Внутривидовая принадлежность рамнозопозитивных штаммов Yersinia pestis из природных очагов чумы Монголии

Платонов Михаил Евгеньевич; Евсеева Вера Васильевна; Ефременко Дмитрий Витальевич; Афанасьев Максим Владимирович; Вержуцкий Дмитрий Борисович; Кузнецова Ирина Владимировна; Шестопалов Михаил Юрьевич; Дентовская Светлана Владимировна; Куличенко Александр Николаевич; Балахонов Сергей Владимирович; Анисимов Андрей Павлович

Платонов М.Е.1, Евсеева В.В.1, Ефременко Д.В.2, Афанасьев М.В.3, Вержуцкий Д.Б.3, Кузнецова И.В.2, Шестопалов М.Ю.3, Дентовская С.В.1, Куличенко А.Н.2, Балахонов С.В.3,

Анисимов А.П.1

внутривидовая принадлежность рамнозопозитивных штаммов

YERSINIA PESTIS из природных очагов чумы монголии

1ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, 142279, Оболенск; 2ФКУЗ «Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, 355035, Ставрополь; 3ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, 664047, Иркутск

С помощью молекулярного типирования проведен сравнительный анализ рамнозопозитивных штаммов Y. pestis, традиционно относимых к биовару altaica и выделенных в Монголии на территории группы природных очагов Хангайской горной системы и Сайлю-гемского природного очага чумы, российская часть которого известна как Горно-Алтайский высокогорный очаг (очаг 36), с другими "полевочьими" (рамнозопозитивными) штаммами из природных очагов чумы, расположенных на территориях степей Ксилин Гол (очаг L, Китай) и Цинхай-Тибетского плато (очаг M, Китай), а также Гиссарского (очаг 34, Таджикистан, Узбекистан) и Таласского (очаг 40, Киргизия) высокогорных очагов. Исследованные штаммы образовывали единый кластер, в одну из ветвей которого входили филогенетические группы talassica (0.PE4?), qinghaiensis (0.PE4ab), xilingolensis (0.PE4cd), а во вторую - hissarica (0.PE9) и altaica (0.PE1). Результаты типирования свидетельствуют о принадлежности части штаммов из Хангайской группы очагов Монголии к биоварам qinghaiensis и xilingolensis, а не к altaica. Ключевые слова: VNTR, MLVA, CRISPR, генотипирова-ние, lcrV, aspA, Yersinia pestis

Дивергенция Yersinia pseudotuberculosis и Y pestis, по данным G. Morelli и соавт. [14], произошла 260028 000 лет назад. Образование нового вида и последующая внутривидовая изменчивость привели к формированию значительного количества внутривидовых филогенетических групп Y. pestis (рис. 1), отличающихся по спектру чувствительных к ним млекопитающих и вирулентности [1, 7, 10, 14, 15, 17]. Доказана способность Y. pestis циркулировать в природных очагах чумы в популяциях свыше 200 видов млекопитающих (преимущественно грызунов) и более 240 видов блох. Меньше половины из этого количества видов животных вовлекается в эпизоотический процесс регулярно [3, 5, 7]. Длительное взаимодействие возбудителя с популяциями носителей и переносчиков, специфичных для каждого очага чумы, инициирует микроэволюцию патогена, которая отражается в формировании генотипов, специфичных для данной экологической ниши.

Ранее при проведении MLVA25-типирования (Mul-tiLocus VNTR-Analysis - мультилокусный анализ вариабельности числа тандемных повторов) 41 рамнозопози-тивного штамма биоваров xilingolensis (природный очаг L, Китай) и qinghaiensis (природный очаг M, Китай), а также 14 штаммов биоваров altaica, hissarica и ulegeica (очаг 36, Россия; очаг 34, Таджикистан и Узбекистан; очаги Монголии соответственно) мы показали, что представители этих внутривидовых групп формируют в составе филогенетического древа вида Y. pestis единый кластер, в котором каждый из биоваров образует отдельную ветвь - клональный кластер [12]. Позднее при DFR-типировании [13] 235 штаммов Y. pestis, выделенных в природных очагах чумы стран бывшего Советского Союза и Монголии, установлено, что некоторые изоляты, циркулирующие на территории Монголии и относимые на основании фенотипических признаков к bv. altaica, обладают DFR-типом 14 [4] - основным для биоваров qinghaiensis и xilingolensis [13]. На основании этого бы-

ло высказано предположение о некорректности их причисления к биовару altaica [4].

