви 0.ANT5. LD50 этих двух штаммов на модели морских свинок составила 10 и 5,1 КОЕ соответственно.
Филогеографический анализ штаммов Y. pestis филогенетической ветви 0.ANT5 по данным полногеномного SNP-анализа. Для проведения филогеографического анализа использованы ну-клеотидные последовательности 25 штаммов Y pestis ветви 0.ANT, секвенированных нами, в том числе 9 штаммов 2019-2020 гг. и 16 штаммов 19282016 гг. (табл. 1). Из них 14 штаммов выделены в Сарыджазском высокогорном очаге, 9 штаммов - в Верхненарынском, 1 - в Аксайском и 1 - в Алайском высокогорных очагах. При построении филогенетического дерева использованы также нуклеотид-ные последовательности 11 штаммов Y. pestis из других очагов мира. Они включают: 620024 (№ доступа ADPM00000000), Pestoides G (№ CP010247), Pestoides A (№ NZ_ACNT00000000), 91001 (№ NC_005810), 945 (№ ADPV00000000), 42013 (№ NZ_ADPG00000000), Antiqua (№ NC_008150), Nepal516 (№ NZ_ACNQ00000000), CO92 (№ NC_003143), KIM10 (№ NC_004088), MGJZ12 (№ ADSV00000000) из базы данных NCBI GenBank (рис. 2).
На дендрограмме штаммы Y pestis 0.ANT5 составили отдельную филогенетическую ветвь линии 0.ANT. В нее вошли штаммы из Сарыджазского и Верхненарынского высокогорных очагов. Штаммы из Аксайского и Алайского высокогорных очагов вошли в другую ветвь линии 0.ANT античного биовара - 0.ANT3 (рис. 2). В основании ветви 0.ANT5 лежит штамм Y pestis А-1694 из Верхненарынского очага (блохи, 1971). Базальная позиция этого штамма была показана нами и ранее [5]. Остальные штаммы 0.ANT5, выделенные в 1948-1983 гг. в Сарыджазском и Верненарынском очагах, вошли в три отдельные подветви.
первая подветвь (рис. 2, филогенетический узел 1; табл. 2, 4 SNPs в кодирующих последовательностях) состоит из двух штаммов - 680 (сурок, 1968) и 2077 (блохи, 1971), выделенных в центральной части Верхненарынского очага. На этом же участке получен и штамм А-1694, лежащий в основании всех взятых в исследование штаммов 0.ANT5. Это подтверждает ранее выдвинутое предположение о происхождении современных штаммов ветви 0.ANT5 в Верхненарынском высокогорном очаге.
Таблица 1/ Table 1
Штаммы Y. pestis филогенетической ветви 0.ANT из Тянь-Шаньского и Алайского высокогорных очагов чумы, использованные в работе Strains of Y. pestis of phylogenetic branch 0.ANT from Tien Shan and Alai high-mountain plague foci utilized for the study
Штамм Strain Природный очаг, место выделения Natural focus, site of isolation Источник, год Source, year Филогенетическая ветвь Phylogenetic branch
A-1694 Верхненарынский, Пржевальское ПЧО Upper-Naryn, Przhevalsky Plague Control Department блохи серого сурка, 1971 fleas of the gray marmot, 1971 0.ANT5
680 Верхненарынский, Киргизская ССР, Джеты-Огузские Сырты, ур. Бешмойнок Upper-Naryn, Kyrgyz SSR, Dzhety-Oguz Syrts, Beshmoinok area серый сурок, 1968 gray marmot, 1968 0.ANT5
KM2077 Верхненарынский, Пржевальское ПЧО Upper-Naryn, Przhevalsky Plague Control Department блохи серого сурка, 1971 fleas of the gray marmot, 1971 0.ANT5
1564 Сарыджазский, Казахстан, Алма-Атинская обл., Нарынкольский р-н Sarydzhaz, Kazakhstan, Almaty Region, Narynkolsky district серый сурок, 1960 gray marmot, 1960 0.ANT5
915 Сарыджазский, Алма-Атинская обл., Нарынкольский р-н, Б. Кок-Пак, Джегаланский перевал Sarydzhaz, Almaty Region, Narynkolsky district, Kok-Pak, Dzhegalansky Pass блохи сурка, 1948 marmot fleas, 1948 0.ANT5
5M Верхненарынский, Киргизская ССР, Джеты-Огузские Сырты, Пржевальское ПЧО Upper-Naryn, Kyrgyz SSR, Dzhety-Oguz Syrts, Przhevalsky Plague Control Department блохи, 1958 fleas, 1958 0.ANT5
KM2078 Сарыджазский, Киргизская ССР, верховье р. Энилчек, 174 км от г Пржевальска Sarydzhaz, Kyrgyz SSR, Upstream of Enilchek river, 174 km from the town Przhevalsk серый сурок, 1983 gray marmot, 1983 0.ANT5
KM2065 Сарыджазский, верховье р. Энилчек Sarydzhaz, Upstream of the river Enilchek серый сурок, 2012 gray marmot, 2012 0.ANT5
KM2066 Сарыджазский, Ак-Суйский р-н, с. Ичке-Жерсу, р. Оттук Sarydzhaz, Ak-Su district, Ichke-Zhersu settlement, Ottuk river человек, подчелюстной бубон, 2013 patient, submaxillary bubo, 2013 0.ANT5
KM2067 Сарыджазский, Ак-Суйский р-н, с. Ичке-жерсу, Каракольское отделение Sarydzhaz, Ak-Su district, Ichke-Zhersu settlement, Karakol Department человек, подмышечный бубон, 2013 patient, axillary bubo, 2013 0.ANT5
