CC BY
36
DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-91-97
УДК 616.98:579.841.95
E.A. нарышкина1, я.м. краснов1, Ж.В. Альхова1, д.В. Баданин1, А.В. осин1, о.Ю. ляшова1,
л.В. саяпина2, В.П. бондарев2, В.А. меркулов2, Ю.В. олефир2, В.В. кутырев1
полногеномное секвенирование и филогенетический анализ вакцинного штамма FRANCISELLA TULARENSIS 15 нииЭг
'ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов, Российская Федерация;
2ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения России, Москва,
Российская Федерация
целью исследования стало проведение полногеномного секвенирования вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ, а также определение на основании полученных результатов его филогенетических связей и особенностей генетической организации. материалы и методы. Полногеномное секвенирование штамма
F. tularensis 15 НИИЭГ осуществляли на платформах Ion PGM (Ion Torrent, США) и Minion (Oxford Nanopore Technologies, Великобритания). Выравнивание полученных прочтений на полный геном штамма F. tularensis subsp. holarctica LVS (CP009694, США, 2015 г.) осуществляли с помощью программного пакета DNASTAR Lasergene 15.3. Гибридную сборку ридов в контиги осуществляли с помощью программы Unicycler v. 0.4.4, используя данные, полученные по технологии полупроводникового секвенирования (Ion PGM) и секвенирования через нанопоры (Minion). Филогенетический анализ выполняли на основе данных о найденных единичных ну-клеотидных заменах (SNPs), находящихся в коровой части генома F. tularensis. Для построения дендрограммы по полученным данным общей SNP-матрицы использовали алгоритм Maximum parsimony. результаты и обсуждение. Подтверждено близкое родство штамма F. tularensis 15 НИИЭГ с вакцинным штаммом F. tularensis LVS, который используется в странах Западной Европы и Северной Америки. При поиске общих единичных мутаций, характерных для вакцинных штаммов F. tularensis 15 НИИЭГ и LVS, найдены 5 уникальных SNPs, отличающих их от других 228 штаммов F. tularensis, используемых при сравнении. Геномный анализ вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ относительно вирулентных штаммов выявил в его структуре две протяженные делеции размером 526 п.н. (гены pilA иpilE) и 1480 п.н. (гены, кодирующие липопротеин). Аналогичные делеции присутствуют и в геноме вакцинного штамма F. tularensis LVS.
Ключевые слова: полногеномное секвенирование, филогенетический анализ, Francisella tularensis, вакцинный штамм.
Корреспондирующий автор: Нарышкина Екатерина Александровна, e-mail: [email protected].
Для цитирования: Нарышкина Е.А., Краснов Я.М., Альхова Ж.В., Баданин Д.В., Осин А.В., Ляшова О.Ю., Саяпина Л.В., Бондарев В.П., Меркулов В.А., Олефир Ю.В., Кутырев В.В. Полногеномное секвенирование и филогенетический анализ вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 2:91-97. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-91-97
Поступила 02.07.19. Отправлена на доработку 02.09.19. Принята к публ. 30.10.19.
E.A. Naryshkina1, Ya.M. Krasnov1, Zh.V. Alhova1, D.V. Badanin1, A.V. Osin1, O.Yu. Lyashova1, L.V. Sayapina2, V.P. Bondarev2, V.A. Merkulov2, Yu.V. Olefir2, V.V. Kutyrev1
Whole-Genome Sequencing and Phylogenetic Analysis of Francisella tularensis Vaccine Strain 15 NIIEG
'Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov, Russian Federation; 2Scientific Center on Expertise of Medical Application Products, Moscow, Russian Federation
Abstract. Objective of the study was to conduct whole-genome sequencing of the vaccine strain Francisella tularensis 15 NIIEG and determine, based on the results, its phylogenetic relationships and the genetic organization features. Materials and methods. Whole-genome sequencing of F. tularensis 15 NIIEG strain was performed on Ion PGM (Ion Torrent, USA) and MinIon (Oxford Nanopore Technologies, UK) platforms. Alignment of readings obtained to the whole-genome of F. tularensis subsp. holarctica LVS (CP009694, USA, 2015) was performed using the software package DNASTAR Lasergene 15.3. Hybrid assembly of reads into contigs was performed by means of Unicycler v. 0.4.4, using data obtained by semiconductor sequencing technology (Ion PGM) and nanopore sequencing (MinIon). Phylogenetic analysis was performed on the basis of single nucleotide polymorphism (SNPs) data located in the core part of F. tularensis genome. Maximum parsimony algorithm was used to construct a dendrogram using the obtained data of common SNP-matrix. Results and discussion. The close relations of F. tularensis 15 NIIEG strain with F. tularensis LVS vaccine strain used in the countries of Western Europe and North America was confirmed. Searching for common single mutations characteristic of F. tularensis 15 vaccine strains of NIIEG and LVS, permitted to find 5 unique SNPs that distinguish them from all other 228 F. tularensis strains used in the comparison. Comparative genomic analysis of
F. tularensis 15 NIIEG vaccine strain and virulent strains revealed in its structure two extensive 526 bp deletions (genes pilA and pilE) and 1480 bp (genes encoding lipoprotein). Similar deletions are also present in the genome of the F. tula-rensis LVS vaccine strain.
