ДЕТЕКЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ В СОЛОНОВАТЫХ РЕКАХ ПРИЭЛЬТОНЬЯ МЕТОДОМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018; : 87-95

ДЕТЕКЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ В СОЛОНОВАТЫХ РЕКАХ ПРИЭЛЬТОНЬЯ МЕТОДОМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ

Селиватва Е. А., Хлопко Ю. А., Гоголева Н. Е., Плотников А. О.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-4-87-95

Аннотация

Цель. Выявить потенциально патогенных бактерий в планктоне солоноватых рек Приэльтонья методом высокопроизводительного секвенирования участка гена 16S рРНК. Материалы и методы. Образцы воды из солоноватых рек Ланцуг и Чернавка, впадающих в озеро Эльтон, отбирали в объеме 50 мл, фильтровали через мембранные фильтры с диаметром пор 0.22 мкм. Тотальную ДНК выделяли методом фенол-хлороформной экстракции с предварительной гомогенизацией и ферментативным лизисом. ДНК-библиотеки для секвенирования создавали по протоколу Illumina с праймерами к вариабельному участку V3-V4 гена 16S рРНК. Секвенирование проводили на платформе MiSeq («Illumina», США). Результаты. В планктонных образцах солоноватых рек Приэльтонья были обнаружены филотипы потенциально патогенных бактерий филума Proteobacteria из семейств Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Campylobacteraceae, Vibrionaceae, Aeromonadaceae, Moraxellaceae, Legionellaceae, Alcaligenaceae, Campylo-bacteraceae, а также филумов Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria. Вероятным источником бактериального загрязнения является крупный и мелкий рогатый скот. Заключение. Полученные данные демонстрируют, что солоноватые континентальные водоемы наряду с пресными и морскими выполняют резервуарную функцию для потенциально патогенных микроорганизмов. Высокопроизводительное секвенирование может быть использовано для скрининговой оценки присутствия патогенов в воде.

Список литературы

1. Davies C.M., Long J.A.H., Donald M., Ashbolt N.J. Survival of Fecal Microorganisms in Marine and Freshwater Sediments. Appl. Env. Microbiology. 1995, 61 (5):1888-1896.

2. Edgar R.C. Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST. Bioinformatics. 2010, 26 (19): 2460-2461. doi: 10.1093/bioinformatics/btq461.

3. Figueras M. J., Latif-Eugenнn F., Ballester F. et al. Aeromonas intestinalis and Aeromonas enterica isolated from human faeces, Aeromonas crassostreae from oyster and Aeromonas aquatilis isolated from lake water represent novel species. New Microbe and New Infect. 2017, 15: 74-76.

4. Gast R.J., Moran D.M., Dennett M.R. et al. Amoebae and Legionella pneumophila in saline environments. J. Water Health. 2011, 9(1): 37-52.

5. Girones R., Ferrus M.A., Alonso J.L. et al. Molecular detection of pathogens in water. The pros and cons of molecular techniques. Water Research. 2010, 44: 4325-4339.

6. Han X.Y, Ihegword A., Evans S.E. et al. Microbiological and Clinical Studies of Legionellosis in 33 Patients with Cancer. J. Clin. Microbiol. 2015, 53 (7): 2180-2187.

7. Lastovica A.J., On S.L.W., Zhang L. The Family Campylobacteraceae. In: Rosenberg E. et al. (Ed.). The Prokaryotes. Springer, Berlin, Heidelberg, 2014.

8. Levin-Edens E., Bonilla N., Meschke J. Scott et al. Survival of environmental and clinical strains of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in marine and fresh waters. Water Research. 2011, 45: 5681-5686.

9. Micana-Galbis D., Farfоn M., Gaspar Loren J. Proposal to assign Aeromonas diversa sp. nov. as a novel species designation for Aeromonas group 501. Systematic Applied Microbiology. 2010, 33: 15-19.

10. Ng C., Goh S.G., Saeidi N. et al. Occurrence of Vibrio species, beta-lactam resistant Vibrio species, and indicator bacteria in ballast and port waters of a tropical harbor. Science of the Total Environment. 2018, 610-611: 651-656.

11. Novakova D., Sedlacek I., Pantucek R. Staphylococcus equorum and Staphylococcus succinus isolated from human clinical specimens. J. Medical Microbiology. 2006, 55: 523-528.

12. Rajilic -Stojanovic M.,deVosWM.The first 1000 cultured speciesofthe human gastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol. Rev. 2014, 38 (5): 996-1047.

13. RamKrez-Castillo F.Y, Loera-Muro A., Jacques M. et al. Waterborne Pathogens: Detection Methods and Challenges. Pathogens. 2015, 4: 307-334.

14. Robins P.E., Skov M.W., Lewis Matt J. et al. Impact of climate change on UK estuaries: A review of past trends and potential projections. Estuarine Coastal Shelf Science. 2016, 169: 119-135.

