Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13239ArticlesСтатьиResearch ArticleMOLECULAR-GENETIC COMPARISON OF STREPTOCOCCUS PYOGENES STRAINS TYPES emm1 AND emm12 ON PROPHAGE GENES REPERTOIREМОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ШТАММОВ STREPTOCOCCUS PYOGENES ТИПОВ emm1 И emm12 ПО НАБОРУ ПРОФАГОВЫХ ГЕНОВPolyakovaE. MПоляковаЕ. МGaoV.YangY.SuvorovA. NСуворовА. НTotolyanA. AТотолянА. АInstitute of Experimental Medicine, Saint-Petersburg, RussiaИнститут экспериментальной медицины, С.-Петербург, Пекинский детский госпиталь, КНРBeijing Children’s Hospital, ChinaИнститут экспериментальной медицины, С.-Петербург, Пекинский детский госпиталь, КНРBeijing Children’s Hospital, ChinaInstitute of Experimental Medicine, Saint-Petersburg, Russia15042009862NO2 (2009)№2 (2009)182409062023Copyright ©; 2009, Polyakova E.M., Gao V., Yang Y., Suvorov A.N., Totolyan A.A.Copyright ©; 2009, Полякова Е.М., Gao V., Yang Y., Суворов А.Н., Тотолян А.А.2009Polyakova E.M., Gao V., Yang Y., Suvorov A.N., Totolyan A.A.Полякова Е.М., Gao V., Yang Y., Суворов А.Н., Тотолян А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13239

Aim. Molecular analysis of Streptococcus pyogenes types emm1 and emm12 genomes on the presence of genes belonging to prophage DNA. Materials and methods. Thirty-one strains of S. pyogenes type emm1 and 22 strains of S. pyogenes type emm12 were objects of the study. Polymerase chain reaction with special primers for detection of 24 phage genes was used in the study. Results. Prevalence of phage genes in strains of different emm types was assessed. The following phage genes were most frequently detected: speA, speC, ssa genes for emm1 type and speC and speH for emm12 type. On the basis of the study, 19 different profiles of phage genes were identified. Conclusion. The study allowed to identify not only differences but also similarities between strains of emm1 and emm12 types on prophage gene repertoire in bacterial genome. Presence of similarities allows to assume the possibility of circulation in the studied region similar or identical bacteriophages between streptococci group A (SGA) strains of different emm types.

Цель . Молекулярный анализ геномов штаммов Streptococcus pyogenes emm1 и emm12 типов на присутствие генов, принадлежащих профаговой ДНК. Материалы и методы. Объектами исследования служили 31 штамм S. pyogenes типа emm1 и 22 штамма типа emm12. Исследование проводили с помощью полимеразной цепной реакции с использованием специфических праймеров для выявления 24 фаговых генов. Результаты . Изучена распространенность фаговых генов среди штаммов разных emm типов. Наиболее часто встречающимися фаговыми генами среди штаммов S.pyogenes были гены speA, speС, ssa для типа emm1 и гены speС и speH для типа emm12. На основании исследования выявлено 19 различных профилей фаговых генов. Заключение . В результате исследования выявлены не только отличия, но и сходства между штаммами emm1 и emm12 типов по набору профаговых генов в бактериальном геноме. Наличие сходства позволяет предположить возможность циркуляции в исследованном регионе сходных или идентичных бактериофагов среди штаммов стрептококков группы А (СГА) различных emm типов.

S.pyogenesphage genesbacteriophaging of SGAintegrasestoxinsфаговые геныбактериофагия СГАинтегразытоксиныBanks D.J., Lei B., Musser J.M. Prophage induction and expression of prophage-encoded virulence factors in group A streptococcus serotype M3 strain MGAS315. Infect. Immun. 2003, 71 (12): 7079—7086.Beres S.B., Sylva G.L., Barbiab K.D. et al. Genome sequence of a serotype M3 strain of group A Streptococcus: phage-encoded toxins, the high-virulence phenotype, and clone emergence. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002, 99 (15): 10078—10083.Brussow H., Canchaya C., Hardt W.D. Phages and the evolution of bacterial pathogens: from genomic rearrangements to lysogenic conversion. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2004, 68: 560—602.Ekelund K., Skinhoj P., Madsen J. et al. Reemergence of emm1 and a changed superantigen profile for group A streptococci causing invasive infections: results from a nationwide study. J. Clin. Microbiol. 2005, 43(4): 1789—1796.Ferretti J., McShan W., Ajdic D. et al. Complete genome sequence of an M1 strain of Streptococcus pyogenes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001, 98 (8): 4658—4663.Green N.M., Beres S.B., Graviss E.A. et al. Genetic diversity among type emm28 group A Streptococcus strains causing invasive infections and pharyngitis. J. Clin. Microbiol. 2005, 43 (8): 4083—4091.Goshorn S.C., Schlievert P.M. Bacteriophage association of streptococcal pyrogenic exotoxin type C. J. Bacteriol. 1989, 171: 3068—3073.Jing H., Ning B., Hao H. et al. Epidemiological analysis of group A streptococci recovered from patients in China. Med. Microbiol. 2006, 55: 1101—1107.Nakagawa I., Kurokawa K., Yamashita A. et al. Genome sequence of an M3 strain of Streptococ- cus pyogenes reveals a large-scale genomic rearrangement in invasive strains and new insights into phage evolution. Gen. Res. 2003, 13: 1042—1055.Smoot J.C., Barbian K.D., Gompel J.J. et al. Genome sequence and comparative microarray analysis of serotype M18 group A Streptococcus strains associated with acute rheumatic fever outbreaks. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002, 99 (7): 4668—4673.Vlaminckych B.J., Schuren F.H., Montijn R.C. et al. Determination of the relationship between group A streptococcal genome content, M type, and toxic shock syndrome by a mixed genome microarray. Infect. Immun. 2007, 75 (5): 2603—2611.Wahl R.U., Lütticken R., Stanzel S. et al. Epidemiology of invasive Streptococcus pyogenes infections in Germany, 1996-2002: results from a voluntary laboratory surveillance system. Clin. Microbiol. Infect. 2007, 13 (12): 1173—1178.Yu C., Ferretti J. Molecular epidemiologic analysis of the type A streptococcal exotoxin (erythrogenic toxin) gene (speA) in clinical Streptococcus pyogenes strains. Infect. Immun. 1989, 3715—3719.