В Монголии различают 37 природных очагов чумы, объединенных в 8 групп, протянувшихся от Тамсаг-Булагского мезоочага на северо-востоке до Сайлюгемско-го и Хархира-Тургенского очагов на северо-западе страны (рис. 2). До настоящего времени считали, что в них циркулируют штаммы трех биоваров. Штаммы subsp. pestis bv. antiqua выделяют, главным образом, от монгольского сурка (Marmota sibirica), длиннохвостого суслика (Spermo-philus undulatus), даурской пищухи (Ochotona dauurica) и их блох. Штаммы subsp. microtus bv. altaica (лейцинза-висимые) и bv. ulegeica (трегалозонегативные) выделяют на северо-западе страны (Сайлюгемский и Бухен-Ульский очаги) и Южной Гоби, преимущественно от монгольской пищухи (Ochotona pallasi pricei), плоскочерепной полевки (Alticola strelzovi) и их блох. Также штаммы bv. altaica (лейциннезависимые) обнаруживали в популяциях полевок Брандта (Lasiopodomys brandti) в мезоочагах (Тэрхин-ский, Шара-Усынский, Яру-Богдынский), расположенных на юго-востоке группы природных очагов Хангай-ской горной системы [1]. Недавно было показано, что на территории Монголии в Центральном и Баян-Хонгорском аймаках циркулируют и штаммы subsp. microtus bv. xilingolensis [17].

В настоящей публикации представлены результаты MLVA25-типирования рамнозопозитивных штаммов возбудителя чумы, выделенных преимущественно в природных очагах на территории Монголии и ГорноАлтайского очага России. Кроме того, мы попытались подтвердить корректность проведенной нами MLVA25-кластеризации путем CRISPR-типирования [9] (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats - короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами), а также секвенирования нуклеотидных последовательностей генов lcrV и aspA Y. pestis.

Материалы и методы

Бактериальные штаммы. В настоящей публикации применяется внутривидовая классификация Y. pestis, соответствующая правилам Международного кодекса номенклатуры бактерий [11, 15-17]. В работе использовали 59 штаммов Y. pestis (рис. 3), представляющих все известные к настоящему моменту биовары подвида microtus [15], кроме bv. angola и bv. caucasica и 8 штаммов возбудителя чумы, относящихся к биовару antiqua основного подвида, выделенных на территории Монголии и природного очага 40 в Киргизии (на территории 40-го очага предполагают существование двух сопряженных очагов чумы: сурочьего (bv. antiqua) и по-левочьего (bv. talassica) [5]). Генотипы 25 штаммов определены в настоящем исследовании экспериментально, аналогичные данные об остальных изолятах взяты из наших предыдущих публикаций [4, 6, 9, 12] и из доступных полногеномных последовательностей или предоставлены J.M. Riehm и соавт. [17]. Бактерии выращивали, а затем выделяли геномную ДНК как описано ранее [12].

Молекулярное типирование. Последовательности праймеров, условия проведения ПЦР, учет результатов MLVA25-типирования

[12], CRISPR-типирования [9], а также секвенирование генов lcrV [6] и aspA [8] детально описаны ранее. Опубликованные полногеномные последовательности штаммов Y. pestis Pestoides А, 91001 и Yersinia pseudotuberculosis IP31758 (номера доступа в GenBank/EMBL/DDBJ: ACNT01000001-ACNT01000037, AE017042-AE017046 и CP000720.1, CP000719.1, CP000718.1 соответственно) использовали для молекулярного типирования in silico.

Номенклатура природных очагов чумы. Природные очаги чумы Китая обозначены латинскими буквами от A до O [19]; очаги стран бывшего Советского Союза - цифрами [5, 7]. Географическое положение и описание этих природных очагов представлено в предыдущих публикациях [5, 7, 19]. Расположение природных очагов чумы (от M01 до M37) на административных территориях Монголии представлено на рис. 2.

Анализ результатов. Полученные результаты вносили в базу данных программы Bionumerics 5.1. Для построения MLVA25-дендрограмм применяли метод Neighbor-Joining с категорическим коэффициентом (в качестве корневого вида использовали штамм Y. pseudotuberculosis IP31758). SNP-типы указаны по данным [10, 14] с учетом «линкерных» (linking) штаммов [17] и/или на основе закона гомологических рядов наследственной изменчивости [18].

Результаты и обсуждение

На рис. 3 представлены результаты MLVA25-анализа 59 «полевочьих» (рамнозопозитивных) штаммов Y. pestis: биовара altaica, выделенных в Монголии на территории Сайлюгемского природного очага чумы (очаг M01) и группы природных очагов Хангайской горной системы (очаги M20 и M27), а также Горно-Алтайском горном очаге России (очаг 36), биоваров xilingolensis и qinghaiensis, изолированных на территории Китая в степях Ксилин Гол (очаг L) и на Цинхай-Тибетском плато (очаг M) соответственно, биовара hissarica (очаг 34, Таджикистан, Узбекистан) и биовара talassica (очаг 40, Киргизия). Для сравнения в анализ включили 8 штаммов возбудителя чумы основного подвида, относящихся к биовару antiqua и выделенных на территории Монголии (очаги M14, M21, M27 и M32) или Киргизии (очаг 40).