Keywords: whole-genome sequencing, phylogenetic analysis, Francisella tularensis, vaccine strain.
Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
Corresponding author: Ekaterina A. Naryshkina, e-mail: [email protected].
Citation: Naryshkina E.A., Krasnov Ya.M., Alhova Zh.V., Badanin D.V., Osin A.V., Lyashova O.Yu., Sayapina L.V., Bondarev V.P., Merkulov V.A., Olefir Yu.V., Kutyrev V.V. Whole-Genome Sequencing and Phylogenetic Analysis of Francisella tularensis Vaccine Strain 15 NIIEG. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2020; 2:91-97. (In Russian). DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-91-97 Received 02.07.19. Revised 02.09.19. Accepted 30.10.19.
Туляремия - зоонозная природно-очаговая инфекция, представляющая серьезную опасность для населения из-за высокой восприимчивости к ней людей [1, 2]. В России эффективную защиту против туляремии, вызванной штаммами голарктического подвида, обеспечивает применение туляремийной вакцины на основе живых микробных клеток вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ, которая вызывает формирование напряженного специфического иммунитета [3].
Впервые аттенуированный штамм F. tularensis subsp. holarctica 15 получен H.A. Гайским в 1945 г. В настоящее время туляремийная вакцина, изготавливающаяся из штамма F. tularensis 15 нииэГ, остается единственной живой вакциной, которая широко используется для вакцинопрофилактики туляремии как на территории России, так и стран СНГ [4].
В США в 1956 г. на основе переданных из СССР культур F. tularensis 15 и 155 создан вакцинный штамм F. tularensis LVS (Live Vaccine Strain) [5]. Вместе с тем за рубежом туляремийная вакцина LVS не производится из-за несоответствия требованиям безопасности, предъявляемым к вакцинам в этих странах. В связи с этим штамм F. tularensis LVS используется в странах Западной Европы и Северной Америки только в экспериментальных целях [6, 7]. Однако, несмотря на отсутствие возможности использования туляремийной вакцины LVS в США и Европе, ранее продемонстрированы ее основные качества, такие как безопасность и эффективность [8, 9].
В 2006 г. полногеномная нуклеотидная последовательность ДНК штамма F. tularensis LVS представлена в базе данных NCBI GenBank. Генетическая характеристика вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ до настоящего времени оставалась малоизученной. В связи с этим актуальным является получение данных о геноме вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ, его сравнение с зарубежным штаммом F. tularensis LVS, а также установление филогенетического родства с другими штаммами туляремийно-го микроба из базы данных NCBI GenBank.
Целью исследования стало проведение полногеномного секвенирования вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ и определение на основании полученных результатов его филогенетических связей и особенностей генетической организации.
Материалы и методы
Исследуемый штамм F. tularensis subsp. holarctica 15 НИИЭГ (дата лиофилизации 14.10.2011 г., пробирка А) получен из Государственной коллекции патогенных бактерий ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб». Культивирование осуществляли на чашках Петри
с FT-агаром (ФБУН ГНЦ ПМБ), посевы инкубировали в течение 36-48 ч при температуре (37±1) °С. Выделение геномной ДНК проводили с помощью набора ChargeSwitch® gDNA Mini Kit Invitrogen (Life Technologies, США). Полногеномное секвенирова-ние штамма F. tularensis 15 НИИЭГ осуществляли на платформе Ion PGM (Ion Torrent, США) с использованием наборов для пробоподготовки и секвени-рования ДНК, рекомендованных производителем оборудования. Дополнительно геном исследуемого штамма секвенировали на платформе Minion (Oxford Nanopore Technologies, Великобритания) c целью получения единичных прочтений (ридов) длиной 3000 п.н. и более. Выравнивание полученных прочтений на полный геном штамма F. tularensis subsp. holarctica LVS (CP009694, США, 2015) осуществляли с помощью программного пакета DNASTAR Lasergene 15.3. Гибридную сборку ридов в конти-ги осуществляли с помощью программы Unicycler v. 0.4.4, используя совместно данные, полученные по технологии полупроводникового секвенирова-ния (Ion PGM) и секвенирования через нанопоры (MinIon).