KM2068 Сарыджазский, Каракольское отделение, ур. Кашкасуу Sarydzhaz, Karakol Department, Kashkasuu mountain area эктопаразит трупа сурка, 2014 ectoparasite from marmot carcass, 2014 0.ANT5
KM2079 Верхненарынский, Иссык-Кульская обл., Джеты-Огузский р-н Upper-Naryn, Issyk-Kul Region, Dzhety-Oguz district сурок, 2015 marmot, 2015 0.ANT5
KM2080 Верхненарынский, Иштык-Акшийракский уч., Иссык-Кульская обл., Джеты-Огузский р-н Upper-Naryn, Ishtyk-Akshiyrak territory, Issyk-Kul Region, Dzhety-Oguz district серые сурки, 2015 gray marmots, 2015 0.ANT5
KM2073 Сарыджазский, ур. Караколтор Sarydzhaz, Karakoltor mountain area серые сурки, 2016 gray marmots, 2016 0.ANT5
KM2071 Сарыджазский, Иштык-Акшийрак Sarydzhaz, Ishtyk-Akshiyrak блоха, 2016 flea, 2016 0.ANT5
12 Сарыджазский, Аксуйский р-н, ур. Сарыголот Sarydzhaz, Aksu district, Sarygolot mountain area серый сурок, 2019 gray marmot, 2019 0.ANT5
15 Сарыджасский, Аксуйский р-н, ур. Сарыголот Sarydzhaz, Aksu district, Sarygolot mountain area биопроба, 2019 biological sample, 2019 0.ANT5
49-50 Сарыджазский, Сары-Ийлек, Каралды Добе Sarydzhaz, Sary-Iylek, Karaldy Dobe блохи серого сурка, 2019 fleas of the gray marmot, 2019 0.ANT5
177 Верхненарынский, Каракольское отделение, ур. Батыр-Бешик Upper-Naryn, Karakol Department, Batyr-Beshik area серый сурок, 2019 gray marmot, 2019 0.ANT5
209 Верхненарынский, Каракольское отделение, ур. Батыр-Бешик Upper-Naryn, Karakol Department, Batyr-Beshik area эктопаразиты сурка, 2019 ectoparasites of the marmot, 2019 0.ANT5
80 Сарыджазский, Ак-Суйский р-н, бас. р. Коойлу, ур. Оройсуу Sarydzhaz, Ak-Su district, Kooylu river basin, Oroysuu area блохи Oropsylla silantiewi, 2020 fleas Oropsylla silantiewi, 2020 0.ANT5
81 Сарыджазский, Ак-Суйский р-н, бас. р. Коойлу, ур. Оройсуу Sarydzhaz, Ak-Su district, Kooylu river basin, Oroysuu area блохи O. silantiewi, 2020 fleas O. silantiewi, 2020 0.ANT5
91 Сарыджазский, Ак-Суйский р-н, бас. р. Коойлу, ур. Борду-Тор Sarydzhaz, Ak-Su district, Kooylu river basin, Bordu-Tor area блохи O. silantiewi, 2020 fleas O. silantiewi, 2020 0.ANT5
165 Сарыджазский, Ак-Суйский р-н, бас. р. Коойлу, ур. Борду-Тор Sarydzhaz, Ak-Su district, Kooylu river basin, Bordu-Tor area серый сурок, 2020 gray marmot, 2020 0.ANT5
166 Сарыджазский, ур. Борду-Тор Sarydzhaz, Bordu-Tor mountain area серый сурок, 2020 gray marmot, 2020 0.ANT5
188 Сарыджазский, ур. Малый Талды Суу Sarydzhaz, Lesser Taldy Suu area сурок, 2020 marmot, 2020 0.ANT5
120 Верхненарынский, Киргизская ССР, Центральный Тянь-Шань, Нарынский контон, с. Баш-Кайынды Upper-Naryn, Kyrgyz SSR, Central Tien Shan, Naryn konton, Bash-Kaiyndy village человек, 1928 human, 1928 0.ANT3
A-1486 Алайский, Киргизская ССР, Сырты-Алайский р-н, ур. Шорт, левый берег р. Шорт Alai, Kyrgyz SSR, Syrty-Alai district, Short mountain area, left bank of the river Short красный сурок, 1966 long-tailed marmot, 1966 0.ANT3
231 Аксайский, Киргизская ССР, Восточный Аксай, правый берег р. Балы-Су Aksai, Kyrgyz SSR, Eastern Aksai, right bank of the river Baly-Su алтайский сурок, 1947 Altai marmot, 1947 0.ANT3
Рис. 1. Места выделения штаммов Y. pestis в Сарыджазском (31) и Верхненарынском (32) высокогорных очагах в 2019-2020 гг.: 1 - штаммы 177, 209 (2019 г., ур. Батыр-Бешик); 2 - штаммы 91, 165, 166 (2020 г., бассейн р. Коойлу); 3 - штаммы 80, 81 (2020 г., бассейн р. Коойлу); 4 - штаммы 12, 15 (2019 г., Аксуйский р-н); 5 - штамм 188 (2020 г., ур. Малый Талды Суу); A - границы очагов чумы; B - номера пунктов выделения штаммов
Fig. 1. Sites of isolation of Y. pestis strains in the Sarydzhaz (31) and Upper-Naryn (32) high-mountain foci in 2019-2020: 1 - strains 177, 209 (2019, Batyr-Beshik mountain area); 2 - strains 91, 165, 166 (2020, Kooylu river basin); 3 - strains 80, 81 (2020, Kooylu river basin); 4 - strains 12, 15 (2019, Aksu district); 5 - strain 188 (2020, Lesser Taldy Suu area); A - boundaries of plague foci; B - reference numbers of isolation sites
Ниже от ствола 0.ANT5 отходит подветвь, включающая штаммы 1564 (сурок, 1960) и 915 (блохи, 1948), выделенные в Нарынкольском районе Алма-Атинской области Казахстана. В предыдущей работе в эту же подветвь вошел штамм, полученный здесь же в 1971 г. По-видимому, на этом участке Сарыджазского очага, по крайней мере, во второй половине XX века существовала отдельная популяция 0А№Г5 (рис. 2, филогенетический узел 2; табл. 2, 4 SNPs в кодирующих последовательностях).
