Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020; 97: 265-270
Выявление штаммов Vibrio cholerae «гаитянской» группы с помощью полимеразной цепной реакции на основе INDEL-типирования
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-3-9Аннотация
Цель работы состояла в целенаправленном поиске генетического INDEL-маркера «гаитянской» группы штаммов холерных вибрионов, позволяющего проводить их идентификацию методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Материалы и методы. Для поиска INDEL-маркеров использованы полученные из системы GenBank данные полногеномного секвенирования штаммов Vibrio cholerae El Tor, изолированных на разных континентах в различные годы. Для анализа применяли авторское программное обеспечение, написанное на языке программирования Java. Для картографирования использована система NextGIS.
Результаты и обсуждение. Установлено, что делеция 8 нуклеотидов в гене VCA1095, расположенном на малой хромосоме и кодирующем chemotaxis protein СheA, является характерным генетическим признаком «гаитянской» группы штаммов. Разработаны праймеры для выявления данной делеции в ПЦР.
Заключение. Разработана методика выявления штаммов холерных вибрионов «гаитянской» группы на основе анализа INDEL-маркеров и показано распределение таких штаммов в мире до и после 2010 г.
Список литературы
1. Ghosh P., Sinha R., Samanta P., Saha D.R., Koley H., Dutta S., et al. Haitian variant Vibrio cholerae O1 strains manifest higher virulence in animal models. Front. Microbiol. 2019; (10): 111. DOI: http://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00111
2. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y. Evolution of new variants of Vibrio cholerae O1. Trends Microbiol. 2010; 18(1): 46-54. DOI: http://doi.org/10.1016/j.tim.2009.10.003
3. Naha A., Pazhani G.P., Ganguly M., Ghosh S., Ramamurthy T., Nandy R.K., et al. Development and evaluation of a PCR assay for tracking the emergence and dissemination of Haitian variant ctxB in Vibrio cholerae O1 strains isolated from Kolkata, India. J. Clin. Microbiol. 2012; 50(5): 1733-6. DOI: http://doi.org/10.1128/JCM.00387-12
4. Larsson P., Svensson K., Karlsson L., Guala D., Granberg M., Forsman M., et al. Canonical insertion-deletion markers for rapid DNA typing of Francisella tularensis. Emerg. Infect. Dis. 2007; 13(11): 1725-32. DOI: http://doi.org/10.3201/eid1311.070603
5. Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Олейников И.П., Мишанькин Б.Н., Кругликов В.Д., Архангельская И.В. и др. INDEL- и VNTR-типирование штаммов Vibrio cholerae, выделенных в 2013 году из объектов окружающей среды на территории Российской Федерации. Здоровье населения и среда обитания. 2015; (5): 41-4.
6. Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Олейников И.П., Мишанькин Б.Н. INDEL-типирование штаммов Vibrio choleraе. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2017; 22(4): 195-200. DOI: http://doi.org/10.18821/1560-9529-2017-22-4-195-200
7. Kutyrev V.V., Eroshenko G.A., Motin V.L., Nosov N.Y., Krasnov J.M., Kukleva L.M., et al. Phylogeny and Classification of Yersinia pestis through the lens of strains from the plague foci of Commonwealth of Independent States. Front. Microbiol. 2018; 9: 1106. DOI: http://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01106
8. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., et al. SPAdes: A new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. J. Comput. Biol. 2012; 19(5): 455-77. DOI: http://doi.org/10.1089/cmb.2012.0021
9. Weill F.X., Domman D., Njamkepo E., Almesbahi A.A., Naji M., Nasher S.S., et al. Genomic insights into the 2016–2017 cholera epidemic in Yemen. Nature. 2019; 565(7738): 230-3. DOI: http://doi.org/10.1038/s41586-018-0818-3
10. Водопьянов А.С., Писанов Р.В., Водопьянов С.О., Мишанькин Б.Н., Олейников И.П., Кругликов В.Д. и др. Молекулярная эпидемиология Vibrio cholerae – разработка алгоритма анализа данных полногеномного секвенирования. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2016; 21(3): 146-52. DOI: http://doi.org/10.18821/1560-9529-2016-21-3-146-152
11. Kuleshov K.V., Vodop'ianov S.O., Dedkov V.G., Markelov M.L., Deviatkin A.A., Kruglikov V.D., et al. Travel-associated Vibrio cholerae O1 El Tor, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2016; 22(11): 2006-8. DOI: http://doi.org/10.3201/eid2211.151727
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2020; 97: 265-270
Identification of Vibrio cholerae Strains of the «Haitian» Group by PCR Based on INDEL-Typing
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-3-9Abstract
The aim of the work was to find a genetic INDEL-marker of the Haitian group of Vibrio cholerae strains, what allow carrying out their identification by means PCR.
