CC BY
27
2012, Т. 2, № 1-2
Современное лабораторное обеспечение.
ПОЛНОГЕНОМНОЕ СЕКВЕНИРОВАНИЕ И ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ШТАММА VIBRIO CHOLERA O1 ELTOR INABA № 301
М.Л. Маркелов1, К.В. Кулешов1, В.Г. Детков1, Г.А. Шипулин1, С.О. Водопьянов2, А.В. Керманов2, В.Д. Кругликов2, A.C Водопьянов2, А.Б. Мазрухо2, Р.В. Писанов2
ФБУН 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 Ol 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 при-сутствали во всех анализируемых геномах. Таким образом, была выделена коровая часть генома длиной порядка 3,2 млн п.о., содержащая филогенетически значимые однонуклеотидные 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 секвенированного 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.
К ВОПРОСУ ОБ ЭТИОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ ОСТРЫХ КИШЕЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
В.Ю. Марков
ФБУНЦентральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва
Было предпринята оценка этиологической структуры острых кишечных инфекций (ОКИ) в современный период (данные Ф. № 2) по Москве и Санкт- Петербургу, идентичных по своим особенностям как города — мегаполисы, что отличает их от остальных субъектов РФ, которые характеризуются неоднородной структурой городских и сельских поселений. Изучены материалы за 1995 и 2010 гг. Большая доля ОКИ этиологически нерас-шифрована — в Москве 71,4 и 83,8% за указанные годы, в Санкт-Петербурге — 56,7 и 69,5%. Удельный вес ОКИ установленной этиологии (включая бактериальную дизентерию и другие сальмонелле-зы) составил в Москве 28,6 и 16,2%, а в Санкт-Петербурге — 43,3 и 30,5%. Уменьшение доли ОКИ установленной этиологии на наш взгляд связано с резким снижением бактериальной дизентерии, прежде всего Зонне. Последнее могло повлиять и на статистический рост ОКИ неустановленной этиологии. В структуре ОКИ установленной этиологии в 1995 г. как в Москве, так и Санкт-Петербурге доминировали шигеллезы — 63,3 и 71,2% соответственно, тогда как их доля в 2010 г. составила лишь 8,9 и 4,2%. Доля сальмонеллезов в Москве достаточно значима — 26,8 и 34,3%, в Санкт-Петербурге выражена менее (14,4 и 11,3%), но характеризуется достаточной стабильностью в том и другом городе. В 1995 г. в Москве эшерихиозы составляли 4,9%, иерсиниоз — 3,7%, ротавирусы — 0,6%, др.установленных ОКИ — 0,5%, а в Санкт-Петербурге доля упомянутых инфекций составила 8,6; 1,1; 1,6; 0,005; 3,1 процентов соответственно. К 2010 г. этиологическая структура ОКИ в этих городах претерпела кардинальные изменения, выразившиеся в доминировании инфекций вирусной природы. В Москве ротавирусы составили 44,1%, в Санкт-Петербурге — 46,8%, а норовирусы достигли 3,3% в Москве и 2,3% — в Санкт-Петербурге. Суммарно на эти инфекции приходится 47,4 и 49,1% по этим городам соответственно. Другие бактериальные инфекции составили в Москве: эшери-хиозы — 1,4%, кампилобактерии — 0,2%, иерси-ниоз — 2,1%, других установленных ОКИ — 5,7%, а в Санкт-Петербурге доля упомянутых инфекций составила — 11,7; 1,6; 1,4; 20,7 процентов соответственно. Таким образом, изменения этиологической структуры ОКИ явились результатом сниже-