Филогенетический анализ выполняли на основе данных о найденных единичных нуклеотидных заменах (SNPs), находящихся в коровой части генома F. tularensis. Для этого получали общую SNP-матрицу с помощью программы Wombac 2.1 (https://github. com/Victorian-Bioinformatics-Consortium/wombac/ archive/v2.1.tar.gz) на основе попарного сравнения с геномом референса нуклеотидных последовательностей 229 геномов F. tularensis из базы данных NCBI GenBank. В качестве референс-генома использовали штамм F. tularensis ssp. tularensis SCHU S4 (CP010446). Для построения дендрограммы по полученным данным общей SNP-матрицы использовали алгоритм Maximum parsimony.
Результаты и обсуждение
Геном штамма F. tularensis 15 НИИЭГ собран в 28 контигов, средняя глубина покрытия -135Х, общая длина собранного генома составила 1826738 п.н. Нуклеотидная последовательность штамма F. tularensis 15 НИИЭГ депонирована в базе данных NCBI GenBank под номером LVYJ03000001.
Для проведения филогенетического анализа из базы данных NCBI GenBank взяты все доступные 229 геномов F. tularensis. В итоге в анализируемой группе, состоящей из 230 геномов F. tularensis, всего выявлено 31294 коровых SNPs. На основании филогенетического анализа по определению SNPs все исследованные геномы возбудителя туляремии кластеризовались в четыре группы в соответствии с подвидовой принадлежностью (рис. 1, А):
Рис. 1. А - дендрограмма, построенная с использованием алгоритма Maximum parsimony по данным матрицы коровых SNPs, полученной при сравнительном анализе 230 геномов штаммов F. tularensis. B - увеличенное изображение ветви кластера 2 (рис. А). Геном штамма F. tularensis 15 НИИЭГ входит в состав группы, обозначенной цифрой 1 (рис. B)
Fig. 1. A - a dendrogram constructed using Maximum parsimony algorithm according to the matrix of core SNPs obtained by comparative analysis of 230 genomes of F. tularensis strains. B shows an enlarged image of the branch of cluster 2 (fig. A). The genome of the strain F. tularensis 15 NIIEG is part of the group indicated by the number 1 (fig. В)
кластер 1 - F. tularensis ssp. tularensis, кластер 2 -F. tularensis ssp. holarctica, кластер 3 - F. tularensis ssp. novicida, кластер 4 - F. tularensis ssp. mediasiatica. Кластер 2 содержал 172 штамма F. tularensis подвида holarctica и был представлен двумя подкластерами. Исследуемый штамм F. tularensis 15 НИИЭГ вошел в состав наиболее многочисленного подкластера (обведен кругом на рис. 1, А), состоящего из 168 штаммов F. tularensis. При детальном рассмотрении этого подкластера установлено, что он делится еще на три основные группы, в одной из которых и представлен изучаемый штамм туляремийного микроба (группа штаммов, обведенная кругом на рис. 1, В). В итоге установлено, что максимально близко, с отличием в 2 коровых SNPs, к исследуемому штамму расположены два варианта штамма F. tularensis LVS (CP009694 и AM233362, NCBI GenBank) (рис. 2).
Следующим по филогенетической близости к штамму F. tularensis 15 НИИЭГ оказался штамм F. tularensis ssp. holarctica MAX (LVKZ01000001, Россия, выделен в 1928 г. от больного человека) с от-
личием от исследуемого штамма на 15 коровых SNPs. Далее следует группа из трех штаммов F tularensis ssp. holarctica, выделенных в 2011 г. в Норвегии от больных людей, - N017 (JPMR01000001), N018 (JPMS01000001) и N07 (JPML01000001), отличающихся от штамма 15 НИИЭГ на 23, 23 и 24 коровых SNPs соответственно. Наиболее удаленным по филогенетическому родству от штамма 15 НИИЭГ из рассматриваемой группы (рис. 2, группа штаммов обведена пунктиром) является штамм 503 ^УКХ01000001, Россия, выделен в 1939 г. от клеща рода Dermacentor), отличающийся от него на 29 коровых SNPs.