Далее от ствола 0.ANT5 отходит еще подветвь (рис. 2, филогенетический узел 3; табл. 2, 4 SNPs в кодирующих последовательностях), включающая два единичных штамма 5М (Верхненарынский, 1958, блохи) и КМ2078 (Сарыджазский, 1983, сурок). Штаммы выделены в разные годы в удаленных друг от друга участках Верхненарынского и сарыджазского очагов, что говорит о широкой распространенности штаммов этой подветви 0.ANT5. К этой же подветви принадлежат и все штаммы XXI в., выделенные в Сарыджазском и Верхненарынском очагах в 2012-2020 гг. Они делятся на два кластера. один кластер составлен впервые выявленным клоном (рис. 2, филогенетический узел 4, 3 SNPs) из 4 штаммов (80, 81, 91, 165), выделенных в бассейне р. Коойлу в Сарыджазском очаге в 2020 г. (рис. 1, точки 2 и 3). Второй кластер представлен другим клоном (филогенетический узел 5,
3 SNPs) из 13 штаммов 2012-2020 гг., полученных в Верхненарынском и Сарыджазском очагах (рис. 1, точки 1, 4, 5) в 2012-2014 и 2016 гг. Этот клон имеет широкий ареал, что свидетельствует о сложившемся благоприятном для его распространения комплексе экологических факторов.
MLVA-aнaлиз по локусам вариабельных тан-демных повторов ms01, ms04, ms06, ms46, ms62, ms70. Для подтверждения клональности происхождения штаммов Т pestis ветви 0.ANT5, выделенных в 2012-2020 гг., проведен их мультилокусный У^^-анализ по локусам ms01, ms04, ms06, ms46, ms62, ms70. Данные MLVA-анализа подтверждают результаты, полученные с помощью полногеномного секвенирования. Штаммы 2019-2020 гг. разделились на два MLVA-генотипа. Штаммы Т pestis 80, 81, 91, 165 вновь выделенного в 2020 г. клона из бассейна р. Коойлу имеют следующий MLVA-профиль: ms01 - 10,1; ms04 - 6,8; ms06 - 7,5; ms46 - 6; ms62 -14,3; ms70 - 6,7. Штаммы 2019-2020 гг. - 12, 15, 4950, 177 и 209, отошедшие к клону 2012-2016 гг., имеют отличный MLVA-профиль: ms01 - 10,1; ms04 -6,8; ms06 - 5,5; ms46 - 6; ms62 - 10,3; ms70 - 6,7. Идентичный профиль имеют штаммы, выделенные в 2012-2016 гг., что подтверждает клональность их происхождения. отличия между двумя клонами 2020 г. и 2012-2016 гг. выявлены по двум из этих VNTR-локусов - ms06 и ms62. Первые штаммы име-
Рис. 2. Филогенетическое родство штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019-2020 гг., по данным полногеномного секвенирования 25 штаммов из очагов Тянь-Шаня на основе 1443 выявленных коровых SNPs. Использованы также полногеномные последовательности 11 штаммов Y. pestis различных филогенетических линий из NCBI GenBank. Алгоритм Maximum Likelihood. Программа PhyML 3.1, модель HKY85 с 500 bootstrap подкреплением
Fig. 2. Phylogenetic relation of Y. pestis strains isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn high-mountain foci in 2019-2020, according to the data of whole genome sequencing of 25 strains from the foci of Tien Shan, based on 1443 identified core SNPs. The whole genome sequences of 11 Y. pestis strains of various phylogenetic lines from NCBI GenBank were also used. Maximum Likelihood algorithm. PhyML 3.1 program, HKY85 model with 500 bootstrap back up
ют 7,5 повтора ms06 и 14,3 повтора ms62, а вторые -5,5 и 10,3 соответственно.
