Научная статья на тему 'MALDI-ToF массспектрометрический анализ с молекулярно-генетической идентификацией Vibrio spp. В системе мониторинга вибриофлоры поверхностных водоемов'

MALDI-ToF массспектрометрический анализ с молекулярно-генетической идентификацией Vibrio spp. В системе мониторинга вибриофлоры поверхностных водоемов Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
502
197
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЙ НАДЗОР / МОНИТОРИНГ ВИБРИОФЛОРЫ / MALDI-TOF МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ / ГЕНОИДЕНТИФИКАЦИЯ / EPIDEMIOLOGICAL SURVEILLANCE / VIBRIO FLORA MONITORING / VIBRIO CHOLERAE / MALDI-TOF MASS-SPECTROMETRY / GENE IDENTIFICATION

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Миронова Лилия Валерьевна, Басов Евгений Александрович, Афанасьев Максим Владимирович, Хунхеева Жанна Юрьевна, Миткеева Светлана Карловна

Проведена оценка эффективности применения прямого белкового профилирования на основе MALDI-ToF масс-спектрометрии для идентификации микроорганизмов рода Vibrio при мониторинге вибриофлоры поверхностных водоемов, осуществляемом в рамках эпидемиологического надзора за холерой. Сопоставление результатов MALDI-ToF масс-спектрометрического и бактериологического определения таксономической принадлежности 583 морфологически сходных с холерным вибрионом колоний (отобранных при бактериологическом исследовании проб из объектов окружающей среды Иркутска в 2012-2013 гг.) с последующей выборочной идентификацией на основании анализа структуры генов 16S rRNA и rpoB показало высокую диагностическую чувствительность и специфичность масс-спектрометрии. Полученные данные определяют целесообразность включения MALDI-ToF масс-спектрометрического анализа в схему микробиологического исследования при мониторинге вибриофлоры поверхностных водоемов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Миронова Лилия Валерьевна, Басов Евгений Александрович, Афанасьев Максим Владимирович, Хунхеева Жанна Юрьевна, Миткеева Светлана Карловна

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

MALDI-ToF mass spectrometry analysis with molecular genetic identification of Vibrio spp. in the system of the monitoring of vibrio flora of surface water reservoirs

There is presented the assessment of the efficacy of the application of direct protein profiling on the basis of MALDI-ToF mass-spectrometry for identification of Vibrio spp. during monitoring of Vibrio flora in surface water reservoirs implemented in the network of cholera surveillance. The comparison of results of the MALDI-ToF MS and bacteriological detection of taxonomic belonging of583 colonies morphologically similar to Vibrio cholerae (isolated in bacteriological examination of samples from environmental objects in Irkutsk city in 2012-2013) with following random identification based on 16S rRNA and rpoB gene structure showed high diagnostic sensitivity and specificity of mass-spectrometry. The findings determine the expediency of the inclusion of MALDI-ToF MS in the layout of microbiological examination in the monitoring of Vibrio flora in surface water reservoirs.

Текст научной работы на тему «MALDI-ToF массспектрометрический анализ с молекулярно-генетической идентификацией Vibrio spp. В системе мониторинга вибриофлоры поверхностных водоемов»

Hospitals And Their Hygienic And Epidemiological Significance: Dis. Dushanbe; 2000. (in Russian)

18. Sidorenko S.V. Microbiological aspects of surgical infections. Infektsii v khirurgii. 2003; 1: 22-7. (in Russian)

19. Orlova O.A., Akimkin V.G. Microbiological monitoring of ventilator -associated respiratory tract infections in patients with severe trauma. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2014; 1: 32-42. (in Russian)

20. Brusina E.B., Rychagov I.P. Epidemiology of Nosocomial Infections of Septic Surgery. Nauka, Novosibirsk; 2006 (in Russian). [Brusina E.B., Rychagov I.P. Jepidemiologija vnutribol'nichnyh gnojno-septicheskih infekcij v hirurgii. Novosibirsk: Nauka; 2006].

Поступила 28.06.14 Received 28.06.14

Сведения об авторах:

Акимкин Василий Геннадьевич член-корреспондент РАМН, доктор мед. наук, проф., зам. директора ФБУН «НИИ дезинфектологии» Роспотребнадзора, зав. каф. дезинфекто-логии ГОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, вед. науч. сотр. ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора; Чистова Анна Владимировна, гл. специалист Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Челябинской области, Челябинск; Ефремова Наталья Петровна, канд. мед. наук, доцент, зав. каф. гигиены и эпидемиологии ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, Челябинск.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УДК 614.777:79.843.1]-078-074:543.42.062

МироноваЛ.В., Басов Е.А., АфанасьевМ.В., ХунхееваЖ.Ю., Миткеева С.К., Ганин В.С., УрбановичЛ.Я., Куликалова Е.С., Гольдапель Э.Г., Балахонов С.В.

maldi-tof масс-спектрометрический анализ с молекулярно-генетической идентификацией VIBRIO SPP. в системе мониторинга вибриофлоры поверхностных водоемов

ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, 664047, Иркутск, Россия

Проведена оценка эффективности применения прямого белкового профилирования на основе MALDI-ToF масс-спектрометрии для идентификации микроорганизмов рода Vibrio при мониторинге вибриофлоры поверхностных водоемов, осуществляемом в рамках эпидемиологического надзора за холерой. Сопоставление результатов MALDI-ToF масс-спектрометрического и бактериологического определения таксономической принадлежности 583 морфологически сходных с холерным вибрионом колоний (отобранных при бактериологическом исследовании проб из объектов окружающей среды Иркутска в 2012-2013 гг.) с последующей выборочной идентификацией на основании анализа структуры генов 16S rRNA и rpoB показало высокую диагностическую чувствительность и специфичность масс-спектрометрии. Полученные данные определяют целесообразность включения MALDI-ToF масс-спектрометрического анализа в схему микробиологического исследования при мониторинге вибриофлоры поверхностных водоемов. Ключевые слова: эпидемиологический надзор; мониторинг вибриофлоры; Vibrio cholerae; MALDI-ToF масс-спектрометрия, геноидентификация.

Для цитирования: Эпидемиология и инфекционные болезни. 2014;19(6): 27-36.

Mironova L.V., Basov E.A., Afanasev M.V., Khunkheeva Zh.Yu., Mitkeeva S.K., Ganin VS., Urbanovich L.Ya., Kulikalova E.S., GoldapelE.G., BalakhonovS.V

MALDI-TOF MASS SPECTROMETRY ANALYSIS WITH MOLECULAR GENETIC IDENTIFICATION OF VIBRIO SPP. IN THE SYSTEM OF THE MONITORING OF VIBRIO FLORA OF SURFACE WATER RESERVOIRS

Irkutsk Research Institute ofPlague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

There is presented the assessment of the efficacy of the application of direct protein profiling on the basis of MALDI-ToF mass-spectrometry for identification of Vibrio spp. during monitoring of Vibrio flora in surface water reservoirs implemented in the network of cholera surveillance. The comparison of results of The MALDI-ToF MS and bacteriological detection of taxonomic belonging of583 colonies morphologically similar to Vibrio cholerae (isolated in bacteriological examination of samples from environmental objects in Irkutsk city in 2012-2013) with following random identification based on 16S rRNA and rpoB gene structure showed high diagnostic sensitivity and specificity of mass-spectrometry. The findings determine the expediency of the inclusion of MALDI-ToF MS in the layout of microbiological examination in the monitoring of Vibrio flora in surface water reservoirs.