Сравнительную оценку структуры генома штамма F. tularensis 15 НИИЭГ проводили методом картирования ридов секвенированного генома штамма F. tularensis 15 НИИЭГ на геном штамма F. tularensis LVS (СР009694), покрытие последнего составило 100 %, всего выявлено шесть единичных мутаций (SNPs): две несинонимичные, одна нонсенс-мутация, одна единичная делеция, одна синонимич-
Рис. 2. Детальное изображение филогенетического родства между геномами, входящими в группу, обведенную кругом на рис. 1, В
Fig. 2. A detailed picture of phylogenetic relations between the genomes in the group circled in fig. 1, B
ная замена и одна единичная замена в межгенной области. Других инсерций и делеций не обнаружено (табл. 1). Риды, которые не картировались на геном штамма F. tularensis LVS, собраны в три небольшие контига, последовательность каждого была полностью идентична фрагментам котигов, полученных при гибридной сборке генома штамма F. tularensis 15 НИИЭГ. Таким образом, как в структуре генома штамма F. tularensis 15 нииэг, так и в структуре генома штамма F. tularensis LVS не обнаружено областей, которые были бы уникальными при их сравнительном анализе.
При поиске общих единичных мутаций, характерных для вакцинных штаммов F. tularensis 15 НИИЭГ и LVS, нами обнаружены 5 уникальных SNPs, отличающих их от всех других 228 штаммов F. tularensis, используемых при сравнении (табл. 2).
Особенно стоит отметить мутацию в гене ри кодирующем фосфорибозил-формилглицинамидин синтазу, которая участвует в метаболизме пуринов. Нарушение биосинтеза пуриновых соединений оказывает негативное влияние на выживаемость бактерий в макрофагах [10, 11]. Единичная мутация обнаружена и в гене, кодирующем 2-кето-4-пентеноат гидратазу; предполагается, что данный ферментативный белок участвует в катаболизме ароматических соединений. В условиях голода ароматические соединения могут служить альтернативным источником углерода, а потеря способности катаболизма этих соединений может ограничивать рост бактерий в организме хозяина [12]. Также, возможно, существенное значение имеет мутация в гене, кодирующем ацилтрансферазу биосинтеза липида А в структуре липополисахарида. Существуют данные, что
Таблица 1 / Table 1
Отличия в структуре генома штамма F. tularensis 15 НИИЭГ относительно штамма F. tularensis LVS (CP009694) Differences in the F. tularensis 15 NIIEG genome structure as compared with F. tularensis LVS (CP009694) strain
Позиция в штамме LVS Position in strain LVS Тип основания в штамме LVS Type of base in strain LVS тип основания в штамме 15 НИИЭГ Type of base in 15 NIIEG strain Тип мутации Type of mutation Вероятность мутации (SNP), % Mutation probability (SNP), % Наименование гена и кодируемого продукта (по штамму LVS) The name of the gene and the encoded product (by LVS strain)
1169122 C - Сдвиг рамки считывания Reading frame shift 100 AW21 1333 - гипотетический белок AW21 1333 - hypothetical protein
1314900 C A Несинонимичная замена Non-synonymous replacement 73 AW21 1477 - формил-трансфераза AW21 1477 - formyl transferase
1326993 C T Нонсенс-мутация Nonsense mutation 64 AW21 1487 - trxA - тиоредоксин AW21J487 - trxA - thioredoxin
1518663 G T Несинонимичная замена Non-synonymous replacement 100 AW21 1697 - аминоацид-пермеаза AW21 1697 - aminoacid permease
1835981 A G Синонимичная замена Synonymous replacement 45 AW21 2083 - гипотетический белок AW21_2083 - hypothetical protein
178404 C T - 100 -
Таблица 2 / Table 2
Уникальные SNPs для вакцинных штаммов F. tularensis 15 нииЭГ и LVS
Unique SNPs for F. tularensis 15 NIIEG and LVS vaccine strains
Тип основания в референтном штамме (0R96-0246) The type of base in the reference strain (0R96-0246) Тип основания в штаммах 15 НИИЭГ и LVS The type of base in the strains NIIEG and LVS Положение в гене Position in gene Обозначение гена в референтном штамме (0R96-0246) The designation of the gene in the reference strain (0R96-0246) Продукт Product
C T 3113 bp AAX59_01085 | purL Фосфорибозил-формилглицинамидин синтаза Phosphoribosyl-formylglycinamidin synthase
G A 697 bp AAX59_02630 Неохарактеризованный секреторный белок Uncharacterized secretory protein
C T 226 bp AAX59_03990 | fmt Метионил-тРНК формилтрансфераза Methionyl tRNA formyl transferase
G T 246 bp AAX59_05100 2-кето-4-пентеноат гидратаза 2-keto-4-pentenoat hydrase
T G 491 bp AAX59_09600 Ацилтрансфераза биосинтеза липида А Lipid A biosynthesis acyltransferase
лабораторные штаммы F. tularensis с измененной структурой ЛПС отличаются от природных изолятов F. tularensis по способности размножаться в макрофагах и в органах экспериментальных животных [1]. Найденные единичные мутации, характерные только для вакцинных штаммов F. tularensis 15 НИИЭГ и LVS, могут способствовать повышению степени аттенуации данных штаммов.