Таким образом, нами проведено исследование выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах за период 1948-2020 гг. штаммов У pestis античного биовара филогенетической ветви 0.ANT5 - одной из наиболее древних филогенетических ветвей У pestis основного подвида. Известны также доисторические линии У pestis, геномы которых были реконструированы из археобраз-цов, насчитывающих 3800-5000 лет, которые также вызывали чуму у людей [18-21]. Однако наиболее ранней из исторически подтвержденных вызванных У pestis была первая пандемия чумы, продолжавшаяся с 541 по 750 г. Происхождение штаммов, вызвавших эту пандемию, до сих пор остается предметом
дискуссий [22]. Данные полногеномного секвениро-вания, проведенного нами, показывают, что штаммы 0.ANT5 наиболее близки штаммам Юстиниановой чумы начала первой пандемии. Выполненная недавно реконструкция генома У pestis из захоронения на Тянь-Шане (186 г. н.э.) показала, что на сегодняшний день этот геном является наиболее базальным геномом филогенетической линии первой пандемии чумы и фактически предшествует пандемии более чем на 300 лет, что подтверждает сделанные нами выводы [23].
Ранее нами установлена принадлежность штаммов 0.ANT5, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском очагах в 2012-2016 гг., к одному клону, распространение которого послужило причиной активизации эпизоотической активности и эпидемиче-
Таблица 2 / Table 2
SNPs, маркерные для филогенетических узлов дендрограммы (рис. 2) штаммов Y. pestis 0.ANT5, использованных в этой работе Marker SNPs for phylogenetic nodes of the dendrogram (Fig. 2) showing Y. pestis strains of 0.ANT5 used for this study
Узел Node SNP Координаты SNP по геному CO92 SNP position across the genome CO92 Ген Gene Продукт гена Gene product
G ^ A 713729 glnE glutamate-ammonia-ligase adenylyltransferase
1 A ^ T 1229106 dasF ribonuclease HI
C ^ T 1512947 YPO1348 putative membrane protein
G ^ T 3560680 malZ putative maltodextrin glucosidase
A ^ G 2466250 YPO2189 hypothetical protein
2 G ^ A 3827098 ampE putative membrane-bound sensory transducer in beta-lactamase regulation
G ^ A 3847853 holC DNA polymerase III, chi subunit
G ^ A 4293796 glpA anaerobic glycerol-3-phosphate dehydrogenase subunit A
G ^ A 1395069 YPO1235 conserved hypothetical protein
3 G ^ A 1407962 YP01250 putative bacteriophage protein
C ^ T 1484483 dacC D-alanyl-D-alanine carboxypeptidase
G ^ T 4356050 YPO3879 putative outer membrane usher protein
T ^ C 747841 intergenic -
4 G ^ T 4266271 YPO3798 putative exported protein
T ^ G 4433179 YPO3943 putative membrane protein
G ^ A 94792 intergenic -
5 C ^ A 933717 lacl lactose operon repressor
G ^ A 971421 intergenic -
ского осложнения в этих очагах. Из 9 вновь секвени-рованных штаммов 2019-2020 гг. 5 штаммов также принадлежат к этому мощному клону. В то же время по данным молекулярно-генетического анализа выявлено наличие еще одного клона 0.ANT5, циркулирующего в бассейне р. Коойлу. Штаммы этого клона выделены в 2020 г. на одной территории и идентичны друг другу по профилю маркерных SNPs и MLVA-генотипу. данные о выявлении еще одного клона 0.ANT5 подтверждают активизацию Сарыджазского и Верхненарынского очагов Тянь-Шаня в текущем столетии. Выделение штаммов филогенетической ветви 0.ANT5 на разных участках природных очагов Тянь-Шаня свидетельствует о расширении ареала этой популяции античного биовара, вызванного потеплением климата. В других регионах мира штаммы 0.ANT5 не встречаются. Необходимо дальнейшее исследование территорий высокогорных очагов Тянь-Шаня и Памиро-Алая для установления современных границ ареала 0.ANT5, а также выявления участков циркуляции штаммов У pestis других филогенетических линий, таких как 0.ANT3, ранее широко распространенных в Аксайском и Алайском высокогорных очагах чумы.
конфликт интересов. Авторы подтверждают отсутствие конфликта финансовых/нефинансовых интересов, связанных с написанием статьи.
список литературы
1. Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Природные очаги чумы Кавказа, Прикаспия, Средней Азии и Сибири. М.: Медицина; 2004. 191 с.
2. Кутырев В.В., Попова А.Ю., редакторы. Кадастр эпи-
демических и эпизоотических проявлений чумы на территории Российской Федерации и стран ближнего зарубежья (с 1876 по 2016 год). Саратов: ООО «Амирит»; 2016. 248 с.
3. Sariyeva G., Bazarkanova G., Maimulov R., Abdikarimov S., Kurmanov B., Abdirassilova A., Shabunin A Sagiyev Z., Dzhaparova A., Abdel Z., Mussagaliyeva R., Morand S., Motin V., Kosoy M. Marmots and Yersinia pestis strains in two plague endemic areas of Tien Shan mountains. Front. Vet. Sci. 201?; 6:207. DOI: 10.3389/fvets.2019.00207.
4. Абдикаримов С.Т., Ибрагимов Э.Ш., Эгембергенов Ч.Э. Современное эпизоотическое состояние природных очагов чумы Кыргызской Республики и мероприятия, направленные на обеспечение эпидемиологического благополучия по чуме. Проблемы особо опасных инфекций. 2018; 2:45-8. DOI: 10.21055/0370-1069-2018-2-45-48.