Увеличение количества анализируемых штаммов из Сайлюгемского и Гиссарского, а также включение в исследование 4 штаммов из Таласского и 5 штаммов из Хангайской группы природных очагов Монголии дало более полную картину генетического разнообразия чумного микроба, циркулирующего в этой части Центрально-Азиатской зоны природной очаговости чумы. Исследованные рамнозопозитивные штаммы возбудителя чумы образовывали единый кластер, в одну из ветвей которого входили филогенетические группы talassica (0.PE4?), qinghaiensis (0.PE4ab), xilingolensis (0.PE4cd), а во вторую - hissarica (0.PE9) и altaica (0.PE1) (см. рис. 3). Причем штаммы каждого из биоваров входили в состав автономных клональных кластеров, которым соответствовали определенные CRISPR-типы. Исключением явились 5 штаммов (И-3088, И-3132, И-3134, 162 и 2420), которые после выделения были отнесены к bv. altaica. Три первые из них фенотипически соответствовали лейциннезависи-мому эковару bv. altaica, а данные о лейцинзависимости двух последних отсутствуют. Все эти штаммы были изолированы от полевок Брандта, которые являются основными носителями чумы и в природном очаге L (bv.

xilingolensis) на территории Китая [19]. Штамм И-3088 выделен в 1983 г. на территории Убурхангайского аймака (очаг M27). На территории Баян-Хонгорского аймака (очаг M20) в 1956 г. изолированы штаммы 162 и 2420, в 1984 г. - штаммы И-3132, И-3134.

Три изолята, И-3088, И-3132, И-3134, по результатам MLVA25-типирования с учетом проведенного нами ранее DFR-типирования [4] принадлежали bv. xilingolensis, а их плазмидный спектр, представленный плазмидами с молекулярными массами 8, 47 и 75-80 МД, значительно отличался от типичного для чумного микроба [2]. Два остальных штамма, 2420 и 162, обладали MLVA25-типом, свойственным bv. qinghaiensis. Кроме того, для всех 5 штаммов, как и штаммов биоваров xilingolensis и qinghaiensis, характерен тип Е аминокислотной последовательности LcrV в отличие от обнаруженных типов D и A у типичных штаммов биовара altaica. Результаты проведенного CRISPR-типирования подтвердили принадлежность штаммов 162 и 2420 к биовару qinghaiensis (см. рис. 3). Штаммы же И-3088, И-3132, И-3134 оказались современными представителями гипотетического CRISPR-кластера [9], отщепившегося от кластера Cc3, включающего биовары talassica, hissarica, qinghaiensis и послужившего предшественником CRISPR-кластеров Cc2 (bv. altaica) и Cc1 (bv. xilingolensis). Как уже было отмечено выше, современные представители этого теоретически предсказанного кластера (включая и три описанных ранее штамма, два из которых были выделены на этой же территории [17]) по данным MLVA25-типирования были наиболее близки bv. xilingolensis. Можно предположить, что именно на территории Баянхонгорского аймака произошла дивергенция двух близкородственных биоваров, qinghaiensis и xilingolensis, а уже затем они были занесены в природные очаги L и M Китая.

Описанные J.M. Riehm и соавт. [17] штаммы bv. altaica, выделенные на территориях, расположенных восточнее природных очагов 36 и M01, отличались от остальных штаммов этого биовара наличием мутации в спейсере a6 (аллель a6') CRlSPR-локуса Ypa и на MLVA25-дендрограмме (см. рис. 3) сохраняли автономность в составе клонального кластера.

Увеличение количества штаммов bv. ulegeica с 3 [12] до 11 в настоящем исследовании и включение в дендрограм-му 4 штаммов bv. ulegeica из публикации J.M. Riehm и соавт. [17] не изменило положения этой автономной филоге-

Рис.1. Внутривидовая таксономия Y. pestis [15].

24

Рис. 2. Схема природных очагов чумы Монголии.