Key words: epidemiological surveillance; Vibrio flora monitoring; Vibrio cholerae; MALDI-ToF mass-spectrometry; gene identification.

Citation: Epidemiologiya i InfektsionnyeBolezni. 2014; 19(6): 27-36.

Для корреспонденции (Correspondence to): Миронова Лилия Валерьевна, канд. мед. наук, зав. лаб. холеры, e-mail: mironova-lv@ yandex.ru

Глобализация в современном мире оказывает существенное влияние на эпидемический процесс, способствуя ускорению темпов распространения инфекционных заболеваний как на внутриконти-нентальном, так и на межконтинентальном уровне, изменению биологических свойств возбудителей, трансформации среды обитания микроорганизмов, снижению резистентности макроорганизма [1]. Эти тенденции свойственны и для холеры, ситуация по которой в мире характеризуется высокими показателями заболеваемости за счет вовлечения в эпидемический процесс новых регионов, появлением измененных форм возбудителя с повышенным патогенным потенциалом, вероятностью завоза инфекции на свободные от холеры территории, в том числе невыявленными вибрионосителями, больными легкими и стертыми формами или больными в инкубационном периоде болезни, что определяет риск попадания возбудителя в поверхностные водоемы и накопления его в благоприятных экологических нишах [2-5]. С учетом этого важная роль в системе эпидемиологического надзора за холерой в РФ отводится мониторинговым исследованиям, направленным на своевременную индикацию и идентификацию возбудителя в объектах окружающей среды. Одной из актуальных задач совершенствования микробиологического мониторинга особо опасных инфекций является внедрение современных высокотехнологичных подходов к детекции генетических, белковых и антигенных детерминант патогена на основе геномного, протеомного, иммунохромато-графического и других видов анализа [6, 7].

В последние годы интенсивно развивается технология идентификации микроорганизмов на основе профиля референсных белков микробной клетки с использованием MALDI ToF (Matrix-Assisted Lazer Desorption/Ionization Time-of-Flight - матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация с времяпролетным разделением) масс-спектрометрии. Принцип идентификации с применением MAL-DI-ToF заключается в сопоставлении белковых паттернов исследуемого микроорганизма с масс-спектрами базы данных и определении на основании этого его таксономической принадлежности [8]. MALDI-ToF масс-спектрометрический анализ характеризуется высокой специфичностью, скоростью и простотой постановки, успешно применяется в клинической лабораторной диагностике широкого круга инфекций [8-10]. Высокая эффективность масс-спектрометрии показана при идентификации и углубленной характеристике холерного вибриона, других микроорганизмов рода Vibrio и близкородственных таксономических групп [11-17], бактериологическом исследовании балластных вод морских судов [18]. Учитывая информативность и экс-прессность MALDI-ToF масс-спектрометрического анализа, существует необходимость исследования перспектив внедрения метода в схему лабораторной диагностики холеры для ускоренной идентифика-

ции культур, изолируемых из объектов окружающей среды.

Цель исследования - оценка эффективности применения прямого белкового профилирования на основе MALDI-ToF масс-спектрометрии для идентификации микроорганизмов рода Vibrio в системе мониторинга вибриофлоры поверхностных водоемов.

Материалы и методы

В работе проведено исследование 583 морфологически сходных с холерным вибрионом колоний, отобранных с плотных питательных сред в ходе бактериологического исследования 1872 проб из объектов окружающей среды Иркутска в 2012-2013 гг.

Бактериологически принадлежность исследуемых культур к роду Vibrio определялась в соответствии с МУК «Лабораторная диагностика холеры» [19]. Для предварительной идентификации использовались определение индофенолоксидазы, оценка типа расщепления глюкозы, подвижности и декар-боксилазной/дигидролазной активности в отношении аминокислот. Окончательная идентификация культур проводилась по комплексу культурально-морфологических, биохимических, серологических тестов.

Масс-спектрометрическому исследованию подвергались колонии после предварительной постановки ориентировочной реакции агглютинации со специфическими холерными о1-, о139- и RO-сыворотками. Подготовка образцов для масс-спектрометрического анализа неагглютинирующих-ся холерными сыворотками культур осуществлялась прямым нанесением исследуемой культуры на MSP-чип (MSP96, «Bruker Daltonics», Германия) с последующим наслаиванием 1 мкл насыщенного раствора матрицы (а-циано-4-гидроксикоричная кислота в 50 % ацетонитрила и 2,5 % трифторуксусной кислоты). для агглютинирующихся культур проводилась предварительная экстракция белка посредством обработки микробной взвеси этиловым спиртом и 70% муравьиной кислотой с последующим добавлением ацетонитрила. По окончании экстракции по 1 мкл супернатанта анализируемых образцов переносилось в лунки MSP-чипа, образцы подсушивались на воздухе, сверху наносился 1 мкл матрицы. В качестве калибровочного стандарта и положительного контроля использовался белковый экстракт штамма E. coli DH5a (ref. № 255343; «Bruker Daltonics», Германия).

Получение спектров осуществлялось в автоматическом режиме на масс-спектрометре Microflex™ LT MALDI-^F («Bruker Daltonics», Германия) с использованием программы Flex Control (ver. 3.3, build 108). Белковые паттерны идентифицировались в программе MALDI Biotyper 3.0 («Bruker Daltonics», Германия), база данных которой была расширена нами ранее за счет внесения референсных спектров штаммов V. cholerae [14, 16]. Таксономическая

Таблица 1

Последовательности праймеров и референсные штаммы для анализа генов rpoB и 16S rRNA

Источник литературы Референсная нуклеотидная последовательность

Ген Последовательность праймеров 5'-3' наименование и номер штамма регистраци-онный номер в GenBank

rpoB 1110F GTAGAAATCTACCGCATG ATG 23 V cholerae N16961 АЕ003852.1

(RNA polymerase beta subunit) CM32b CGGAACGGCCTGACGTTGCAT V. metschnikovii LMG 11664 FN423806.1

V. fluvialis 2403-00 EF064368

16S rRNA 519F CAGCMGCCGCGGTAATWC 22 V cholerae N16961 АЕ003852.1

(16S ribosomal RNA) 1406R ACGGGCGGTGTGTRC V. metschnikovii NCTC 11170 X74712

V. fluvialis ATCC 33809 NR_119053

принадлежность микроорганизма и достоверность идентификации определялись в соответствии со значением индекса совпадения (score value - SV).