5. Ерошенко Г.А., Джапарова А.К., Оглодин Е.Г., Альхова Ж.В., Куклева Л.М., Кузнецов А.А., Краснов Я.М., Абдикаримов
C.Т., Кутырев В.В. Филогеография штаммов Yersinia pestis ветви 0.ANT, выделенных в Тянь-Шане и Памиро-Алае в XX-XXI веках. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 1:76-84. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-1-76-84.
6. Eroshenko G.A., Nosov N.Y., Krasnov Y.M Oglodin Y.G., Kukleva L.M., Guseva N.P., Kuznetsov A.A., Abdikarimov S.T., Dzhaparova A.K., Kutyrev V.V. Yersinia pestis strains of ancient phylogenetic branch 0.ANT are widely spread in the high-mountain plague foci of Kyrgyzstan. PLoS One. 2017; 12(10):e0187230. DOI: 10.1371/journal.pone.0187230.
7. Kutyrev V.V., Eroshenko G.A., Motin V.L., Nosov N.Y., Krasnov J.M., Kukleva L.M., Nikiforov K.A., Al'hova J.V., Oglodin E.G., Guseva N.P. Phylogeny and classification of Yersinia pestis through the lens of strains from the plague foci of Commonwealth of Independent States. Front. Microbiol. 2018; 9:1106. DOI: 10.3389/ fmicb.2018.01106.
8. Harbeck M., Seifert L., Hänsch S., Wagner D.M., Birdsell
D., Parise K.L., Wiechmann I., Grupe G., Thomas A., Keim P., Zöller L., Bramanti B., Riehm J.M., Scholz H.C. Yersinia pestis DNA from skeletal remains from the 6(th) century AD reveals insights into Justinianic plague. PLoS Pathog. 2013; 9(5):e1003349. DOI: 10.1371/journal.ppat.1003349.
9. Wagner D.M., Klunk J., Harbeck M., Devault A., Waglechner N., Sahl J.W., Enk J., Birdsell D.N., Kuch M., Lumibao C., Poinar D., Pearson T., Fourment M., Golding B., Riehm J.M., Earn D.J., Dewitte S., Rouillard J.M., Grupe G., Wiechmann I., Bliska J.B., Keim P.S., Scholz H.C., Holmes E.C., Poinar H. Yersinia pestis and the plague of Justinian 541-543 AD: a genomic analysis. Lancet Infect. Dis. 2014; 14(4):319-26. DOI: 10.1016/S1473-3099(13)70323-2.
10. Feldman M Harbeck M., Keller M., Spyrou M.A., Rott A., Trautmann B., Scholz H.C., Päffgen B., Peters J., McCormick
M., Bos K., Herbig A., Krause J. A high-coverage Yersinia pestis genome from a sixth-century JustinianicPlague victim. Mol. Biol. Evol. 2016; 33(11):2911—23. DOI: 10.1093/molbev/msw170.
11. Keller M., Spyrou M.A., Scheib C.L., Neumann G.U., Kröpelin A., Haas-Gebhard B., Päffgen B., Haberstroh J., Ribera I Lacomba A., Raynaud C., Cessford C., Durand R., Stadler P., Nägele K., Bates J.S., Trautmann B., Inskip S.A., Peters J., Robb J.E Kivisild T., Castex D., McCormick M., Bos K.I., Harbeck M., Herbig A., Krause J. Ancient Yersinia pestis genomes from across Western Europe reveal early diversification during the first pandemic (541-750). Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2019; 116(25):Г2363-72. DOI: 10.1073/pnas.1820447116.
12. Guelli M., Kersten O., Namouchi A., Luciani S., Marota I., Arcini C.A., Iregren E., Lindemann R.A., Warfvinge G. Bakanidze L., Bitadze L., Rubini M., Zaio P., Zaio M., Neri D., Stenseth N.C., Bramanti B. A genomic and historical synthesis of plague in 18th century Eurasia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2020; 117(45):28328-35. DOI: 10.1073/pnas.2009677117.
13. Онищенко Г.Г., Кутырев B.B., редакторы. Лабораторная диагностика особо опасных инфекционных болезней. Практическое руководство. М.: ЗАО «Шико», 2013. 560 с.
14. Kado C.I., Liu S.-T. Rapid procedure for detection and isolation of large and small plasmids. J Bacteriol. 1981; 145(3):1365-73. DOI: 10.1128/JB.145.3.1365-1373.1981.
15. Одиноков Г.Н., Ерошенко Г.А., Куклева Л.М., Шавина Н.Ю., Краснов Я.М., Кутырев В.В. Определение генетических основ ауксотрофности штаммов Yersinia pestis кавказского подвида. Генетика. 2012; 48(4): 457-64.
16. Плохинский H.A. Биометрия. М.: Изд-во МГУ; 1970.
367 с.
17. Le Flèche P., Hauck Y., Onteniente L., Prieur A., Denoeud F., Ramisse V., Sylvestre P., Benson G., Ramisse F., Vergnaud G. A tandem repeats database for bacterial genomes: application to the genotyping of Yersinia pestis and Bacillus anthracis. BMC Microbiol. 2001; I:2.CDOI: 10.1186/1471-2180-1-2.