Помимо единичных нуклеотидных замен геномный анализ вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ выявил в его структуре две протяженные делеции размером 526 п.н. (затрагивает части генов, кодирующих пили IV типа - pilA и pilE) и 1480 п.н. (затрагивает части генов, кодирующих липопротеин). Данные делетированные фрагменты соответствуют областям дифференциации (RD - от англ. région of différence) RD19 (содержит гены pilA и pilE) и RD18 (содержит гены, кодирующие липопротеин) [13].
подобные делеции описаны ранее в геноме вакцинного штамма LVS [14, 15]. По мнению большинства авторов, они оказывают влияние на повышение степени аттенуации вакцинного штамма [12, 14, 16-19].
для подтверждения уникальности данных де-леций для вакцинных штаммов 15 НИИЭГ и LVS нами проведен сравнительный анализ всех геномов штаммов F. tularensis ssp. holarctica (рис. 1, А, кластер 2). В результате сравнительного анализа геномов представленных штаммов выяснено, что делеция 1480 п.н. в генах, кодирующих липопротеин, характерна только для штаммов F. tularensis 15 НИИЭГ и F. tularensis LVS. Неожиданной находкой стало обнаружение делеции 526 п.н. в штамме F. tularensis MAX, изолированном от больного человека. Эта де-леция оказалась идентичной выявленной ранее в вакцинных штаммах. возможно, данная мутация не является определяющей для существенной аттенуации F. tularensis ssp. holarctica. Вероятно, окончательное решение о значимости этой делеции может быть получено после получения генно-инженерного штам-
ма с направленной аналогичной мутацией и изучения его вирулентности. Ранее K. Svensson et al. [13] методом ПЦР-анализа выявлены штаммы с делеци-ей в генах, кодирующих липопротеин (область дифференциации RD18): авирулентный вариант SCHU (FSC 043, выделен от человека, штат Огайо, США, 1941 г.), SVA T7 (FSC 074, выделен от зайца, Швеция, 1974 г.), SVA T7K (FSC 069, получен путем пассажа SVA T7), LVS (FSC 155, живой вакцинный штамм, Россия), штамм 015 (FSC 338, вакцинный штамм, Россия). Также авторами выявлены штаммы с деле-цией в генах pilA и pilE (область дифференциации RD19): FAM SR (FSC 014, неизвестное происхождение, 1960 г.), CCUG 33391 (FSC 158, выделен от человека, Норвегия), LVS (FSC 155, живой вакцинный штамм, Россия), штамм 015 (FSC 338, вакцинный штамм, Россия). Авторы предполагают, что обнаруженные делеции могут являться результатом многократных пассажей штаммов F. tularensis. K. Svensson et al. [13] допускают, что делеции в генах, кодирующих липопротеин и/или пили IV типа, играют роль в аттенуации штаммов, поскольку обнаружены в вакцинных штаммах 015 (FSC338), LVS (FSC 155) и в авирулентном варианте SCHU (FSC043) [13].