Выборочная геноидентификация культур осуществлялась на основании определения нуклеотид-ной последовательности таксономически информативных генов - rpoB и 16S rRNA [20, 21]. ДНК из исследуемых образцов экстрагировалась с использованием стандартных наборов РибоПреп (ФБУН «ЦНИИЭ» Роспотребнадзора, Москва), для амплификации использовалось 10 нг ДНК. Амплификация проводилась с использованием указанных в табл. 1 праймеров [22, 23] по программе: стартовая денатурация 95°С - 5 мин; 32 цикла: 95°С - 40 с, 60оС - 40 с, 72°С - 90 с; заключительная элонгация 72°С - 5 мин. Ампликоны очищались ферментной смесью (10 Ед экзонуклеазы I и 1 Ед щелочной фосфатазы). Секвенирование генов rpoB и 16S rRNA выполнялось с прямого и обратного праймеров с использованием ABI Prism BigDye v.1.1 Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit и ДНК-анализатора ABI Prism 3500 Genetic Analyzer («Applied Biosystems», США).

Консенсусные последовательности секвени-рованных фрагментов ДНК определялись с применением программы VectorNTI v. 10.0 (Invitrogen Corp., США). Для идентификации на основании сопоставления нуклеотидных последовательностей генов rpoB и 16S rRNA исследуемых штаммов с последовательностями базы данных GenBank использовалась программа blastn пакета программ BLAST (Basic Local Alignment Search Tool, http://blast.ncbi. nlm.nih.gov/Blast.cgi). Последовательности гена 16S rRNA дополнительно анализировались с использованием базы данных проекта RDP версия 11,2 (Ri-bosomal Database Project, http://rdp.cme.msu.edu, содержит информацию о 2 922 433 аннотированных последовательностях гена 16S rRNA) и сетевого ресурса Ridom 16S rDNA (Ribosomal Differentiation of Microorganisms, http://www.ridom.de/rdna), позволяющих проводить on line идентификацию микроорганизмов по структуре указанного гена. При определении таксономической принадлежности оценивался

уровень гомологии исследуемых локусов с соответствующими нуклеотидными последовательностями генов типовых штаммов из коллекций бактериальных культур (NCTC, ATCC) или последовательностями штаммов, принятых в качестве референсных при молекулярно-генетических исследованиях (в частности, штамм V. cholerae eltor N16961) (см. табл. 1). кластерный анализ проводился с использованием инструментов программы Bionumerix 6.0 (Applied Maths, Бельгия) по алгоритму UPGMA. Нукле-отидные последовательности фрагментов генов 16S rRNA и rpoB депонированы в GenBank под инвентарными номерами KM209331-209333, KM262182-262187, КМ364530-364536, КМ396324-396334.

Чувствительность и специфичность методов идентификации оценивались в соответствии с рекомендациями, представленными в курсе доказательной медицины университета штата Мичиган, США (http://omerad.msu.edu/ebm/Diagnosis/Diagnosis4. html).

Результаты и обсуждение

Микробиологический мониторинг вибриофлоры поверхностных водоемов Иркутска проводится ежегодно в 16 стационарных эпидемиологически обоснованных точках. В летне-осенний период 20122013 гг. из водных объектов Иркутска исследовано 1872 пробы воды и иловых отложений. В процессе микробиологического анализа указанных проб с плотных питательных сред отобраны 583 колонии, морфологически сходные с холерным вибрионом. Предварительная бактериологическая идентификация показала принадлежность к Vibrio cholerae 170 колоний из 65 проб воды и ила, к V. fluvialis - 9 колоний из 4 проб и к V. metschnikovii - 6 колоний из 4 проб (табл. 2). Среди отнесенных к V. cholerae культур по результатам окончательной идентификации две охарактеризованы как V. cholerae eltor О1-серогруппы, остальные - как V. cholerae не о1/о139-серогрупп.

MALDI-^F масс-спектрометрически идентифицировано как V. cholerae 220 колоний из 77 проб с индексом совпадения в диапазоне от 2,21

Таблица 2

Результаты MALDI-ToF масс-спектрометрической и бактериологической идентификации

Год Количество Идентифици- Результаты идентификации

исследованных рованныи вид микроорганизма MALDI-ToF масс-спектрометрический анализ бактериологический анализ1

колоний количество идентифицированных колонии max score value количество идентифицированных культур количество идентифицированных колоний количество идентифицированных культур

2012 179 V cholerae 30 2,12-2,58 21 26 20

V fluvialis 2 2,25-2,31 2 1 1

2013 404 V cholerae 190 2,34-2,69 56 144 45

V. fluvialis 8 2,25-2,38 3 8 3

V metschnikovii 13 1,87-1,97 6 6 4

Примечание. 1 - предварительная идентификация по комплексу культурально-морфологических и биохимических тестов (индофенолоксидаза, окисление и ферментация глюкозы, декарбоксилазная и дигидралазная активность в отношении аминокислот).

(достоверная идентификация до рода, вероятная -до вида) до 2,69 (достоверная идентификация до вида). При этом достоверная идентификация до вида (SV выше 2,30) установлена в 99,1 % случаев (218 колоний).

Соответственно по результатам масс-спектро-метрического анализа за период 2012-2013 гг. идентифицировано 77 культур холерного вибриона, тогда как при бактериологическом исследовании их количество составило 65. Отрицательный результат бактериологической идентификации группы масс-спектрометрически положительных культур V. cholerae («=12) во всех случаях оказался обусловлен их активностью в отношении аминокислот, а именно наличием не только декарбоксилаз лизина и орни-тина, но и дигидролазы аргинина, что не позволяет отнести их к роду Vibrio виду cholerae. При этом повторный анализ декарбоксилазной/дигидролаз-ной активности с интервалом 7 дней у трех культур выявил типичную для V. cholerae характеристику, остальные сохранили исходные фенотипические свойства.

Что касается других представителей рода Vibrio, то при прямом белковом профилировании 10 колоний (из 5 проб) идентифицировано как V. fluvialis и 13 (из 6 проб) - как V. metschnikovii. Необходимо отметить, что идентификация по белковому паттерну V. metschnikovii прошла лишь на уровне «вероятной до рода» с индексом совпадения, не превышающим 1,97.

На основании полученных данных проведен расчет диагностической чувствительности и специфичности MALDI-^F масс-спектрометрической идентификации в сравнении с бактериологической. В результате установлено, что чувствительность масс-спектрометрии составила 100 % (все отнесенные по данным бактериологического анализа к роду Vibrio колонии соответствовали указанному роду и по белковому профилю). Специфичность же метода определена на уровне 85,4 %, что обусловлено наличием колоний, белковые спектры которых соответствуют спектрам микроорганизмов рода Vibrio (V cholerae, V. fluvialis, V. metschnikovii) из базы данных MALDI

Biotyper 3.0, не относящихся к указанным таксонам по бактериологическим тестам.