Природные очаги Монгольского Алтая: М01 - Сайлюгемский, М02 - Бухен-Ульский, М03 - Ценгел-Хайрханский, М04 - Хух-Сэрх-Мунх-Хайраканский, М05 - Улан-Сундуйский, М06 - Сутайский, М07 - Хархира-Тургенский. Природные очаги Гобийского Алтая: М08 - Хасагдский, М09 - Тайширский, М10 - Аж-Богдинский, М11 - Бурхан-Будайский, М12 - Гичгэнский, М13 - Гурван-Сайханский пищуховый, М14 - Гурван-Сайханский песчаночий. Природные очаги Западного Хангая: М15 - Хан-Хухэйский, М16 - Яру-Богдынский, М17 - Сонгино-Тудэвский. Природные очаги Южного Хангая: М18 - Буянт-Отгонский, М19 - Шара-Усынский, М20 - Заг-Байдрагинский, М21 - Туингольский. Природные очаги

Северного Хангая: М22 - Булнайский, М23 - Тэрхинский, М24 - Хануйн-Гольский. Природные очаги Юго-Восточного Хангая: М25 - Барум-Орхонский, М26 - Ханхегшинский, М27 - Баян-Ундэрский, М28 - Бага-Гадэрын-Улинский. Природные очаги Хэнтея: М29 - Налгар-Улинский, М30

- Богдо-Ульский, М31 - Мунгун-Морьтинский, М32 - Хурах-Гольский, М33 - Хурхинский, М34 - Зун-Хэнтейский. Восточные и Юго-Восточные природные очаги: М35 - Хойт-Керуленский, М36 - Тамсаг-Булагский, М37 - Дзамын-Удский. 36, L, M - «полевочьи» очаги России и Китая. Аймаги (провинции): AR - Архангайский, BK - Баян-Хонгорский, BU - Баян-Ульгийский, DdG - Среднегобийский, DnG - Восточногобийский, DO - Восточный, DZ - Завханский, GA - Гоби-Алтайский, KE - Хэнтейский, KO - Кобдосский, TU - Центральный, UG - Южно-Гобийский, UK - Убур-

Хангайский, UV - Убса-Нурский.

нетической группы относительно других ветвей MLVA25-дендрограммы. Корректность клональной кластеризации, полученной с помощью MLVA25-типирования, подтверждалась тем, что штаммы bv. ulegeica образовывали единую группу по результатам CRISPR-типирования (см. рис. 3). В составе этого клонального кластера четко прослеживалась приуроченность определенных MLVA25-типов к месту выделения штаммов. Первую группу формировали штаммы из природных очагов Монгольского Алтая (очаги M01 и M02), вторую - циркулирующие в южной части пустыни Гоби (очаг M13). Описанные J.M. Riehm и соавт. [17] штаммы, выделенные на территориях, расположенных между Монгольским Алтаем и южной частью Гоби, и на дендрограмме (см. рис. 3) сохраняли в составе этого клонального кластера свою автономность.

У всех исследованных нами штаммов, входящих в группу, объединяющую биовары talassica, qinghaien-sis, xilingolensis, hissarica и altaica (см. рис. 3, 0.PE4, 0.PE9, 0.PE1), в позиции 363 аминокислотной последовательности аспартазы AspA (как и у прародителя Y.

pestis - Y pseudotuberculosis) сохраняется валин (GTG), в то время как у штаммов основного подвида (см. рис. 3, 0.ANT) данный аминокислотный остаток замещен серином (GTG^TCG), а у всех штаммов bv. ulegeica (см. рис. 3, 0.PE8) произошла замена валина на лейцин (GTG^TTG).

Полиморфизм аминокислотной последовательнос-ти V-антигена (см. рис. 3) свойствен лишь части штаммов Y. pestis неосновного подвида. В разных клональных кластерах удельная доля изолятов с типами V-антигена, отличающимися от свойственного основному подвиду типа D, наиболее близкого к филогенетически более древней структуре V-антигена предшественника - Y. pseudotuberculosis [6], неодинакова, что свидетельствует о продолжающемся процессе микроэволюции Y. pestis.

Примером практического использования MLVA25-типирования в целях молекулярной эпидемиологии является внутривидовая идентификация штамма Pes-toides A. Результаты проведенного нами молекулярного типирования in silico (см. рис. 3) однозначно свидетель-

С

гС

Ч

f нг

ч

Г

{ -[

L f

Н

н

Strain F

790 40

791 40

793 40

I-2976 М21

[-3075 М14

1-2188 М14

1-3104 М32

1-3081 М27

MNG2972 10"

MNG2955 10*

MNG2959 15"

1-3189 М13

1-3190 М13

I-2487 М13

I-2457 М13

MNG3096 8"

I-2239 М01

I-2238 М01

1-2231 М01

I-2236 М01

[-2226 М01

I-2836 М02

I-2422 М02

А-1807 40

А-1802 40

А-1804 40

А-1820 40

L1970015 L

@91001 L

I-3088 М27

1-3132 М20

1-3134 М20

MNG3142 w СО

MNG3129 23"

MNG3128 23"