18. Rasmussen S., Allentoft M.E., Nielsen K., Orlando L., Sikora M., Sjögren K.G., Pedersen A.G., Schubert M., Van Dam A., Kapel C.M., Nielsen H.B., Brunak S., Avetisyan P., Epimakhov A., Khalyapin M.V., Gnuni A., Kriiska A., Lasak I., Metspalu M., Moiseyev V., Gromov A., Pokutta D., Saag L., Varul L., Yepiskoposyan L., Sicheritz-Pontén T., Foley R.A., Lahr M.M.., Nielsen R., Kristiansen K., Willerslev E. Early divergent strains of Yersinia pestis in Eurasia 5,000 years ago. Cell. 2015; 163(3):571-82. DOI: 10.1016/j.cell.2015.10.009.
19. Andrades Valtuena A., Mittnik A., Key F.M Haak W., Allmäe R., Belinskij A., Daubaras M Feldman M., Jankauskqs R., Jankovic I., Massy K., Novak M., Pfrengle S., Reinhold S., Slaus M., Spyrou M.A., Szécsényi-Nagy A., Törv M., Hansen S., Bos K.I., Stockhammer P.W., Herbig A., Krause J. The Stone Age plague and its persistence in Eurasia. Curr. Biol. 2017; 27(23):3683-3691.e8. DOI: 10.1016/j.cub.2017.10.025.
20. Rascovan N., Sjögren K.G., Kristiansen K., Nielsen R., Willerslev E., Desnues C., Rasmussen S. Emergence and spread of basal lineages of Yersinia pestis during the neolithic decline. Cell. 2019; 176(1-2):295-305.e10. DOI: 10.1016/j.cell.2018.11.005.
21. Spyrou M.A. Tukhbatova R.I., Wang C.C., Valtuena A.A., Lankapalli A.K., Kondrashin V. V., Tsybin V.A., Khokhlov A., Kühnert
D., Herbig A., Bos K.I., Krause J. Analysis of 3800-year-old Yersinia pestis genomes suggests Bronze Age origin for bubonic plague. Nat. Commun. 2018; 9(Г):2234. DOI: 10.1038/s41467-018-04550-9.
22. Keller M., Spyrou M.A., McCormick M., Bos K.I., Herbig
A., Krause J. Ancient Yersinia pestis genomes provide no evidence for the origins or spread of the Justinianic Plague. bioRxiv. 2019. DOI: 10.1101/819698.
23. de Barros Damgaard P., Marchi N., Rasmussen S., Peyrot M., Renaud G., Korneliussen T., Moreno-Mayar J.V., Pedersen M.W., Goldberg A., Usmanova E., Baimukhanov N., Loman V., Hedeager L., Pedersen A.G., Nielsen K., Afanasiev G., Akmatov K., Aldashev A., Alpaslan A., Baimbetov G., Bazaliiskii V.I., Beisenov A., Boldbaatar
B., Boldgiv B., Dorzhu C., Ellingvag S., Erdenebaatar D., Dajani R., Dmitriev E., Evdokimov V., Frei KM., Gromov A., Goryachev A., Hakonarson H., Hegay T., Khachatryan Z., Khaskhanov R., Kitov
E., Kolbina A., Kubatbek T., Kukushkin A., Kukushkin I., Lau N., Margaryan A., Merkyte I., Mertz I.V., Mertz V.K., Mijiddorj E., Moiyesev V., Mukhtarova G., Nurmukhanbetov B., Orozbekova Z., Panyushkina I., Pieta K., Smrcka V., Shevnina I., Logvin A., Sjögren K.-G., Stolcova T., Taravella A.M., Tashbaeva K., Tkachev A., Tulegenov T., Voyakin D, Yepiskoposyan L., Undrakhbold S., Varfolomeev V., Weber A., Wilson Sayres M.A., Kradin N., Allentoft M.E., Orlando L., Nielsen R., Sikora M., Heyer E., Kristiansen K., Willerslev E. 137 ancient human genomes from across the Eurasian steppes. Nature. 2018; 557:369-74. DOI: 10.1038/s41586-018-0094-2.
References
1. Onishchenko G.G., Kutyrev V.V., editors. [Natural Plague Foci in the Territory of Caucasus, Caspian Sea Region, Central Asia
and Siberia]. Moscow: "Meditsina"; 2004.191 p.
2. Kutyrev V.V., Popova A.Yu., editors. [Cadastre of Epidemic and Epizootic Manifestations of Plague in the Territory of the Russian Federation and Former Soviet Union (1876-2016)]. Saratov: LLC "Amirit"; 2016. 248 p.
3. Sariyeva G., Bazarkanova G., Maimulov R., Abdikarimov S., Kurmanov B., Abdirassilova A., Shabunin A., Sagiyev Z., Dzhaparova A., Abdel Z., Mussagaliyeva R., Morand S., Motin V., Kosoy M. Marmots and Yersinia pestis strains in two plague endemic areas of Tien Shan mountains. Front. Vet. Sci. 2019; 6:207. DOI: 10.3389/fvets.2019.00207.
4. Abdikarimov S.T., Ibragimov E.S., Egembergenov C.E. [Current Epizootic Condition of Natural Plague Foci in Kyrgyz Republic and Measures Aimed at Provision of Epidemiological Welfare as regards Plague! Problemy Osobo Opasnykh Infektsii
ß-'roblems of Particularly Dangerous Infections]. 2018; (2):45-8.