Расхождение результатов идентификации ряда культур с использованием классического бактериологического метода и прямого белкового профилирования определяет необходимость их дальнейшего изучения. В настоящее время в качестве альтернативного высокоэффективного метода в таксономии и изучении филогении микроорганизмов используется геноидентификация, основанная на изучении таксономически информативных маркеров. Одним из широко применяемых с этой целью стандартных генетических маркеров является ген, кодирующий синтез 16S rRNA. Указанный ген присутствует в геноме практически всех микроорганизмов, часто в виде множественных копий, характеризуется достаточной для анализа протяженностью и в меньшей степени подвержен изменчивости во времени [20]. Для достоверной видовой идентификации микроорганизмов по структуре гена 16S rRNA единых требований не установлено, но рекомендован ряд критериев - в частности размер анализируемого участка гена должен составлять не менее 500-525 п.о.; при отнесении к тому или иному виду идентичность анализируемых нуклео-тидных последовательностей должна быть не менее 99 % по сравнению с типовыми или референсными штаммами [20, 24]. Вместе с тем в ряде случаев видовая дифференциация микроорганизмов отдельных родов, в том числе и некоторых видов рода Vibrio, с использованием данного генетического маркера затруднена в связи с его высокой консервативностью [18, 20, 25]. Поэтому в бактериальной таксономии для идентификации предложено использовать анализ структуры другого универсального гена «домашнего хозяйства» - rpoB, кодирующего Р-субъединицу РНК-полимеразы. Более высокий уровень дивергенции нуклеотидных последовательностей гена rpoB в сравнении с геном 16S rRNA в отдельных таксономических группах дает основание рассматривать его в качестве эффективного инструмента микробной идентификации как на видовом, так и на внутривидовом уровне [21, 26].

Таблица 3

Результаты выборочной геноидентификации культур, отнесенных к роду Vibrio по данным MALDI ToF масс-спектрометрии

Наименование исследуемого образца Принадлежность к роду Vibrio по данным бактериологической идентификации1 Данные MALDI ToF масс-спектрометрии Результаты геноидентификации

идентифицированный вид max score value анализируемый участок гена рефе-ренсного штамма2 rpoB % идентично-сти 16s rRNA %иден-тично-сти

идентифицированный вид анализируемый участок гена референс-ного штамма2 идентифицированный вид

Колония 1 Не относится V. cholerae 2,53 1303-2102 V. cholerae 99,75 566-1336 V. cholerae 100,00

Колония 2 " V. cholerae 2,39 1303-2102 V. cholerae 99,75 566-1336 V. cholerae 100,00

Колония 3 " V. cholerae 2,47 1303-2102 V. cholerae 99,88 566-1336 V. cholerae 100,00

Колония 4 " V. cholerae 2,57 1303-2102 V. cholerae 99,25 566-1336 V. cholerae 100,00

V. cholerae не V. cholerae V. cholerae 2,46 1303-2102 V. cholerae 98,75 566-1336 V. cholerae 99,74

01/0139 1-13

V. cholerae не V. cholerae V. cholerae 2,47 1303-2102 V. cholerae 99,75 566-1336 V. cholerae 100,00

01/0139 10-13

V. cholerae V. cholerae V. cholerae 2,71 1303-2102 V. cholerae 100,00 566-1336 V. cholerae 100,00

И-1300

V. cholerae V. cholerae V. cholerae 2,55 1303-2102 V. cholerae 100,00 566-1336 V. cholerae 100,00

И-1501

V. cholerae V. cholerae V. cholerae 2,52 1303-2102 V. cholerae 99,62 566-1336 V. cholerae 99,74

И-1447

Колония 5 Не относится V. metschnikovii 1,97 1-871 V. metschnikovii 100,00 576-1355 V. metschnikovii 99,49

Колония 6 " V. metschnikovii 1,97 1-871 V. metschnikovii 99,54 576-1355 V. metschnikovii 99,49

V. metschnikovii 1-13 V. metschnikovii V. metschnikovii 1,91 1-871 V. metschnikovii 95,06 576-1355 V. metschnikovii 99,23

Колония 7 Не относится V. fluvialis 2,25 14-821 V. fluvialis 99,75 563-1396 V. fluvialis 100,00

V. fluvialis 2-12 V. fluvialis V. fluvialis 2,31 14-821 V. fluvialis 99,75 563-1396 V. fluvialis 100,00

V. fluvialis 1-13

V. fluvialis

V. fluvialis

2,38

14-821

V. fluvialis

99,38

563-1396

V. fluvialis

99,74

Примечание. 1 - предварительная идентификация по комплексу культурально-морфологических и биохимических тестов (индофенолоксидаза, окисление и ферментация глюкозы, декарбоксилазная и дегидралазная активность в отношении аминокислот); 2 - указаны нуклеотидные позиции гена референсного штамма. Штаммы, используемые в качестве референсных, представлены в табл. 1.

основываясь на этих данных, для уточнения диагностических параметров масс-спектрометрической идентификации изучаемых культур и подтверждения их таксономической принадлежности нами проведена выборочная геноидентифиция на основании секвенирования фрагментов двух генов: 16S rRNA и rpoB. Структура указанных локусов определялась в геноме 9 культур, идентифицированных по масс-спектрометрии как V. choleare (в том числе 2 культуры бактериологически охарактеризованы как V. cholerae не О1/О139 №1-13, 10-13, 1 - V. cholerae eltor О1 ctxA+ tcpA+ № И-1300, 1 - V. cholerae eltor О1 ctxA tcpA+ № И-1501, 1 - V. cholerae eltor О1 ctxA tcp A- № И-1447 и 4 - по комплексу бактериологических тестов к роду Vibrio не относятся, условно обозначенные как «колонии 1-4»); трех культур - V. metschnikovii («колонии 5, 6», отнесенные к указанному виду по масс-спетрометрии с низким SV и бактериологически подтвержденная культура с низким SV - V. metschnikovii 1-13); трех культур V. fluvialis («колония 7», идентифицированная по масс-спектрометрии и две культуры V. fluvialis, принадлежность к данному виду которых определена как бактериологически, так и по белковому профилю) (табл. 3).

В результате при анализе гена 16S rRNA с использованием пакета программ BLAST все исследуемые культуры V. cholerae (n=9) продемонстрировали высокий процент идентичности (от 99,74 до 100 %) нуклео-тидной последовательности данного гена с последовательностью референсного штамма V. cholerae N16961. При этом различия анализируемого участка гена по двум позициям выявлены у двух штаммов, отнесенных к V. cholerae как по масс-спектрометрическим, так и по бактериологическим данным. Установленный уровень гомологии нуклеотидных последовательностей гена 16S rRNA подтверждает принадлежность взятых в исследование культур к V. cholerae. Аналогичный результат идентификации получен и при анализе указанных культур с применением базы данных проекта RDP. Определение же таксономической принадлежности в проекте Ridom 16S rDNA оказалось невозможным в связи с отсутствием в базе данных информации о микроорганизмах рода Vibrio.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Также по структуре гена 16S rRNA подтверждена принадлежность к виду трех тестируемых культур V. fluvialis как с использованием BLAST (идентичность с референсной последовательностью от 99,74 до 100 %), так и RDP.

Рис. 1. Идентификация V. metschnikovii на основании структуры гена 16SrRNA: а - фрагмент хроматограммы, полученной при секвенировании гена 16S rRNA «колонии 6»: идентификация с использованием проекта RDP V. metschnikovii 1-13.

