Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019; : 8-16
Разработка схемы генотипирования возбудителя сапа на основе мультилокусного анализа числа вариабельных тандемных повторов
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-5-8-16Аннотация
Цель. Разработка сокращенной схемы MLVA-типирования возбудителя сапа и оценка возможности ее применения для дифференциации штаммов B. mallei и изучения их генетического полиморфизма.
Материалы и методы. Объектами исследования служили 14 штаммов Burkholderia mallei из коллекции Волгоградского научно-исследовательского противочумного института и 12 полногеномных нуклеотидных последовательностей штаммов возбудителя сапа, представленных в GenBank NCBI. При выборе VNTR-локусов для типирования возбудителя сапа использовали набор из 32 локусов, предложенных для дифференциации возбудителя мелиоидоза. Для определения размера VNTR-фрагментов использовали электрофорез в полиакриламидном геле, секвенирование и фрагментный анализ.
Результаты. Выбраны наиболее вариабельные у возбудителя сапа VNTR-локусы (993, 3145, 3652, 20, 2862 и 1217), которые включены в итоговую схему MLVAтипирования. Оптимизированы условия проведения и учета результатов MLVA-типирования.
Заключение. Анализ результатов типирования 26 штаммов B. mallei показал высокую дискриминирующую силу разработанного способа внутривидовой дифференциации возбудителя сапа на основе 6-локусной MLVA-схемы и перспективность его использования при эпидемиологическом расследовании для установления источника вспышки сапа.
Список литературы
1. Антонов В.А., Алтухова В.В., Савченко С.С., Замараев В.С., Илюхин В.И., Алексеев В.В. Использование мультилокусного сиквенс-типирования (MLST) и амплификации с произвольными праймерами (RAPD) для дифференциации штаммов возбудителя сапа. Мол. генет. микробиол. вирусол. 2007, 3: 3-9.
2. Бондарева О.С., Савченко С.С., Ткаченко Г.А., Леденева М.Л., Лемасова Л.В., Антонов В.А. Генотипирование штаммов Burkholderia mallei на основе метода амплификации дифференцирующих фрагментов ДНК. Мол. генет. микробиол. вирусол. 2016, 1(34): 33-37.
3. Водопьянов А.С., Мишанькин Б.Н., Павлович Н.В., Пичурина Н.Л. Генотипическая гетерогенность и географическое разнообразие коллекционных штаммов Francisella tularensis по данным VNTR-анализа их ДНК. Мол. генет. микробиол. вирусол. 2007, 2: 33-40.
4. Евсеева В.В., Платонов М.Е., Говорунов И.Г., Ефременко Д.В., Кузнецова И.В., Дентовская С.В., Куличенко А.Н., Анисимов А.П. Сравнительный анализ MLVA25- и MLVA7-типирования по способности определять очаговую принадлежность штаммов Yersinia pestis на примере изолятов из центральнокавказского высокогорного очага чумы. Мол. генет. микробиол. вирусол. 2016, 1(34): 37-40.
5. Никифоров В.В., Мельникова Л.И., Зарьков К.А., Кузовлев О.П., Лактионова Л.В., Зиновьев Г.А., Жданов А.С. Сап: случай из практики. Инфекционные болезни. 2005, 3(1): 89-92.
6. А. В. Топорков и др. Мелиоидоз и сап: коллективная монография (под ред. А.В. Топоркова). Волгогр. науч.-исслед. противочум. ин-т. Волгоград, «Волга-Пресс», 2016.
7. Hunter P.R., Gaston M.A. Numerical index of the discriminatory ability of typing systems: an application of Simpson’s index of diversity. J. Clin Microbiol. 1988, 26(11): 2465-2466.
8. Hornstra H., Pearson T., Georgia S. et al. Molecular epidemiology of glanders, Pakistan. Emerg. Infect. Dis. 2009, 15(12): 2036-2039.
9. Kettle A.N., Wernery U. Glanders and the risk for its introduction through the international movement of horses. Equine Vet. J. 2016, 48(5): 654-658.
10. Klevytska A.M., Price L.B., Schupp J.M. et al. Identification and characterization of variable-number tandem repeats in the Yersinia pestis genome. J. Clin. Microbiol. 2001, 39(9): 3179-3185.
11. Wernery U., Wernery R., Joseph M. et al. Natural Burkholderia mallei infection in Dromedary, Bahrain. Emerg. Infect. Dis. 2011, 17(7): 1277-1279.