таким образом, полученные результаты секве-нирования генома вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ и проведение его филогенетического анализа относительно всех геномов F. tularensis, представленных в базе данных NCBI GenBank на момент исследования, позволили установить наиболее близкородственные к нему штаммы (LVS, MAX, NO18, NO17, NO7 и 503). Оценка идентичности структуры генома штамма F. tularensis 15 НИИЭГ относительно генома F. tularensis LVS (CP009694), методом картировании ридов, показала 100 % покрытие последнего, всего выявлено шесть единичных мутаций, инсерций и значительных делеций не обнаружено. На основании полученных данных можно сделать заключение о том, что по филогенетическому родству и структурной организации геном исследуемого
штамма Е tularensis 15 НИИЭГ максимально близок к геному штамма Е tularensis LVS. Кроме того, выявлены уникальные SNPs и делеции, отличающие оба вакцинных штамма от всех остальных штаммов, представленных в базе данных NCBI GenBank.
Конфликт интересов. Авторы подтверждают отсутствие конфликта финансовых/нефинансовых интересов, связанных с написанием статьи.
Список литературы
1. Павлов В.М., Дятлов И.А. Молекулярно-генетические исследования бактерий рода Francisella и их прикладное значение. М.: ООО «ТиРу»; 2012. 267 с.
2. Мещерякова И.С., Добровольский А.А., Демидова Т.Н., Кормилицына М.И., Михайлова Т.В. Трансмиссивная эпидемическая вспышка туляремии в г. Ханты-Мансийске в 2013 году. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014; 5:14-20.
3. Мокриевич А.Н., Вахрамеева Г.М., Титарева Г.М., Бахтеева И.В., Миронова Р.И., Комбарова Т.И., Кравченко Т.Б., Дятлов И.А., Павлов В.М. Получение штамма туляремийного микроба без одной копии гена iglC и без гена recA. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2015; 31(4):33-9.
4. Избанова УА., Куница Т.Н., Лухнова Л.Ю. Достижения в области специфической профилактики туляремии. Medicine (Almaty). 2016; 10:49-59.
5. Sandström G. The Tularaemia Vaccine. J. Chem. Tech. Biotechnol. 1994; 59(4):315-20. DOI: 10.1002/jctb.280590402.
6. Ellis J., Oyston. P.C., Green M., Titball R.W. Tularemia. Clinical. Microbiol. Rev. 2002; 15(4):631-46. DOI: 10.1128/ CMR.15.4.631-646.2002.
7. Reed D.S., Smith L.P., Cole K.S., Santiago A.E., Mann B.J., Barry E.M. Live attenuated mutants of Francisella tularensis protect rabbits against aerosol challenge with a virulent type A strain. Infect. Immun. 2014; 82(5):2098-105 DOI: 10.1128/МШ498-14.
8. Jia Q., Horwitz M.A. Live Attenuated Tularemia Vaccines for Protection Against Respiratory Challenge With Virulent F. tularensis subsp. tularensis. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2018; 8:154. DOI: 10.3389/fcimb.2018.00154.
9. Titball R.W., Oyston P.C.F. A vaccine for tularaemia. Expert. Opin. Biol. Ther. 2003; 3(4):645-53. DOI: 10.1517/14712598.3.4.645.
10. Kadzhaev K., Zingmark C., Golovliov I., Bolanowski M., Shen H., Conlan W., Sjöstedt A. Identification of Genes Contributing to the Virulence of Francisella tularensis SCHU S4 in a Mouse Intradermal Infection Model. PLoS ONE. 2009; 4(5):e5463. DOI: 10.1371/journal.pone.0005463.
11. Sammons-Jackson W.L., McClelland K., Manch-Citron J.N., Metzger D.W., Bakshi C.S., Garcia E., Rasley A., Anderson B.E. Generation and Characterization of an Attenuated Mutant in a Response Regulator Gene of Francisella tularensis Live Vaccine Strain (LVS). DNA Cell Biol. 2008; 27(7):387-403. DOI: 10.1089/ dna.2007.0687.
12. Rohmer L., Brittnacher M., Svensson K., Buckley D., Haugen E., Zhou Y., Chang J., Levy R., Hayden H., Forsman M., Olson M., Johansson A., Kaul R., Miller SI. Potential source of Francisella tularensis live vaccine strain attenuation determined by genome comparison. Infect. Immun. 2006; 74(12):6895-906. DOI: 10.1128/IAI.01006-06.
13. Svensson K., Larsson P., Johansson D., Byström M., Forsman M., Johansson A. Evolution of Subspecies of Francisella tularensis. J. Bacteriol. 2005; 187(11):3903-8. DOI: 10.1128/ JB.187.11.3903-3908.2005.