У культур, отнесенных по профилю константных белков к V. metschnikovii, при сопоставлении с базой данных GenBank установлена большая вариабельность последовательности гена 16S rRNA - выявлено от 3 до 7 замен на анализируем участке гена. При этом следует отметить, что у одной культуры («колония 6») обнаружен полиморфизм фрагмента 16S rRNA, проявляющийся в регистрации на хроматограмме двойных пиков в позициях 1133 (A/G), 1134 (А/С), 1141 (T/G) и 1142 (T/C) гена типового штамма V. metschnikovii NCTC 11170 (рис. 1, а). Учитывая интенсивность отдельных пиков на одной из хроматограмм, можно предположить, что доминирующей является аллель с нуклеотидами A, c, G, T в данных позициях, которая соответствует структуре гена типового штамма V. metschnikovii NCTC 11170. Другая аллель, по всей вероятности, содержит нуклеотиды G, c, G, c в вариабельных позициях и полностью соответствует структуре данного участка гена 16S rRNA другого типового штамма V. metschnikovii NBRC 103153 (NR_114220). Факт полиморфизма указанного участка гена подтвержден при повторном поколониальном исследовании ДНК культуры. Эти данные могут свидетельствовать о присутствии в геноме культуры различных копий гена, однако для подтверждения данного предположения требуется проведение дополнительных исследований. Известно, что для некоторых групп микроорганизмов внутригеномная гетерогенность гена 16S rRNA (наличие разных по структуре копий в геноме) препятствует достоверному определению их таксономического положения [20]. Однако в нашем исследовании при выравнивании нуклеотидных последовательностей гена 16S rRNA анализируемых культур по алгоритму blastn максимальное сходство установлено с депонированными в GenBank вибри-

онами Мечникова и расчет уровня гомологии позволяет идентифицировать эти культуры как V metschnikovii (идентичность от 99,03 до 99,58%). Отношение к указанному таксону анализируемых культур определено и в RDP (рис. 1, б).

Уровень гомологии нуклеотид-ных последовательностей фрагмента гена rpoB всех анализируемых культур V. cholerae составил 98,75-100%, V. fluvialis - 99,3899,75%, V. metschnikovii - 95,06100% в сравнении с последовательностями референсных штаммов. Учитывая данные литературы, для установления таксономической принадлежности микроорганизмов по структуре гена rpoB необходимый уровень гомологии последовательностей зависит от размера анализируемого фрагмента гена: при размере фрагмента от 300 до 600 п.о. для отнесения к виду гомология с референсным штаммом должна составлять не менее 94-95%, при размере 600-825 п.о. - 96-97% [21]. Отнесение изучаемого микроорганизма к новому виду возможно при идентичности полной нуклеотидной последовательности гена rpoB с имеющимися в базах менее 97,7%, к подвиду одного вида - более 98,8% [21]. В соответствии с этими критериями идентификация исследуемых культур V. cholerae, V. fluvialis по rpoB полностью соответствует результатам определения таксономической принадлежности по профилю константных белков микробной клетки с использованием масс-спектрометрии (см. табл. 3). Две культуры, идентифицированные в MALDI-^F как V. metschnikovii соответствуют указанному виду и по гену rpoB. В структуре анализируемого участка гена rpoB третьей культуры, отнесенной по бактериологическим тестам к V. metschnikovii, выявлены 43 однонуклео-тидные замены в сравнении с референсным штаммом, 42 из которых локализованы в синонимичных сайтах. Гомология последовательности на уровне 95,06% не позволяет достоверно судить о принадлежности культуры к V. metschnikovii по структуре указанного локуса. При этом для данной культуры установлен достаточно низкий индекс совпадения белкового паттерна с референсными спектрами базы MALDI Biotyper при масс-спектрометрической идентификации (SV 1,91). Невозможность достоверной видовой масс-спектрометрической идентификации культуры, отнесенной по бактериологическим тестам и структуре гена 16S rRNA к V. metschnikovii, может быть обусловлена как особенностями ее биологических свойств, так и недостаточным количеством видоспецифических масс-спектров в базе MALDI Biotyper 3,0 (версия содержит масс-спектры

Vibri

Vibrio furnissii strain L18 Vibrio furnissii strain TS-19 Vibrio fluvialis strain MBTD_CMFRI_Vf05 Vibrio fluvialis strain MBTD_CMFRI_Vf04 Vibrio fluvialis strain LCB1 Vibrio fluvialis strain NCTC 11327 Vibrio fluvialis strain CSMCRI-1009 Vibrio fluvialis strain FSP561/08 Vibrio fluvialis strain NBRC 103150 Vibrio fluvialis partial strain CCMM B664 Colony_7_16SrRNA V.fluvialis_2-12_16SrRNA V.fluvialis 1-13 16SrRNA

о furnissii NCTC 11218 chromosome. CP002377.1

KC884610.1 KC849428.1 KF317830.1 KF317829.1 KC210808.1 NR_118443.1 JQ613505.1 JQ650110.1 NR_114218.1 FR695475.1

H

colony_7_rpoB V.fluvialis_2-12_rpoB Vibrio fluvialis strain 2403-00 Vibrio fluvialis strain F8106 Vibrio fluvialis strain 2437-05 Vibrio fluvialis strain F8033 Vibrio fluvialis strain K2542 V.fluvialis_1 -13_rpoB Vibrio fluvialis strain F8658 Vibrio furnissii strain 2420-04 Vibrio furnissii NCTC 11218 Vibrio furnissii partial rpoB Vibrio furnissii strain 2419-04 Vibrio furnissii strain 2435-03

Рис. 2. Дендрограмма, построенная по алгоритму Ш^МА на основании сопостав ления таксономически информативных генов V. fluvialis и V. furmssп. а - ген гроВ (размер анализируемого фрагмента гена 808 п.о.). б - ген 16S гКЫА (размер анализируемого фрагмента гена 834 п.о.).

двух штаммов V. metschnikovii LMG 11664 и V47 IBS). В пользу последнего аргумента свидетельствуют и данные идентификации других культур V metschnikovii, индекс совпадения для которых установлен на уровне ниже достоверной идентификации до рода и вида (см. табл. 3).

Следует отметить, что в ряде научных исследований обозначены проблемы дифференциации по профилю константных белков и структуре генов 16S rRNA, rpoB отдельных близкородственных видов рода Vibrio. Так, за счет высокого сходства ну-клеотидной последовательности 16S rRNA затруд-