15. Rose J.B., Epstein P.R., Lipp E.K. et al. Climate Variability and Change in the United States: Potential Impacts on Waterand Foodborne Diseases Caused by Microbiologic Agents Environmental Health Perspectives. 2001, 109 (suppl. 2): 211-221.

Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2018; : 87-95

DETECTION OF POTENTIALLY PATHOGENIC BACTERIA IN THE BRACKISH RIVERS FLOWING INTO THE ELTON LAKE BY HIGH-THROUGHPUT SEQUENCING

Selivanova E. A., Khlopko Yu. A., Gogoleva N. E., Plotnikov A. O.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-4-87-95

Abstract

Aim. To indicate potentially pathogenic bacteria in plankton of the brackish rivers flowing into the Elton Lake by high-throughput sequencing of 16S ssuRNA gene. Materials and methods. The water samples from brackish rivers Lantsug and Chernavka, flowing into the Elton Lake, were taken up in a volume of 50 ml, filtered through membrane filters (pore diameter - 0.22 pm). Total DNAwas obtained by phenol-chloroform extraction with preliminary homogenization and enzymatic lysis. DNA libraries for sequencing were created by protocol Illumina with primers to a variable V3-V4 region of 16S ssuRNA gene. Sequencing was performed on a platform MiSeq («Illumina», США). Results.There were found the phylotypes of potentially pathogenic bacteria of Proteobacteria phylum from the families Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Campylobacteraceae, Vibrionaceae, Aeromonadaceae, Moraxellaceae, Legionellaceae, Alcaligenaceae, Campylobacteraceae, and also of Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria phyla in the plankton samples of the brackish rivers. Probable source of bacterial contamination is large and small cattle. Conclusion. These data demonstrate that the continental brackish waters, along with freshwater and marine habitats perform a reservoir function to potentially pathogenic microorganisms. High-throughput sequencing can be used to screen the presence of pathogens in water.

References

1. Davies C.M., Long J.A.H., Donald M., Ashbolt N.J. Survival of Fecal Microorganisms in Marine and Freshwater Sediments. Appl. Env. Microbiology. 1995, 61 (5):1888-1896.

2. Edgar R.C. Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST. Bioinformatics. 2010, 26 (19): 2460-2461. doi: 10.1093/bioinformatics/btq461.

3. Figueras M. J., Latif-Eugennn F., Ballester F. et al. Aeromonas intestinalis and Aeromonas enterica isolated from human faeces, Aeromonas crassostreae from oyster and Aeromonas aquatilis isolated from lake water represent novel species. New Microbe and New Infect. 2017, 15: 74-76.

4. Gast R.J., Moran D.M., Dennett M.R. et al. Amoebae and Legionella pneumophila in saline environments. J. Water Health. 2011, 9(1): 37-52.

5. Girones R., Ferrus M.A., Alonso J.L. et al. Molecular detection of pathogens in water. The pros and cons of molecular techniques. Water Research. 2010, 44: 4325-4339.

6. Han X.Y, Ihegword A., Evans S.E. et al. Microbiological and Clinical Studies of Legionellosis in 33 Patients with Cancer. J. Clin. Microbiol. 2015, 53 (7): 2180-2187.

7. Lastovica A.J., On S.L.W., Zhang L. The Family Campylobacteraceae. In: Rosenberg E. et al. (Ed.). The Prokaryotes. Springer, Berlin, Heidelberg, 2014.

9. Micana-Galbis D., Farfon M., Gaspar Loren J. Proposal to assign Aeromonas diversa sp. nov. as a novel species designation for Aeromonas group 501. Systematic Applied Microbiology. 2010, 33: 15-19.

11. Novakova D., Sedlacek I., Pantucek R. Staphylococcus equorum and Staphylococcus succinus isolated from human clinical specimens. J. Medical Microbiology. 2006, 55: 523-528.

12. Rajilic -Stojanovic M.,deVosWM.The first 1000 cultured speciesofthe human gastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol. Rev. 2014, 38 (5): 996-1047.

13. RamKrez-Castillo F.Y, Loera-Muro A., Jacques M. et al. Waterborne Pathogens: Detection Methods and Challenges. Pathogens. 2015, 4: 307-334.

14. Robins P.E., Skov M.W., Lewis Matt J. et al. Impact of climate change on UK estuaries: A review of past trends and potential projections. Estuarine Coastal Shelf Science. 2016, 169: 119-135.

ДЕТЕКЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ В СОЛОНОВАТЫХ РЕКАХ ПРИЭЛЬТОНЬЯ МЕТОДОМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ

Аннотация

DETECTION OF POTENTIALLY PATHOGENIC BACTERIA IN THE BRACKISH RIVERS FLOWING INTO THE ELTON LAKE BY HIGH-THROUGHPUT SEQUENCING

Abstract

События