Materials and methods. For searching INDEL-markers we used the data from GenBank database on complete genomic sequences of V. cholerae strains El Тor isolated in different continents in different years. For the analysis we used the author's software written in the Java programming language. The NextGIS system was used for mapping.
Results and discussion. We found that the deletion of 8 nucleotides in the gene VCA1095 located on a small chromosome and encoding chemotaxis protein СheA is a characteristic genetic feature of the «Haitian» group strains. Primers have been developed to detect this deletion in PCR.
Conclusion. The method of detection of strains of cholera vibrions «Haitian group» on the basis of INDELmarkers was developed and the distribution of such strains in the world before and after 2010 was shown.
References
1. Ghosh P., Sinha R., Samanta P., Saha D.R., Koley H., Dutta S., et al. Haitian variant Vibrio cholerae O1 strains manifest higher virulence in animal models. Front. Microbiol. 2019; (10): 111. DOI: http://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00111
2. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y. Evolution of new variants of Vibrio cholerae O1. Trends Microbiol. 2010; 18(1): 46-54. DOI: http://doi.org/10.1016/j.tim.2009.10.003
3. Naha A., Pazhani G.P., Ganguly M., Ghosh S., Ramamurthy T., Nandy R.K., et al. Development and evaluation of a PCR assay for tracking the emergence and dissemination of Haitian variant ctxB in Vibrio cholerae O1 strains isolated from Kolkata, India. J. Clin. Microbiol. 2012; 50(5): 1733-6. DOI: http://doi.org/10.1128/JCM.00387-12
4. Larsson P., Svensson K., Karlsson L., Guala D., Granberg M., Forsman M., et al. Canonical insertion-deletion markers for rapid DNA typing of Francisella tularensis. Emerg. Infect. Dis. 2007; 13(11): 1725-32. DOI: http://doi.org/10.3201/eid1311.070603
5. Vodop'yanov A.S., Vodop'yanov S.O., Oleinikov I.P., Mishan'kin B.N., Kruglikov V.D., Arkhangel'skaya I.V. i dr. INDEL- i VNTR-tipirovanie shtammov Vibrio cholerae, vydelennykh v 2013 godu iz ob\"ektov okruzhayushchei sredy na territorii Rossiiskoi Federatsii. Zdorov'e naseleniya i sreda obitaniya. 2015; (5): 41-4.
6. Vodop'yanov A.S., Vodop'yanov S.O., Oleinikov I.P., Mishan'kin B.N. INDEL-tipirovanie shtammov Vibrio cholerae. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2017; 22(4): 195-200. DOI: http://doi.org/10.18821/1560-9529-2017-22-4-195-200
7. Kutyrev V.V., Eroshenko G.A., Motin V.L., Nosov N.Y., Krasnov J.M., Kukleva L.M., et al. Phylogeny and Classification of Yersinia pestis through the lens of strains from the plague foci of Commonwealth of Independent States. Front. Microbiol. 2018; 9: 1106. DOI: http://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01106
8. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., et al. SPAdes: A new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. J. Comput. Biol. 2012; 19(5): 455-77. DOI: http://doi.org/10.1089/cmb.2012.0021
9. Weill F.X., Domman D., Njamkepo E., Almesbahi A.A., Naji M., Nasher S.S., et al. Genomic insights into the 2016–2017 cholera epidemic in Yemen. Nature. 2019; 565(7738): 230-3. DOI: http://doi.org/10.1038/s41586-018-0818-3
10. Vodop'yanov A.S., Pisanov R.V., Vodop'yanov S.O., Mishan'kin B.N., Oleinikov I.P., Kruglikov V.D. i dr. Molekulyarnaya epidemiologiya Vibrio cholerae – razrabotka algoritma analiza dannykh polnogenomnogo sekvenirovaniya. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2016; 21(3): 146-52. DOI: http://doi.org/10.18821/1560-9529-2016-21-3-146-152
11. Kuleshov K.V., Vodop'ianov S.O., Dedkov V.G., Markelov M.L., Deviatkin A.A., Kruglikov V.D., et al. Travel-associated Vibrio cholerae O1 El Tor, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2016; 22(11): 2006-8. DOI: http://doi.org/10.3201/eid2211.151727