OI: 10.21055/0370-1069-2018-2-45-48.
5. Eroshenko G.A., Dzhaparova A.K., Oglodin E.G., Al'khova Z.V., Kukleva L.M., Kuznetsov A.A., Krasnov Y.M., Abdikarimov S.T., Kutyrev V.V. [Phylogeny of Yersinia pestis Strains Belonging to 0.ANT Branch, I solated in Tien-Shan and Pamir-Alay in XX-XXI Centuries]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2020; 1:76-84. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-1-76-84.
6. Eroshenko G.A., Nosov N.Y., Krasnov Y.M Oglodin Y.G., Kukleva L.M., Guseva N.P., Kuznetsov A.A., Abdikarimov S.T., Dzhaparova A.K., Kutyrev V.V. Yersinia pestis strains of ancient phylogenetic branch 0.ANT are widely spread in the high-mountain plague foci of Kyrgyzstan. PLoS One. 2017; 12(10):e0187230. DOI: 10.1371/journal.pone.0187230.
7. Kutyrev V.V., Eroshenko G.A., Motin V.L., Nosov N.Y., Krasnov J.M., Kukleva L.M., Nikiforov K.A., Al'hova J.V., Oglodin
E.G., Guseva N.P. Phylogeny and classification of Yersinia pestis through the lens of strains from the plague foci of Commonwealth of Independent States. Front. Microbiol. 2018; 9:1106. DOI: 10.3389/ fmicb.2018.01106.
8. Harbeck M., Seifert L., Hänsch S., Wagner D.M., Birdsell D., Parise K.L., Wiechmann I., Grupe G., Thomas A., Keim P., Zöller L., Bramanti B., Riehm J.M., Scholz H.C. Yersinia pestis DNA from skeletal remains from the 6(th) century AD reveals insights into Justinianic plague. PLoS Pathog. 2013; 9(5):e1003349. DOI: 10.1371/journal.ppat.1003349.
9. Wagner D.M., Klunk J., Harbeck M., Devault A., Waglechner N., Sahl J.W., Enk J., Birdsell D.N., Kuch M., Lumibao C., Poinar D., Pearson T., Fourment M., Golding B., Riehm J.M., Earn D.J., Dewitte S., Rouillard J.M., Grupe G., Wiechmann I., Bliska J.B., Keim P.S., Scholz H.C., Holmes E.C., Poinar H. Yersinia pestis and the plague of Justinian 541-543 AD: a genomic analysis. Lancet Infect. Dis. 2014; 14(4):319-26. DOI: 10.1016/S1473-3099(13)70323-2.
10. Feldman M., Harbeck M., Keller M., Spyrou M.A., Rott A., Trautmann B., Scholz H.C., Päffgen B., Peters J., McCormick M., Bos K., Herbig A., Krause J. A high-coverage Yersinia pestis genome from a sixth-century Justinianic Plague victim. Mol. Biol. Evol. 2016; 33(11):2911-23. DOI: 10.1093/molbev/msw170.
11. Keller M., Spyrou M.A., Scheib C.L., Neumann G.U., Kröpelin A., Haas-Gebhard B., Päffgen B., Haberstroh J., Ribera I Lacomba A., Raynaud C., Cessford C., Durand R., Stadler P., Nägele K., Bates J.S., Trautmann B., Inskip S.A., Peters J., Robb J.E., Kivisild T., Castex D., McCormick M., Bos K.I., Harbeck M., Herbig A., Krause J. Ancient Yersinia pestis genomes from across Western Europe reveal early diversification during the first pandemic (541-750). Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2019; 116(25):12363-72. DOI: 10.1073/pnas.1820447116.
12. Guelli M., Kersten O., Namouchi A., Luciani S., Marota I., Arcini C.A., Iregren E., Lindemann R.A., Warfvinge G. Bakanidze L., Bitadze L., Rubini M., Zaio P., Zaio M., Neri D., Stenseth N.C., Bramanti B. A genomic and historical synthesis of plague in 18th century Eurasia. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2020; 117(45):28328-35. DOI: 10.1073/pnas.2009677117.
13. Onishchenko G.G., Kutyrev V.V., editors. [Laboratory Diagnostics of Particularly Dangerous Infectious Diseases]. Practice guidelines. Moscow: CJSC "Shiko"; 2013. 560 p.
14. Kado C.I., Liu S.-T. Rapid procedure for detection and isolation of large and small plasmids. J Bacteriol. 1981; 145(3):1365-73. DOI: 10.1128/JB.145.3.1365-1373.1981.
15. Odinokov G.N., Eroshenko G.A., Kukleva L.M., Shavina N.Yu., Krasnov Ya.M., Kutyrev V.V. [Determination of the genetic basis of auxotrophy in Yersinia pestis strains of subspecies caucasica]. Genetika [Genetics]. 2012; 48(4):457-64.
16. Plokhinsky N.A. [Biometrics]. Moscow: Publishing house of Moscow State University; 1970. 367 p.
17. Le Flèche P., Hauck Y., Onteniente L., Prieur A., Denoeud
F., Ramisse V., Sylvestre P., Benson G., Ramisse F., Vergnaud G. A tandem repeats database for bacterial genomes: application to the genotyping of Yersinia pestis and Bacillus anthracis. BMC Microbiol. 2001; f:2.tDOI: 10.1186/1471-2180-1-2.