14. Forslund A.L., Kuoppa K., Svensson K., Salomonsson E., Johansson A., Byström M., Oyston P.C., Michell S.L., Titball R.W., Noppa L., Frithz-Lindsten E., Forsman M., Forsberg A. Direct repeat-mediated deletion of a type IV pilin gene results in major virulence attenuation of Francisella tularensis. Mol. Microbiol. 2006; 59(6):1818-30. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2006.05061.x.
15. Salomonsson E., ForsbergA., Roos N., Holz C., Maier B., Koomey M., Winther-Larsen H.C. "Functional analyses of pilin-like proteins from Francisella tularensis: complementation of type IV pilus phenotypes in Neisseria gonorrhoeae. Microbiology. 2009; 155(Pt 8):2546-59. DOI: 10.1099/mic.0.028183-0.
16. Кормилицына М.И., Мещерякова И.С., Михайлова Т.В. Молекулярно-генетическая характеристика штаммов Francisella tularensis, различающихся по таксономической принадлежности и вирулентности. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2013; 3:22-5.
17. Forsberg A., Guina T. Type II secretion and type IV pili of Francisella. Ann. NY Acad. Sci. 2007; 1105:187-201. DOI: 10.1196/ annals.1409.016.
18. Jaing C.J., McLoughlin K.S., Thissen J.B., Zemla A.,
Gardner S.N., Vergez L.M., Bourguet F., Mabery S., Fofanov V.Y., Koshinsky H., Jackson P. J. Identification of Genome-Wide Mutations in Ciprofloxacin-Resistant F. tularensis LVS Using Whole Genome Tiling Arrays and Next Generation Sequencing. PLoS ONE. 2016; ll(9):e0163458. DOI: 10.1371/journal.pone.0163458.
19. Qin A., Scott D.W., Thompson J.A., Mann B.J. Identification of an essential Francisella tularensis subsp. tularensis virulence factor. Infect. Immun. 2009; 77(1): 152—61. DOI: 10.1128/IAI.01113-08.
References
1. Pavlov V.M., Dyatlov I.A. Molecular Genetic Studies of Bacteria of the Genus Francisella and Their Applied Value. M.: LLC "TiRu"; 2012.267 p.
2. Meshcheryakova I.S., Dobrovolsky A.A., Demidova T.N., Kormilitsyna M.I., Mikhailova T.V. Transmissible epidemic outbreak of tularemia in Khanty-Mansiysk in 2013. Epidemiología I Vaktsynoprofilaktika [Epidemiology and Vaccinal Prevention]. 2014;
3. Mokrievich A.N., Vakhrameeva G.M., Titareva G.M., Bakhteeva I.V., Mironova R.I., Kombarova T.I., Kravchenko T.B., Dyatlov I.A., Pavlov V.M. Obtaining a strain of tularemia microbe without one copy of the iglC gene and without recA gene. Molekularnaya Genetika, Mikrobiologia i Virusologia [Molecular Genetics, Microbiology and Virology]. 2015; 31 (4):33-3.
4. Izbanova U.A., Kunitsa T.N Lukhnova L.Yu. Achievements in the field of specific prevention of tularemia. Medicine (Almaty). 2016; 10:49-59.
5. Sandström G. The Tularaemia Vaccine. J. Chem. Tech. Biotechnol. 1994; 59(4):315-20. DOI: 10.1002/jctb.280590402.
6. Ellis J., Oyston. P.C., Green M., Titball R.W. Tularemia. Clinical. Microbiol. Rev. 2002; 15(4):631-46. DOI: 10.1128/ CMR.15.4.631-646.2002.
7. Reed D.S., Smith L.P., Cole K.S., Santiago A.E., Mann B.J., Barry E.M. Live attenuated mutants of Francisella tularensis protect rabbits against aerosol challenge with a virulent type A strain. Infect. Immun. 2014; 82(5):2098-105. DOI: 10.1128/IAI.01498-14.
8. Jia Q., Horwitz M.A. Live Attenuated Tularemia Vaccines for Protection Against Respiratory Challenge With Virulent F. tularensis subsp. tularensis. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2018; 8:154. DOI: 10.3389/fcimb.2018.00154.
9. Titball R.W., Oyston P.C.F. A vaccine for tularaemia. Expert. Opin. Biol. Ther. 2003; 3(4):645-53. DOI: 10.1517/14712598.3.4.645.