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2019; : 8-16
Development of genotyping method of the glanders causative agent based on multiple locus variable-number tandem repeat analysis
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-5-8-16Abstract
The aim was to develop a short MLVA-typing scheme of the causative agent of glanders and to assess the possibility of its use for differentiation of Burkholderia mallei strains and study their genetic polymorphism.
Materials and methods. The study was carried out on 14 B. mallei strains from the collection of the Volgograd Research Institute for Plague Control and 12 whole genome sequences of the B. mallei strains presented in GenBank NCBI. A set of 32 loci proposed for differentiation of the melioidosis pathogen was used to select VNTR-loci for typing the causative agent of glanders. Polyacrylamide gel electrophoresis, sequencing, and fragment analysis were applied to detect the size of the VNTR fragments.
Results. VNTR loci 993, 3145, 3652, 20, 2862, and 1217, which were selected as the most variable among the causative agent of glanders, were included in the final MLVA typing scheme. The parameters of setting and detecting the results of MLVA typing have been optimized.
Conclusion. Analisys of the typing results of 26 B. mallei strains showed a high discriminating power of the developed method of intraspecies differentiation of glanders pathogen based on 6-loci MLVA-scheme and the prospects of its use for epidemiological investigation to determine the source of the glanders outbreak.
References
1. Antonov V.A., Altukhova V.V., Savchenko S.S., Zamaraev V.S., Ilyukhin V.I., Alekseev V.V. Ispol'zovanie mul'tilokusnogo sikvens-tipirovaniya (MLST) i amplifikatsii s proizvol'nymi praimerami (RAPD) dlya differentsiatsii shtammov vozbuditelya sapa. Mol. genet. mikrobiol. virusol. 2007, 3: 3-9.
2. Bondareva O.S., Savchenko S.S., Tkachenko G.A., Ledeneva M.L., Lemasova L.V., Antonov V.A. Genotipirovanie shtammov Burkholderia mallei na osnove metoda amplifikatsii differentsiruyushchikh fragmentov DNK. Mol. genet. mikrobiol. virusol. 2016, 1(34): 33-37.
3. Vodop'yanov A.S., Mishan'kin B.N., Pavlovich N.V., Pichurina N.L. Genotipicheskaya geterogennost' i geograficheskoe raznoobrazie kollektsionnykh shtammov Francisella tularensis po dannym VNTR-analiza ikh DNK. Mol. genet. mikrobiol. virusol. 2007, 2: 33-40.
4. Evseeva V.V., Platonov M.E., Govorunov I.G., Efremenko D.V., Kuznetsova I.V., Dentovskaya S.V., Kulichenko A.N., Anisimov A.P. Sravnitel'nyi analiz MLVA25- i MLVA7-tipirovaniya po sposobnosti opredelyat' ochagovuyu prinadlezhnost' shtammov Yersinia pestis na primere izolyatov iz tsentral'nokavkazskogo vysokogornogo ochaga chumy. Mol. genet. mikrobiol. virusol. 2016, 1(34): 37-40.
5. Nikiforov V.V., Mel'nikova L.I., Zar'kov K.A., Kuzovlev O.P., Laktionova L.V., Zinov'ev G.A., Zhdanov A.S. Sap: sluchai iz praktiki. Infektsionnye bolezni. 2005, 3(1): 89-92.
6. A. V. Toporkov i dr. Melioidoz i sap: kollektivnaya monografiya (pod red. A.V. Toporkova). Volgogr. nauch.-issled. protivochum. in-t. Volgograd, «Volga-Press», 2016.
7. Hunter P.R., Gaston M.A. Numerical index of the discriminatory ability of typing systems: an application of Simpson’s index of diversity. J. Clin Microbiol. 1988, 26(11): 2465-2466.
8. Hornstra H., Pearson T., Georgia S. et al. Molecular epidemiology of glanders, Pakistan. Emerg. Infect. Dis. 2009, 15(12): 2036-2039.
9. Kettle A.N., Wernery U. Glanders and the risk for its introduction through the international movement of horses. Equine Vet. J. 2016, 48(5): 654-658.
10. Klevytska A.M., Price L.B., Schupp J.M. et al. Identification and characterization of variable-number tandem repeats in the Yersinia pestis genome. J. Clin. Microbiol. 2001, 39(9): 3179-3185.
11. Wernery U., Wernery R., Joseph M. et al. Natural Burkholderia mallei infection in Dromedary, Bahrain. Emerg. Infect. Dis. 2011, 17(7): 1277-1279.