162 М20

2420 М20

М2000005 М

М2001006 М

А-1728 34

А-1249 34

А-1725 34

5307-Gis. 34

I-2377 36

I-2359 36

I-3455 36

1-3517 36

1-3518 36

1-3516 36

[-3547 36

[-3443 36

I-2629 М01

I-3442 36

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

I-3447 36

1-3515 36

1-3519 36

I-3467 36

А-513 36

I-3252 М01

2131 36

1-3214 М01

I-3446 36

@ Pestoides А

MNG2197

MNG2198

MNG3125

MNG3126

IP31758

ssp

Р Р Р Р Р Р Р Р М М

м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м

al>x al>x al>x

al>q al>q

q q

h h h h al al al

Ypa

a1-a2-a3-a4-

a1-a2-a3-a4

a1-a2-a3-a4-

a1-a2-a3-a4

a1-a2-a3

a1-a2-a3-a4-

a2-a3-a4-a5

a1-a2-a3-a4-

a1-a2-a3-a4

a1-a2-a3-a4-

a1-a2-a3-a4

a1-a2-a3-a4-

a1-a4-a6

a1-a4-a6'

a4-a6'

a1-a4-a6'

a1-a4-a6

a1-a4-aff

a1-a4-a6'

a5-a6-a7

a5-a6-a37

a5-a6-a7

а5-а6-а7

а5-а37'-а82-а85-а86 а5

а37'-а82

а5-а37'-а82

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

а5-а37'-а82

Рис. 3. NJ-дендрограмма MLVA25-типов штаммов Y. pestis bv. altaica, antiqua, hissarica, qinghaiensis, talassica, ulegeica и xilingolensis.

Strain - название штамма, F - обозначение природного очага, ssp - подвид (P - pestis; M - microtus), bv - биовар (an - antiqua, al - altaica, h -hissarica; q - qinghaiensis; t - talassica; u - ulegeica; x - xilingolensis; al>x (al>q) - после выделения штамм был отнесен к биовару altaica, а данные генотипирования свидетельствуют о его принадлежности к bv. xilingolensis (qinghaiensis), Ypa, Ypb и Ypc - CRISPR-тип [9], LcrV - тип V антигена [6] (ND - нет данных), pCad- - отсутствует плазмида pCad, SNP - SNP-типы указаны по данным [10, 14] с учетом «линкерных» (linking) штаммов [17] и/или на основе закона гомологических рядов наследственной изменчивости [18].

ствуют о том, что местом выделения штамма Pestoides A является российская (очаг 36) или монгольская часть Сайлюгемского природного очага чумы (очаг M01).

Таким образом, при анализе природных изолятов Y. pestis подтверждена приуроченность определенных ML-VA25- и CRISPR-типов к конкретным природным очагам, а также показана возможность уточнения внутривидовой таксономической принадлежности отдельных изолятов и коллекционных штаммов Y. pestis.

Работа выполнена по Государственному контракту № 53-Д от 29.06.2010 г. в рамках Федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)» при частичной поддержке гранта РФФИ № 08-04-00405-a. Выражаем благодарность H.C. Scholz за дополнительную информацию о штаммах из статьи [17].

Сведения об авторах:

Платонов Михаил Евгеньевич - канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. микробиологии чумы отдела особо опасных инфекций ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора; e-mail: platonov@obolensk.org.

Евсеева Вера Васильевна - мл. науч. сотр. лаб. микробиологии чумы отдела особо опасных инфекций ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора; е-mail: veramikrob@yandex.ru.

Ефременко Дмитрий Витальевич - канд. мед. наук, зав. лаб. индикации особо опасных инфекций ФКУЗ «Ставропольский научно-исследовательский про-тивочумный институт» Роспотребнадзора; e-mail: labindic@mail.ru.

Афанасьев Максим Владимирович - канд. биол. наук, вед. науч. сотр. отдела эпидемиологии ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока» Роспотребнадзора; e-mail: afa-nasev_max@mail. ru;

Вержуцкий Дмитрий Борисович - д-р биол. наук, главный науч. сотрудник зоолого-паразитологического отдела ФКУЗ «Иркутский НИПЧИ Сибири и ДВ» Роспотребнадзора; e-mail: verzh58@rambler.ru;

Кузнецова Ирина Владимировна - научн. сотр. лаб. индикации особо опасных инфекций ФКУЗ «Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора; e-mail: labindic@mail.ru.

Шестопалов Михаил Юрьевич - канд. мед. наук, зав. лаб. микробиологии чумы ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Сибири и Дальнего Востока Роспотребнадзора; e-mail: shest64@ mail.ru;

Дентовская Светлана Владимировна - д-р мед. наук, зав. лаб. микробиологии чумы отдела особо опасных инфекций ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора; e-mail: dentovskaya@obolensk.org.

Куличенко Александр Николаевич - д-р мед. наук, проф., директор ФКУЗ «Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт» Роспот-ребнадзора; e-mail: snipchi@mail.stv.ru.

