Научная статья на тему 'Полногеномное секвенирование и филогенетический анализ штамма Vibrio cholera O1 Eltor Inaba № 301'

Полногеномное секвенирование и филогенетический анализ штамма Vibrio cholera O1 Eltor Inaba № 301 Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
150
66
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Инфекция и иммунитет
Scopus
ВАК
RSCI
ESCI
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — К.В. Кулешов, М.Л. Маркелов, В.Г. Детков, Г.А. Шипулин, С.О. Водопьянов

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

Текст научной работы на тему «Полногеномное секвенирование и филогенетический анализ штамма Vibrio cholera O1 Eltor Inaba № 301»

2012, Т. 2, № 1-2

Современное лабораторное обеспечение.

телей чумы и туляремии в биологическом материале и объектах окружающей среды: «Ген Yersinia pestis индикация — РГФ» и «Ген Francisella tularensis — РГФ», а также для ускоренной идентификации штаммов чумного микроба (определение видовой принадлежности, дифференцирование авирулентных штаммов, определение плазмидного профиля изолятов): «Ген Yersinia pestis идентификация — РГФ». Первые две тест-системы основаны на выявлении видоспе-цифичных генов 3a (Y. pestis) и iglBC (F. tularensis). Набор «Ген Yersinia pestis идентификация — РГФ» подразумевает использование шести пар прайме-ров, обеспечивающих амплификацию генов 3а (ви-доспецифичный фрагмент хромосомы), irp2 и hmsH (хромосомная область пигментации), cafl (плазмида pFra), pla (плазмида pPst), lcrV (плазмида pCad).

Технические испытания разработанных наборов реагентов проводили на базе ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб», в соответствии с техническими условиями и инструкциями по применению. Результаты технических испытаний свидетельствуют о соответствии образцов разработанных наборов требованиям технических условий, ГОСТ Р 51352-99, ГОСТ Р 5108897, ГОСТ Р 51609-2000, приказа № 735 от 30.10.2006 Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Медицинские испытания разработанных наборов проводили на базе ФБУН ГНЦ ПМБ и ФКУЗ «Ставропольский НИПЧИ». Всего изучено 516 проб (от 138 до 196 проб для каждого из наборов). В результате для всех тест-систем подтверждены все заявленные диагностические показатели по чувствительности, специфичности и воспроизводимости.

На все наборы получены регистрационные удостоверения (№ ФСР 2011/12105 от 13.10.2011 г.; № ФСР 2011/12106 от 14.10.2011 г.; № ФСР 2011/12107 от 14.10.2011 г.).

Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009— 2013 гг.)».

ПОЛНОГЕНОМНОЕ СЕКВЕНИРОВАНИЕ И ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ШТАММА VIBRIO CHOLERA O1 ELTOR INABA № 301

К.В. Кулешов1, М.Л. Маркелов1, В.Г. Детков1, Г.А. Шипулин1, С.О. Водопьянов2, А.В. Керманов2, В.Д. Кругликов2, A.C Водопьянов2, А.Б. Мазрухо2, Р.В. Писанов2

1ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва; 2ФКУЗ Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора, г. Ростов-на-Дону

Введение. В последнее время наибольшую актуальность представляют подходы полногеномного анализа бактериальных изолятов, основанные на использовании методов высокопроизодительного секвенирования, что позволяет оценить структуру генома, проанализировать эпидемиологически значимые маркеры и установить происхождение штамма. Методы. Объектом нашего исследования явился штамм Vibrio cholerae O1 Eltor Inaba № 301 выделенный из морской воды в районе г. Таганрог летом 2011. В этот период в г. Мариуполь (Украина) была зарегистрирована вспышка холеры. Протокол полногеномного секвенирования включал следующие этапы:

секвенирования фрагментных библиотек на Roche 454 GS Junior system с использованием версии реактивов Titanium; сборка контигов de novo с помощью программного обеспечения Newbler 2,5, параметры сборки контигов были оптимизированы для получения высоких значений N50.

Результаты. Всего секвенировано 218 882 рида, при этом средняя длина рида составила 350 п.о. В результате сборки de novo собрано 124 контига со средним покрытием 33х, при этом 50% всех секвенированных нуклеотидов была включены в контиги длинной не менее 132 тыс. п.о. Общая длина всех контигов составила порядка 4 млн п.о., GC состав — 47,6%. Автоматическое аннотирование контигов на основе алгоритма Glimmer3 выявило 3680 открытых рамок считывания. Исследуемый изолят 2011EL-0301несет гибридный профаг СТХф локализованный в 1 хромосоме при этом профаг несет ctx B аллель классического типа, аrstR — аллель типа Эль-Тор. Участок VPI-1 включает tcp аллель Эль-Тор типа. Сравнение полученного генома с различными геномами Vibrio cholerae существующим в базе данных GenBank с использованием алгоритмов выравнивания полногеномных нуклеотидных последовательностей, позволило выявить, что наиболее близкими к исследуемому штамму являются геномы изолятов, выделенных во время вспышек на Гаити в Африке, а также при случаях завоза холеры из Азии (Reimeretal., 2011). Для более детального анализа филогенетического расположения исследуемого штамма среди поздних изолятов выделенных V. cholerae был проведен анализ нуклеотидных последовательностей 29 геномов на основе белок-кодирующих участков ДНК с гомологией более 95%, которые присутствали во всех анализируемых геномах. Таким образом, была выделена коровая часть генома длиной порядка 3,2 млн п.о., содержащая филогенетически значимые однонукле-отидные полиморфизмы. По результатам сравнения исследуемый изолят входит вклад изолятов ассоциированных со вспышкой холеры в Южной Африке в 2009 г. (№ 2011EL-1137) и случаями завоза холеры из Пакистана (№ 3582-05, № 2009V-1116, № 2009V-1046, № 2010V-1014). Установить взаимосвязь секвениро-ванного штамма Vibrio cholera O1 Eltor Inaba № 301 со штаммами, вызвавшими вспышку на Украине летом 2011, не предоставилось возможным из-за отсутствия сведений о геномах «украинских» штаммов.

Выводы. На наш взгляд внедрение в практику работы специализированных учреждений метода полногеномного секвенирования, основанного на использовании методов высокопроизодитель-ного секвенирования, имеет большие перспективы как в плане установления источника инфекции, так и при мониторинге геномных перестроек возбудителя холеры.

ПОДБОР ОПТИМАЛЬНОГО АНТИГЕННОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛИОИДОЗНОГО ЭРИТРОЦИТАРНОГО ДИАГНОСТИКУМА

А.С. Куликова, А.А. Будченко, И.Ю. Мазурова, М.Я. Кулаков, А.М. Степурина, К.А. Павлова

ФКУЗ Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора

В схеме диагностики сапа и мелиоидоза одним из самых распространенных серологических методов является реакция непрямой геммаглютинации, ко-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.