10. Kadzhaev K., Zingmark C., Golovliov I., Bolanowski M., Shen H., Conlan W Sjöstedt A. Identification of Genes Contributing to the Virulence of Francisella tularensis SCHU S4 in a Mouse Intradermal Infection Model. PLoS ONE. 2009; 4(5):e5463. DOI: 10.1371/journal.pone.0005463.
11. Sammons-Jackson W.L., McClelland K., Manch-Citron J.N., Metzger D.W., Bakshi C.S., Garcia E., Rasley A., Anderson B.E. Generation and Characterization of an Attenuated Mutant in a Response Regulator Gene of Francisella tularensis Live Vaccine Strain (LVS). DNA Cell Biol. 2008; 27(7):387-403. DOI: 10.1089/ dna.2007.0687.
12. Rohmer L., Brittnacher M., Svensson K., Buckley D., Haugen E., Zhou Y., Chang J., Levy R., Hayden H., Forsman M., Olson M Johansson A., Kaul R., Miller SI. Potential source of Francisella tularensis live vaccine strain attenuation determined by genome comparison. Infect. Immun. 2006; 74(12):6895-906. DOI: 10.1128/IAI.01006-06.
13. Svensson K., Larsson P., Johansson D., Byström M., Forsman M., Johansson A. Evolution of Subspecies of Francisella tularensis. J. Bacteriol. 2005; 187(11):3903-8. DOI: 10.1128/ JB.187.11.3903-3908.2005.
14. Forslund A.L., Kuoppa K., Svensson K., Salomonsson E., Johansson A., Byström M., Oyston P.C., Michell S.L., Titball R.W., Noppa L., Frithz-Lindsten E., Forsman M., Forsberg A. Direct repeat-mediated deletion of a type IV pilin gene results in major virulence attenuation of Francisella tularensis. Mol. Microbiol. 2006; 59(6):1818-30. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2006.05061.x.
15. Salomonsson E., Forsberg A., Roos N., Holz C., Maier B., Koomey M., Winther-Larsen H.C. Functional analyses of pilin-like proteins from Francisella tularensis: complementation of type IV pilus phenotypes in Neisseria gonorrhoeae. Microbiology. 2009; 155(Pt 8):2546-59. DOI: 10.1099/mic.0.028183-0.
16. Kormilitsyna M.I., Meshcheryakova I.S., Mikhailova T.V. Molecular genetic characteristics of strains of Francisella tularensis, differing in taxonomic affiliation and virulence. Molekulyarnaya Genetika, Mikrobiologia I Virusologia [Molecular Genetics, Microbiology and Virology]. 2013; 3:22-5.
17. Forsberg A., Guina T. Type II secretion and type IV pili of Francisella. Ann. NY Acad. Sci. 2007; 1105:187-201. DOI: 10.1196/ annals.1409.016.
18. Jaing C.J., McLoughlin K.S., Thissen J.B., Zemla A., Gardner S.N., Vergez L.M., Bourguet F., Mabery S., Fofanov V.Y.,
Koshinsky H., Jackson P. J. Identification of Genome-Wide Mutations in Ciprofloxacin-Resistant F. tularensis LVS Using Whole Genome Tiling Arrays and Next Generation Sequencing. PLoS ONE. 2016; 11(9):e0163458. DOI: 10.1371/journal.pone.0163458.
19. Qin A., Scott D.W., Thompson J.A., Mann B.J. Identification of an essential Francisella tularensis subsp. tularensis virulence factor. Infect. Immun. 2009; 77(1): 152—61. DOI: 10.1128/IAI.01113-08.
Authors:
Naryshkina E.A., Krasnov Ya.M., Alhova Zh.V., Badanin D.V., OsinA.V., Lyashova O.Yu., Kutyrev V.V. Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe". 46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation. E-mail: [email protected].
Sayapina L.V., Bondarev V.P., Merkulov V.A., Olefir Yu.V. Scientific Center on Expertise of Medical Application Products. 8, Petrovsky Bulvar, Moscow, 127051, Russian Federation.
об авторах:
Нарышкина Е.А., Краснов Я.М., Альхова Ж.В., Баданин Д.В., Осин А.В., Ляшова О.Ю., Кутырев В.В. Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб». Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46. E-mail: [email protected].
СаяпинаЛ.В., БондаревВ.П., МеркуловВ.А., ОлефирЮ.В. Научный центр экспертизы средств медицинского применения. Российская Федерация, 127051, Москва, Петровский бульвар, 8, стр. 2.