нена дифференциация штаммов V. alginolyticus и V. parahaemo-lyticus по данному локусу [18, 25]. R. Dieckmann и соавт. [12] указывают на невозможность разделения по масс-спектрометрическим профилям и гену rpoB идентифицированных по биохимическим тестам как V. fluvialis- и V. furnissii штаммов, поскольку известно, что нуклеотидная последовательность гена ß-субъединицы РНК-полимеразы у данных видов характеризуется высокой гомологией. Анализируемый в настоящей работе участок гена rpoB включает 13 позиций, дифференцирующих типовые штаммы V. fluvialis и V. furnissii. При этом у всех включенных в исследование культур («колония 5», V. fluvialis 2-12, V. fluvialis 1-13) в данных позициях идентифицированы нуклеотиды, характерные для V. fluvialis. На дендрограмме, построенной по алгоритму UPG-MA, исследуемые культуры входят в группу, сформированную штаммами V. fluvialis из базы данных GenBank, дистанцированную от группы штаммов V. furnissii (рис. 2, а). Дифференциация исследуемых культур и V. furnissii установлена и по структуре гена 16S rRNA - на анализируемом участке обнаружено расхождение их последовательностей по двум позициям, что подтверждается и при кластерном анализе группы V. fluvialis и V. furnissii (рис. 2, б). При этом, как и в случае с другими таксонами, у V. fluvialis обнаруживается большая гетерогенность нуклеотидной последовательности гена rpoB в сравнении с геном 16S rRNA. Такая же закономерность установлена и для V. cholerae. Кластерный анализ нуклеотидной последовательности гена rpoB V. cholerae показал 100% идентичность с рефересной (штамм V. cholerae N16961) только у взятых в исследование в качестве группы сравнения эпидемически опасного (И-1300) и потенциально эпидемически опасного (И-1501) штаммов 01-серогруппы. Нетоксигенные же V. cholerae eltor 01-серогруппы и все вибрионы не 01/0139 оказались вариабельны по этому гену и дифференцируются на 5 генотипов с числом вариабельных позиций от 1 до 7 (рис. 3). Основываясь на этих данных, можно предположить наличие ассоци-

EF064368.1 EF064370.1 EF064369.1 EF064371.1 EF064367.1

EF064372.1

EF064374.1

СР00237.1

FN423807.1

EF064373.1

EF064375.1

АР014524.1

AJFN0200003.

СР003330.1

СР003069.1

СР001235.1

СР001233.1

СР000627.1

Vibrio cholerae MS6 DNA chromosome 1 Vibrio cholerae 2011EL-301 Vibrio cholerae IEC224 chromosome I Vibrio cholerae 01 str. 2010EL-1786 chromosome 1 Vibrio cholerae 0395 chromosome I Vibrio cholerae M66-2 chromosome I Vibrio cholerae 0395 chromosome 2 Vibrio cholerae 01 biovar eltor str. N16961 chromosome. AE003852.1 Vibrio cholerae strain F133 EF064381.1

V.cholerae eltor_l-1300_rpoB V.cholerae eltor_l-1501_rpoB colony_3_rpoB colony_1_rpoB colony_2_rpoB

V.cholerae non01/0139_10-13_rpoB V.cholerae eltor_l-1447_rpoB colony_4_rpoB

V.cholerae non01/0139_1-13_rpoB

Рис. 3. Дендрограмма, построенная по алгоритму UPGMA на основании сопоставления фрагмента гена гроВ V. Ло1егае (размер анализируемого фрагмента гена 800 п.о.).

ации между структурой гена гроВ и эпидемической опасностью холерного вибриона. Однако, в работе F. Schiгmeisteг и соавт. [27] идентифицированы изолированные от пациентов нетоксигенные V. ско!егае не О1/О139, характеризующиеся 100% гомологией нуклеотидной последовательности гена гроВ с токсигенными штаммами. Поэтому для уточнения вопроса о взаимосвязи эпидемической опасности и особенностей структурной организации данного генетического локуса необходимо проведение дальнейших исследований.

В целом, анализируя полученные результаты, следует заключить, что установленная масс-спектрометрически принадлежность культур к V ско!егае и V. fluvialis в 100% случаев подтверждена при геноидентификации на основании структуры генов 16S гRNA и гроВ. Выявленный низкий коэффициент совпадения масс-спектров трех анализируемых культур (определенных как V. metschnikovii с вероятной идентификацией до рода) с референсными спектрами базы данных, подтвержденный в одном случае (V. metschnikovii 1-13) недостаточным для идентификации уровнем гомологии гена гроВ, требует дополнительного изучения данных культур. Для окончательного установления их таксономической принадлежности и решения вопроса о необходимости внесения дополнительных спектров V. metschnikovii в базу MALDI Вю1урег целесообразны определение полной нуклеотидной последовательности генов 16S гRNA и гроВ, изучение внутригеномной вариабельности гена 16S гRNA, а также привлечение дополнительных методов идентификации этих культур на основании изучения биохимической активности.

Сопоставление же данных протеомной и генетической идентификации с бактериологической свидетельствует о вероятности гиподиагностики на основании фенотипических культуральных тестов, в частности биохимической активности в отношении аминокислот, при мониторинговых исследованиях. Данный факт может быть обусловлен штаммо-выми особенностями происходящих в микробной клетке метаболических процессов в различных условиях ее существования (в данном случае в объектах окружающей среды и в условиях in vitro) и постепенной адаптацией к культивированию на питательных средах с восстановлением соответствующей роду Vibrio биохимической активности.

Установленная высокая диагностическая чувствительность и специфичность масс-спектро-метрии при исследовании проб из объектов окружающей среды определяют целесообразность включения метода в схему микробиологического мониторинга вибриофлоры поверхностных водоемов. При этом применение масс-спектрометрической идентификации возможно на этапе как отбора колоний (при достаточном их количестве), так и их идентификации. С учетом требований биологической безопасности способ подготовки материала для исследования должен определяться после предварительной постановки ориентировочной реакции агглютинации с холерными О1-О139-и RO-сыворотками [16]. В дальнейшем бактериологическая идентификация отнесенных при прямом белковом профилировании к V. cholerae не агглютинирующихся холерными сыворотками культур не требуется. Что касается идентифицированных масс-спектрометрически как V. cholerae агглютинирующихся культур, то они должны идентифицироваться дополнительно по комплексу бактериологических и молекулярно-генетических тестов для определения их принадлежности к серогруппе, биовару и оценке эпидемической значимости.

Заключение

Результаты комплексного исследования позволяют рассматривать MALDI-^F масс-спектрометрию как высокоэффективный метод ускоренной идентификации морфологически сходных с микроорганизмами рода Vibrio колоний в процессе мониторинга вибриофлоры объектов окружающей среды. Применение MALDI-^F масс-спектрометрии обеспечивает повышение качества диагностики, сокращение сроков определения таксономической принадлеж-

ности культур, существенное снижение трудозатрат, уменьшение необходимого для анализа количества расходных материалов, реактивов и питательных сред за счет исключения из схемы родовой и видовой идентификации ряда тестов. Вместе с тем следует отметить, что в качестве одного из перспективных направлений исследований c использованием данной технологии рассматривается разработка подходов к внутривидовой дифференциации на основании выявления специфических для определенной серо-группы, биовара, эпидемической значимости пиков масс-спектра идентифицируемых культур, что обеспечит дальнейшее совершенствование и оптимизацию схемы лабораторной диагностики в рамках эпидемиологического надзора за холерой.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брико Н.И., Покровский В.И. Глобализация и эпидемический процесс. Эпидемиол. инфекц. болезни. 2010; 4: 4-11.

2. Марамович А.С., Урбанович Л.Я., Миронова Л.В., Куликало-ва Е.С. Эволюция эпидемиологии холеры. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2006; 6: 63-71.

3. Москвитина Э.А., Мазрухо А.Б., Адаменко О.Л., Арешина О.А., Назаретян А.А., Кругликов В.Д. и др. Характеристика эпидемиологической обстановки в мире (2003-2012 гг.) и прогноз на 2013 г. Пробл. особо опасных инфекций. 2013; 1: 11-6.

4. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y.C. Evolution of new variants of Vibrio cholerae O1. Trends in Microbiol. 2009; 18(1): 46-54.

5. Weekly epidemiological record. 2013; 88 (31): 321-36. Available at: http://www.who.int/wer.

6. Онищенко Г.Г., Ежлова Е.Б., Демина Ю.В., Мельникова А.А. О мерах по совершенствованию эпидемиологического надзора в части индикации возбудителей инфекционных заболеваний. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2013; 2: 4-13.

7. Шарова И.Н., Казакова Е.С., Портенко С.А., Красовская Т.Ю., Осина Н.А., Куклев В.Е. и др. Совершенствование и стандартизация лабораторной диагностики особо опасных, «новых» и «возвращающихся» инфекционных болезней. Проблемы особо опасных инфекций. 2013; 2: 46-8.

8. Sauer S., Freiwald A., Maier T., Kube M., Reinhardt R., Kostrze-wa M. et al. Classification and identification of bacteria by mass spectrometry and computational analysis. PLoS One. 2008; 3(7): e2843.

9. Clark A.E., Kaleta E.J., Arora A., Wolk D.M. Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry: A fundamental shift in the routine practice of clinical microbiology. Clin. Microbiol. Rev. 2013; 26: 547-603.

10. Fournier P.-E., Drancourt M., Colson P., Rolain J.-M., La Scola B., Raoult D. Modern clinical microbiology: new challenges and solutions. Nat. Rev. Microbiol. 2013; 11: 574-85.

11. Hazen Т.Н., Martinez R.J., Chen Y., Lafon P.C., Garrett N.M., Parsons M.B. et al. Rapid identification of Vibrio parahaemo-lyticus by whole-cell matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. Appl. Environ. Microbiol. 2009; 75(21): 6745-56.

12. Dieckmann R., Strauch E., Alter T. Rapid identification and characterization of Vibrio species using whole-cell MALDI-ToF mass spectrometry. J. Appl. Microbiol. 2010; 109: 199-211.

13. Eddabra R., Prévost G., Scheftel J.-M. Rapid discrimination of environmental Vibrio by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. Microbiol. Res. 2012; 167: 226-30.

14. Миронова Л.В., Афанасьев М.В., Остяк А.С., Басов Е.А., Куликалова Е.С., Хунхеева Ж.Ю. и др. MALDI-ToF масс-спектрометрический анализ в экспресс-идентификации микроорганизмов рода Vibrio. В кн.: МатериалыXIМежгосударственной научно-практической конференции «Совре-

менные технологии в совершенствовании мер предупреждения и ответных действий на ЧС в области общественного здравоохранения санитарно-эпидемиологического характера». Саратов; 2012: 160-2.

15. Afanas'ev M., Mironova L., Ostyak A., Basov E., Kulika-lova E., Urbanovich L. et al. Matrix-assisted laser desorption/ ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-ToF MS) for rapid, easy and reliable Vibrio cholerae identification. 23rd ECCMID. 27-30 April 2013, Berlin, Germany. Available at: http://registration.akm.ch/einsicht.php?XNABSTRACT_ ID=163193&XNSPRACHE_ID=2&XNKONGRESS_ ID=180&XNMASKEN_ID=900.

16. Афанасьев М.В., Миронова Л.В., Басов E.A., Остяк А.С., Куликалова Е.С., Урбанович Л.Я., Балахонов С.В. MALDI-ToF масс-спектрометрический анализ в ускоренной идентификации микроорганизмов рода Vibrio. Молекуекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2014; 3: 22-9.

17. Телесманич Н.Р., Чайка И.А., Агафонова В.В., Сеина С.О., Чемисова О.С., Гончаренко Е.В. и др. MALDI масс-спектрометрический анализ в типировании и внутривидовой дифференциации холерных вибрионов на основе создания референс-библиотеки протеомных профилей. В кн.: Материалы Совещания специалистов Роспотребнадзора «Холера и патогенные для человека вибрионы». 5-6 июня 2013 г Ростов н/Д: Дониздат; 2013; 26: 143-8.

18. Emami K., Askari V., Ullrich M., Mohinudeen K., Anil A.C., Khandeparker L. et al. Characterization of bacteria in ballast water using maldi-tof mass spectrometry. PLoS One. 2012; 7(6): e38515.

19. Лабораторная диагностика холеры: Методические указания МУК 4.2.2218-07. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии; Роспотребнадзора; 2007.

20. Janda J.M., Abbott S.L. 16S rRNA gene sequencing for bacterial identification in the diagnostic laboratory: pluses, perils, and pitfalls. J. Clin.Microbiol. 2007; 45 (9): 2761-4.

21. Adekambi T., Drancourt M., Raoult D. The rpoB gene as a tool for clinical microbiologists. Trends in Microbiol. 2008; 17(1): 37-45.

22. Suzuki M.T., Giovannoni S.J. Bias caused by template annealing in the amplification of mixtures of 16S rRNA genes by PCR. Appl. Environ. Microbiol. 1996, 62(2): 625-30.

23. Tarr C.L., Patel J.S., Puhr N.D., Sowers E.G., Bopp C.A., Strock-bine N.A. Identification of Vibrio isolates by a multiplex pcr assay and rpob sequence determination. J. Clin. Microbiol. 2007; 45(1): 134-40.

24. Drancourt M., Bollet C., Carlioz A., Martelin R., Gayral J.P., Raoult D. 16S ribosomal dna sequence analysis of a large collection of environmental and clinical unidentifiable bacterial isolates. J. Clin. Microbiol. 2000; 38 (10): 3623-30.

25. Oberbeckmann S., Wichels A., Maier T., Kostrzewa M., Raffelberg S., Gerdts G. A polyphasic approach for the differentiation of environmental Vibrio isolates from temperate waters. FEMS Microbiol. Ecol. 2011; 75: 145-62.

26. Mollet C., Drancourt M., Raoult D. rpoB sequence analysis as a novel basis for bacterial identification. Mol. Microbiol. 1997; 26 (5): 1005-11.

27. Schirmeister F., Dieckmann R., Bechlars S., Bier N., Faruque S.M., Strauch E. Genetic and phenotypic analysis of Vibrio cholerae non-O1, non-O139 isolated from German and Austrian patients. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2014; 33: 767-78.

REFERENCES

1. Briko N.I., Pokrovskiy V.I. Globalization and the epidemic process. Epidemiologiya i infectionnye bolozni. 2010; 4: 4-11. (in Russian)

2. Maramovich A.S., Urbanovich L.Ya., Mironova L.V., Kulikalova E.S. The evolution of the epidemiology of cholera. Zhurnal mik-robiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2006; 6: 63-71. (in Russian)

3. Moskvitina E.A., Mazrukho A.B., Adamenko O.L., Areshina O.A., Nazaretyan A.A., Kruglikov V.D. et al. Characteristics of the epidemiological situation on cholera the world over. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2013; 1: 11-6. (in Russian)

4. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y.C. Evolution of new variants of Vibrio cholerae O1. Trends in Microbiol. 2009; 18(1): 46-54.