Балахонов Сергей Владимирович - д-р мед. наук, проф., директор ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Сибири и Дальнего Востока Роспотребнадзора; e-mail: adm@chumin.irkutsk.ru;

Анисимов Андрей Павлович - д-р мед. наук.,

проф., зам. дир. ФБУН «Государственный научный

центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора; e-mail: anisimov@obolensk.org.

ЛИТЕРАТУРА

1. Адъяасурэн З., Цэрэнноров Д., Отгонбаатар Д., Балахонов С.В., Иннокентьева Т.И., Агиймаа Ш. и др. Клинико-эпидемиологические особенности чумы в Монголии. Проблемы особо опасных инфекций. 2010; 103: 30-3.

2. Балахонов С.В., Цэнджав С., Эрдэнебат А. Новые плазмидовары штаммов возбудителя чумы, изолированных в Монголии. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 1991; 11: 27-9.

3. Гончаров А.И., Тохов Ю.М., Плотникова Е.П., Артюшина Ю.С. Список видов и подвидов блох, обнаруженных зараженными возбудителем чумы в естественных условиях. Ставрополь: РИО ИДНК; 2013.

4. Платонов М.Е., Евсеева В.В., Ефременко Д.В., Кузнецова И.В., Чиркова Е.В., Дентовская С.В. и др. DFR-типирование штаммов Yersinia pestis из природных очагов СНГ. Проблемы особо опасных инфекций. 2011; 108: 42-45.

5. Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., ред. Природные очаги чумы Кавказа, Прикаспия, Средней Азии и Сибири. М.: Медицина; 2004.

6. Anisimov A.P., Dentovskaya S.V., Panfertsev E.A., Svetoch T.E., Kopylov P.Kh., Segelke B.W. et al. Amino acid and structural variability of Yersinia pestis LcrV protein. Infect. Genet. Evol. 2010; 10 (1): 137-45.

7. Anisimov A.P., Lindler L.E., Pier G.B. Intraspecific diversity of Yersinia pestis. Clin. Microbiol. Rev. 2004; 17 (2): 434-64.

8. Bearden S.W., Sexton C., Pare J., Fowler J.M., Arvidson C.G., Yerman L. et al. Attenuated enzootic (pestoides) isolates of Yersinia pestis express active aspartase. Microbiology. 2009; 155 (1): 198-209.

9. Cui Y., Li Y., Gorgé O., Platonov M.E., Yan Y., Guo Z. et al. Insight into microevolution of Yersinia pestis by clustered regularly interspaced short palindromic repeats. PLoS One. 2008; 3 (7): e2652.

10. Cui Y., Yu C., Yan Y., Li D., Li Y., Jombart T. et al. Historical variations in mutation rate in an epidemic pathogen, Yersinia pestis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013; 110 (2): 577-82.

11. Kiefer D., Dalantai G., Damdindorj T., Riehm J.M., Tomaso H., Zöller L. et al. Phenotypical characterization of Mongolian Yersinia pestis strains. Vector Borne Zoonotic. Dis. 2012; 12 (3):183-8.

12. Li Y., Cui Y., Hauck Y., Platonov M.E., Dai E., Song Y. et al. Geno-typing and phylogenetic analysis of Yersinia pestis by MLVA: insights into the worldwide expansion of Central Asia plague foci. PLoS One. 2009; 4 (6): e6000.

13. Li Y., Dai E., Cui Y., Li M., Zhang Y., Wu M. et al. Different region analysis for genotyping Yersinia pestis isolates from China. PLoS One. 2008; 3 (5): e2166.

14. Morelli G., Song Y., Mazzoni C.J., Eppinger M., Roumagnac P., Wagner D.M. et al. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42 (12): 1140-3.

15. Platonov M.E., Evseeva V.V., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P. Molecular typing of Yersinia pestis. Molekulyarnaya genetika, microbi-ologiya i virusologiya. 2013; 28 (2): 41-51.

16. Platonov M.E., Evseeva V.V., Svetoch T.E., Efremenko D.V., Kuz-netsova I.V., Dentovskaya S.V. et al. Phylogeography of Yersinia pestis vole strains isolated from natural foci of the Caucasus and South Caucasus. Molekulyarnaya genetika, microbiologiya i virusologiya. 2012; 27 (3): 108-11.

17. Riehm J.M., Vergnaud G., Kiefer D., Damdindorj T., Dashdavaa O., Khurelsukh T. et al. Yersinia pestis lineages in Mongolia. PLoS One. 2012; 7 (2): e30624.

18. Vavilov N.I. The law of homologous series in variation. J. Genet. 1922; 12 (1): 47-89.

19. Zhou D., Han Y., Song Y., Huang P., Yang R. Comparative and evolutionary genomics of Yersinia pestis. Microb. Infect. 2004; 6 (13): 1226-34.