18. Rasmussen S., Allentoft M.E., Nielsen K., Orlando L., Sikora M., Sjögren K.G., Pedersen A.G., Schubert M., Van Dam A., Kapel C.M., Nielsen H.B., Brunak S., Avetisyan P., Epimakhov
A., Khalyapin M.V., Gnuni A., Kriiska A., Lasak I., Metspalu M., Moiseyev V., Gromov A., Pokutta D., Saag L., Varul L., Yepiskoposyan L., Sicheritz-Ponten T., Foley R.A., Lahr M.M.., Nielsen R., Kristiansen K., Willerslev E. Early divergent strains of Yersinia pestis in Eurasia 5,000 years ago. Cell. 2015; 163(3):571— 82. DOI: 10.1016/j.cell.2015.10.009.
19. Andrades Valtuena A., Mittnik A., Key F.M Haak W., Allmäe R., Belinskij A., Daubaras M Feldman M., Jankauskqs R., Jankovic I., Massy K., Novak M., Pfrengle S., Reinhold S., Slaus M., Spyrou M.A., Szecsenyi-Nagy A., Torv M., Hansen S., Bos K.I., Stockhammer P.W., Herbig A., Krause J. The Stone Age plague and its persistence in Eurasia. Curr. Biol. 2017; 27(23):3683-3691.e8. DOI: 10.1016/j.cub.2017.10.025.
20. Rascovan N., Sjögren K.G., Kristiansen K., Nielsen R., Willerslev E., Desnues C., Rasmussen S. Emergence and spread of basal lineages of Yersinia pestis during the neolithic decline. Cell. 2019; 176(1-2):295-305.e10. DOI: 10.1016/j.cell.2018.11.005.
21. Spyrou M.A. Tukhbatova R.I., Wang C.C., Valtuena A.A., Lankapalli A.K., Kondrashin V.V., Tsybin V.A., Khokhlov A., Kühnert D., Herbig A., Bos K.I., Krause J. Analysis of 3800-year-old Yersinia pestis genomes suggests Bronze Age origin for bubonic plague. Nat. Commun. 2018; 9(1):2234. DOI: 10.1038/s41467-018-04550-9.
22. Keller M., Spyrou M.A., McCormick M., Bos K.I., Herbig
A., Krause J. Ancient Yersinia pestis genomes provide no evidence for the origins or spread of the Justinianic Plague. bioRxiv. 2019. DOI: 10.1101/819698.
23. de Barros Damgaard P., Marchi N., Rasmussen S., Peyrot M., Renaud G., Korneliussen T., Moreno-Mayar J.V., Pedersen M.W., Goldberg A., Usmanova E., Baimukhanov N., Loman V., Hedeager L., Pedersen A.G., Nielsen K., Afanasiev G., Akmatov K., Aldashev A., Alpaslan A., Baimbetov G., Bazaliiskii V.I., Beisenov A., Boldbaatar
B., Boldgiv B., Dorzhu C., Ellingvag S., Erdenebaatar D., Dajani R., Dmitriev E., Evdokimov V., Frei K.M., Gromov A., Goryachev A., Hakonarson H., Hegay T., Khachatryan Z., Khaskhanov R., Kitov
E., Kolbina A., Kubatbek T., Kukushkin A., Kukushkin I., Lau N., Margaryan A., Merkyte I., Mertz I.V., Mertz V.K., Mijiddorj E., Moiyesev V., Mukhtarova G., Nurmukhanbetov B., Orozbekova Z., Panyushkina I., Pieta K., Smrcka V., Shevnina I., Logvin A., Sjögren K.-G., Stolcova T., Taravella A.M., Tashbaeva K., Tkachev A., Tulegenov T., Voyakin D, Yepiskoposyan L., Undrakhbold S., Varfolomeev V., Weber A., Wilson Sayres M.A., Kradin N., Allentoft M.E., Orlando L., Nielsen R., Sikora M., Heyer E., Kristiansen K., Willerslev E. 137 ancient human genomes from across the Eurasian steppes. Nature. 2018; 557:369-74. DOI: 10.1038/s41586-018-0094-2.
Authors:
Kukleva L.M., Oglodin E.G., Naryshkina E.A., Krasnov Ya.M., Kuznetsov A.A., Fadeeva A.V., Eroshenko G.A., Kutyrev V.V.Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe". 46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation. E-mail: [email protected].
Dzhaparova A.K., Berdiev S.K. Republican Center for Quarantine and Particularly Dangerous Infections of the Ministry of Health of the Kyrgyz Republic. 92, Skryabina St., Bishkek, Kyrgyz Republic. E-mail: [email protected].
об авторах:
Куклева Л.М., Оглодин Е.Г., Нарышкина Е.А., Краснов Я.М., Кузнецов А.А., Фадеева А.В., Ерошенко Г.А., Кутырев В.В. Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб». Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46. E-mail: [email protected].
Джапарова А.К., Бердиев С.К. Республиканский центр карантинных и особо опасных инфекций Министерства здравоохранения Кыргызской Республики. Кыргызская Республика, Бишкек, ул. Скрябина, 92. E-mail: [email protected].