5. Weekly epidemiological record. 2013; 88 (31): 321-336. Available at: http://www.who.int/wer.

6. Onishchenko G.G., Ezhlova E.B., Demina Yu.V., Mel'nikova

A.A. On measures to improve epidemiological surveillance in the indication of infectious pathogens. Epidemiologiya i infekt-sionnyebolezni. Actual'nye voprosy. 2013; 2: 4-13. (in Russian)

7. Sharova I.N., Kazakova E.S., Portenko S.A., Krasovskaya T.Yu., Osina N.A., Kuklev V.E. et al. Improvement and standardization of laboratory diagnostics procedures as concerns particularly dangerous, "emerging", and "reemerging" infectious diseases. Problemy jsobo opasnykh infekctsiy. 2013; 2: 46-8. (in Russian)

8. Sauer S., Freiwald A., Maier T., Kube M., Reinhardt R., Kostrze-wa M. et al. Classification and identification of bacteria by mass spectrometry and computational analysis. PLoS One. 2008; 3(7): e2843.

9. Clark A.E., Kaleta E.J., Arora A., Wolk D.M. Matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry: A fundamental shift in the routine practice of clinical microbiology. Clin. Microbiol. Rev. 2013; 26: 547-603.

10. Fournier P.-E., Drancourt M., Colson P., Rolain J.-M., La Scola

B., Raoult D. Modern clinical microbiology: new challenges and solutions. Nat. Rev. Microbiol. 2013; 11: 574-85.

11. Hazen T.H., Martinez R.J., Chen Y., Lafon P.C., Garrett N.M., Parsons M.B. et al. Rapid identification of vibrio parahaemolyti-cus by whole-cell matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry. Appl. Environ. Microbiol. 2009; 75(21): 6745-56.

12. Dieckmann R., Strauch E., Alter T. Rapid identification and characterization of Vibrio species using whole-cell MALDI-ToF mass spectrometry. J. Appl. Microbiol. 2010; 109: 199-211.

13. Eddabra R., Prévost G., Scheftel J.-M. Rapid discrimination of environmental Vibrio by matrix-assisted laser desorption ioniza-tion time-of-flight mass spectrometry. Microbiol. Res. 2012; 167: 226-30.

14. Mironova L.V., Afanas'ev M.V., Ostyak A.S., Basov E.A., Ku-likalova E.S., Khunkheeva Zh.Yu. et al. MALDI-ToF mass spectrometry for rapid Vibrio spp. Identification. In: Modern Technologies In The Improvement of Preventive Measures And Response To Emergencies In The Area of Public Health Sanitary-Epide-miological nature: Proceedings XI Interstate scientific-practical conference: Saratov, 2012: 160-2. (in Russian)

15. Afanas'ev M., Mironova L., Ostyak A., Basov E., Kulika-lova E., Urbanovich L. et al. Matrix-assisted laser desorption/ ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-ToF MS) for rapid, easy and reliable Vibrio cholerae identification. 23rd ECCMID. 27-30 April 2013, Berlin, Germany. Available at: http://registration.akm.ch/einsicht.php?XNABSTRACT_ ID=163193&XNSPRACHE_ID=2&XNKONGRESS_ ID=180&XNMASKEN_ID=900.

16. Afanas'ev M.V., Mironova L.V., Basov E.A., Ostyak A.S., Ku-likalova E.S., Urbanovich L.Ya., Balakhonov S.V. MALDI-ToF mass-spectrometric analysis in the accelerated identification of Vibrio genus microorganisms Molecularnaya genetika, mikrobi-ologiya i virusilogiya. 2014; 3: 22-9. (in Russian)

17. Telesmanich N.R., Chayka I.A., Agafonova V.V., Seina S.O., Chemisova O.S., Goncharenko E.V. et al. MALDI mass spec-trometry analysis in typing and intraspecific differentiation of V.

cholerae based on the creation a reference library of proteomic profiles In: Cholera and Pathogen for Human Vibrios: Proceedings of the meeting of specialists of Rospotrebnadzor 5-6 June 2013. Rostov n/D: Donizdat; 2013: 26: 143-8. (in Russian)

18. Emami K., Askari V., Ullrich M., Mohinudeen K., Anil A.C., Khandeparker L. et al. Characterization of bacteria in ballast water using maldi-tof mass spectrometry. PLoS One. 2012; 7(6): e38515.

19. Laboratory diagnosis of cholera: methodical instructions. MI 4.2.2218-07. Moscow: Federal Center of hygiene and epidemiology, 2007. (in Russian).

20. Janda J.M., Abbott S.L. 16S rRNA Gene sequencing for bacterial identification in the diagnostic laboratory: Pluses, perils, and pitfalls. J. Clin.Microbiol. 2007; 45 (9): 2761-64.

21. Adekambi T., Drancourt M., Raoult D. The rpoB gene as a tool for clinical microbiologists. Trends in Microbiol. 2008; 17(1): 37-45.

22. Suzuki M.T., Giovannoni S.J. Bias caused by template annealing in the amplification of mixtures of 16S rRNA genes by PCR. Appl. Environ. Microbiol. 1996, 62(2): 625-30.

23. Tarr C.L., Patel J.S., Puhr N.D., Sowers E.G., Bopp C.A., Strock-bine N.A. Identification of vibrio isolates by a multiplex pcr assay and rpob sequence determination. J. Clin. Microbiol. 2007; 45(1): 134-40.

24. Drancourt M., Bollet C., Carlioz A., Martelin R., Gayral J.P., Raoult D. 16S ribosomal dna sequence analysis of a large collection of environmental and clinical unidentifiable bacterial isolates. J. Clin. Microbiol. 2000; 38 (10): 3623-30.

25. Oberbeckmann S., Wichels A., Maier T., Kostrzewa M., Raffelberg S., Gerdts G. A polyphasic approach for the differentiation of environmental Vibrio isolates from temperate waters. FEMS Microbiol. Ecol. 2011; 75: 145-62.

26. Mollet C., Drancourt M., Raoult D. rpoB sequence analysis as a novel basis for bacterial identification. Mol. Microbiol. 1997; 26 (5): 1005-11.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

27. Schirmeister F., Dieckmann R., Bechlars S., Bier N., Faruque S.M., Strauch E. Genetic and phenotypic analysis of Vibrio cholerae non-O1, non-O139 isolated from German and Austrian patients. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2014; 33: 767-78.

Поступила 28.08.14 Received 28.08.14

Сведения об авторах:

Басов Евгений Александрович, врач-бактериолог лаборатории холеры; Афанасьев Максим Владимирович,

канд. биол. наук, вед. науч. сотр. отдела эпидемиологии; Хунхеева Жанна Юрьевна, врач-бактериолог лаборатории холеры;Миткеева Светлана Карловна, лаборант-исследователь лаб. холеры; Ганин Владислав Степанович, канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории холеры; Урбано-вич Людмила Яковлевна, доктор мед. наук, ст. науч. сотр. лаб. холеры; Куликалова Елена Станиславовна, канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории холеры; Гольдапель Эдуард Геннадьевич, врач-бактериолог лаборатории холеры; Балахонов Сергей Владимирович, доктор мед. наук, проф., директор института.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.