Поступила 29.04.14

REFERENCES

1. Ad'yasuren Z., Tserennorov D., Otgonbaatar D., Balakhonov S.V., Innokentyeva T.I., Agiymaa Sh. et al. Clinical-epidemiological features of plague in Mongolia. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2010; 103: 30-3. (in Russian)

2. Balakhonov S.V., Tséndzhav S., Erdénébat A. New plasmidovars of Yersinia pestis isolated in Mongolia. Molekulyarnaya genetika, microbiologiya i virusologiya. 1991; (11): 27-9. (in Russian)

3. Goncharov A.I., Tokhov Yu.M., Plotnikova E.P., Artyushina Yu.S. List of species and subspecies of fleas infected by Yersinia pestis in nature. Stavropol': RIO IDNK Publ.; 2013. (in Russian)

4. Platonov M.E., Evseeva V.V., Efremenko D.V., Kuznetsova I.V., Chirkova E.V., Dentovskaya S.V. et al. DFR-typing of Yersinia pestis strains from the CIS natural foci. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2011; 108: 42-5. (in Russian)

5. Onishchenko G.G., Kutyrev V.V., eds. Natural plague foci in the Caucasus, Caspian Sea Region, Central Asia, and Siberia. Moscow: Meditsina; 2004. (in Russian)

6. Anisimov A.P., Dentovskaya S.V., Panfertsev E.A., Svetoch T.E., Kopylov P.Kh., Segelke B.W. et al. Amino acid and structural variability of Yersinia pestis LcrV protein. Infect. Genet. Evol. 2010; 10 (1): 137-45.

7. Anisimov A.P., Lindler L.E., Pier G.B. Intraspecific diversity of Yersinia pestis. Clin. Microbiol. Rev. 2004; 17 (2): 434-64.

8. Bearden S.W., Sexton C., Pare J., Fowler J.M., Arvidson C.G., Yerman L. et al. Attenuated enzootic (pestoides) isolates of Yersinia pestis express active aspartase. Microbiology. 2009; 155 (1): 198-209.

9. Cui Y., Li Y., Gorgé O., Platonov M.E., Yan Y., Guo Z. et al. Insight into microevolution of Yersinia pestis by clustered regularly interspaced short palindromic repeats. PLoS One. 2008; 3 (7): e2652.

10. Cui Y., Yu C., Yan Y., Li D., Li Y., Jombart T. et al. Historical variations in mutation rate in an epidemic pathogen, Yersinia pestis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013; 110 (2): 577-82.

11. Kiefer D., Dalantai G., Damdindorj T., Riehm J.M., Tomaso H., Zöller L. et al. Phenotypical characterization of Mongolian Ye -rsinia pestis strains. Vector Borne Zoonotic. Dis. 2012; 12 (3): 183-8.

12. Li Y., Cui Y., Hauck Y., PlatonovM.E., Dai E., Song Y. et al. Genotyp-ing and phylogenetic analysis of Yersinia pestis by MLVA: insights into the worldwide expansion of Central Asia plague foci. PLoS One. 2009; 4 (6): e6000.

13. Li Y., Dai E., Cui Y., Li M, Zhang Y., Wu M. et al. Different region analysis for genotyping Yersinia pestis isolates from China. PLoS One. 2008; 3 (5): e2166.

14. Morelli G., Song Y., Mazzoni C.J., Eppinger M., Roumagnac P., Wagner D.M. et al. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42 (12): 1140-3.

15. Platonov M.E., Evseeva V.V., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P. Molecular typing of Yersinia pestis. Molekulyarnaya genetika, microbi-ologiya i virusologiya. 2013; 28 (2): 41-51. (in Russian)

16. Platonov M.E., Evseeva V.V., Svetoch T.E., Efremenko D.V., Kuznetsova I.V., Dentovskaya S.V. et al. Phylogeography of Yersinia pestis vole strains isolated from natural foci of the Caucasus and

South Caucasus. Molekulyarnaya genetika, microbiologiya i virusologiya. 2012; 27 (3): 108-11. (in Russian)

17. Riehm J.M., Vergnaud G., Kiefer D., Damdindorj T., Dashdavaa O., Khurelsukh T. et al. Yersinia pestis lineages in Mongolia. PLoS One. 2012; 7 (2): e30624.

18. Vavilov N.I. The law of homologous series in variation. J. Genet. 1922; 12 (1): 47-89.

19. Zhou D., Han Y., Song Y., Huang P., Yang R. Comparative and evolutionary genomics of Yersinia pestis. Microb. Infect. 2004; 6 (13): 1226-34.

Reseived 29.04.14

INTRASPECIES BELONGING OF THE RHAMNOSE-FERMENTATION-POSITIVE YERSINIA PESTIS ISOLATES FROM THE MONGOLIAN NATURAL PLAGUE FOCI

M. E. Platonov1, V. V. Evseeva1, D. V. Efremenko2, M. V. Afanas'ev3, D. B. Verzhutski3,1. V. Kuznetsova2, M. Yu. Shestopalov3, S. V. Dentovskaya1, A. N. Kulichenko2, S. V. Balakhonov3, and A. P. Anisimov1

1 State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia; 2 Stavropol Research Anti-Plague Institute, Stavropol, Russia; 3 Anti-Plague Research Institute for Siberia and the Far East, Irkutsk, Russia

Molecular typing was used for comparison of strains conventionally attributed to the bv. altaica Y. pestis, which were isolated from the Mongolian natural plague foci of Changay mountain system and Sailyugem natural plague focus (Mongolia), the Russian part of which is known as Altai Mountain focus (focus 36), with different rhamnose-fermentation-positive Y. pestis strains isolated in other vole's natural plague foci located at the areas of Xilin Gol Grassland (focus L, China), Qinghai-Tibet Plateau (focus M, China), Gissarian Ridge (focus 34, Tadjikistan and Uzbekistan), and Talassian Ridge (focus 40, Kirghizia). The strains under study combine into united cluster composed of two branches that include phylogenetic groups, (i) talassica (0.PE4?), qinghaiensis (0.PE4ab), xilingolensis (0.PE4cd), and (ii) hissarica (0.PE9), altaica (0.PE1). The genotyping results indicate that a part of Y. pestis isolates from the Mongolian land of Changay group of natural plague foci belongs to biovars qinghaiensis and xilingolensis but not to bv. altaica. Key words: VNTR, MLVA, CRISPR, genotyping, lcrV, aspA, Yersinia pestis

Мануйлов В.А.1'4, Осипова Л.П.2, Нетесова И.Г.3, Чуб Е.В.4'6, Безуглова Л.В.3, Norder H.5,

Magnius L.O.5, Нетесов С.В.4 6

распространенность различных генотипов и субтипов hbs-антигена вируса гепатита в в группах коренного населения сибири

1ООО «Компания Хеликон», 119992, г. Москва, ул. Ленинские горы, МГУ, д. 1, стр. 40; 2ФБУН «Институт цитологии и генетики» СО РАН, 630090, г Новосибирск, пр. Ак. Лаврентьева, д. 10; 3ЗАО «Вектор-Бест», 630559, Новосибирская обл., р.п. Кольцово; 4ФБУН «ГНЦ вирусологии и биотехнологии "Вектор"», 630559, Новосибирская обл., р.п. Кольцово.; 5Swedish Institute for Infectious Disease Control, Sweden, SE-171 82, Solna, Nobels väg., 18; 6Новосибирский государственный

университет, 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, д. 2

В образцах крови коренного населения 5 регионов Сибири (Республика Алтай, Кемеровская область, Иркутская область, Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО), Красноярский край; всего 5657 образцов) исследована встречаемость HBsAg, его генотипов, субгенотипов и субтипов. Обнаружены достоверные различия частот встречаемости изученных маркеров в исследуемых образцах из разных территориальных этнических групп населения. Наибольшая частота встречаемости HBsAg зафиксирована в образцах крови алтайцев Республики Алтай

Для корреспонденции: Мануйлов Виктор Александрович, e- mail: victormanuilov@yandex.ru.

(13,4%), долганов и нганасан Красноярского края (13,2%), телеутов Кемеровской области (10,2%); наименьшая - в образцах крови ненцев, селькупов ЯНАО (0,7-1,7%). Изучение нуклеотидных последовательностей вирусной ДНК в 143 ВГВ-положительных образцах, отобранных в 5 регионах Сибири, показало, что 130 (90,9%) из них принадлежали к генотипу D (субтипы HBsAg ayw2, ayw3), 10 (7%) - к генотипу С (субтип HBsAg adrq+), 3 (2,1%) - к генотипу А (субтип HBsAg adw2). 120 из 130 изолятов генотипа D ВГВ были отнесены к субгенотипам D1 (34,3%), D2 (22,4%), D3 (27,3%), в 10 (7%) изо-лятах генотипа D субгенотип не был установлен. Субгенотип D1 (субтип ayw2) превалировал в изолятах групп казахов Республики Алтай (85,7%), телеутов Кемеровской области (60%),

Intraspecies Belonging of the Rhamnose-fermentation-positive Yersinia Pestis Isolates from the Mongolian Natural Plague Foci

Текст научной работы на тему «Внутривидовая принадлежность рамнозопозитивных штаммов Yersinia pestis из природных очагов чумы Монголии»