Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13816ArticlesСтатьиResearch ArticleMULTILOCUS SEQUENCING OF CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE STRAINS ISOLATED IN RUSSIA IN 2002 - 2012МУЛЬТИЛОКУСНОЕ СЕКВЕНИРОВАНИЕ ТОКСИГЕННЫХ ШТАММОВ CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE, ВЫДЕЛЕННЫХ В РОССИИ В 2002 - 2012 ГГBorisovaO. YuБорисоваО. ЮMazurovaI. KМазуроваИ. КChaginaI. AЧагинаИ. АPimenovaA. SПименоваА. СDonskikhE. EДонскихЕ. ЕAleshkinV. AАлешкинВ. АGabrichevsky Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow, RussiaМосковский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н.ГабричевскогоPirogov Russian Research Medical University, Moscow, RussiaРоссийский научно-исследовательский медицинский университет им. Н.И.Пирогова, Москва15082013904NO4 (2013)№4 (2013)172309062023Copyright ©; 2013, Borisova O.Y., Mazurova I.K., Chagina I.A., Pimenova A.S., Donskikh E.E., Aleshkin V.A.Copyright ©; 2013, Борисова О.Ю., Мазурова И.К., Чагина И.А., Пименова А.С., Донских Е.Е., Алешкин В.А.2013Borisova O.Y., Mazurova I.K., Chagina I.A., Pimenova A.S., Donskikh E.E., Aleshkin V.A.Борисова О.Ю., Мазурова И.К., Чагина И.А., Пименова А.С., Донских Е.Е., Алешкин В.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13816

Aim. Characterization of contemporary С. diphtheriae strains isolated in Russia by using multilocus DNA sequencing (MLST). Materials and methods. 28 toxigenic C. diphtheriae strains isolated in Russia in 2002-2012 and sent to diphtheria and pertussis reference center of Gabrichevsky Research Institute of Epidemiology and Microbiology were studied. С. diphtheriae strain genotyp-ing was performed by using MLST based on atpA, dnaE, dnaK, fusA, leuA, odhA and rpoB gene fragments. Identification of alleles and ST was carried out according to EMBL/GenBank and PubMLST, eBurst approach was used for cluster analysis. Results. By using MLST contemporary toxigenic C. diphtheriae strains isolated in Russia in 2002-2012 were characterized. 8 genotypes (ST41, ST5, ST8, ST28, ST25, ST44, ST-new1 and ST-new2) were identified, 3 among them were dominating - ST8, ST28 and ST-new1. Most of the toxigenic strains belong to biovar gravis and ST8. Among biovar mitis strains a higher heterogeneity by ST membership was noted, but with prevalence of ST28 strains. Conclusion. Use of MLST allowed to characterize contemporary circulating population of toxigenic C. diphtheriae strains isolated in Russia and showed perspective of application of this method for characterization of diphtheria causative agent population and detection of epidemically significant strains, as well as juxtaposing of them with genetic structure of foreign strains.

Цель. Характеристика современных штаммов C.diphtheriae, выделенных в России, с помощью мультилокусного секвенирования ДНК (MLST). Материалы и методы. Изучено 28 токсигенных штаммов C.diphtheriae, выделенных в России в 2002-2012 гг. и присланных в референс-центр по дифтерии и коклюшу МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского. Генотипирование штаммов С. diphtheriae с помощью MLST проводили на основе секвенирования фрагментов генов atpA, dnaE, dnaK , fusA, leuA, odhA и rpoB. Идентификацию аллелей и ST осуществляли согласно EMBL/GenBank и PubMLST, для кластерного анализа использовали eBurst подход. Результаты. С помощью MLST охарактеризованы современные токсигенные штаммы C.diphtheriae, выделенные в России в 2002-2012 гг. Идентифицировано 8 генотипов (ST41, ST5, ST8, ST28, ST25, ST44, ST-new1 и ST-new2), доминирующими среди которых были три - ST8, ST28 и ST-new1. Большинство токсигенных штаммов принадлежат к биовару gravis и ST8. Среди штаммов биовара mitis отмечается большая гетерогенность по принадлежности к ST, но с преимущественным преобладанием штаммов ST28. Заключение. Использование MLST позволило охарактеризовать современную циркулирующую популяцию токсигенных штаммов C.diphtheriae, выделенных в России, и показало перспективность применения этого метода для характеристики популяции возбудителя дифтерии и выявления эпидемически значимых штаммов, а также сопоставления их с генетической структурой зарубежных штаммов.

Corynebacterium diphtheriaesequencingmultilocus DNA sequencingсеквенированиемультилокусное секвенирование ДНККомбарова С.Ю., Мазурова И.К., Мельников В.Г. и др. Генетическая структура штаммов Corynebacterium diphtheriae, выделенных в России при разной интенсивности эпидемического процесса дифтерии. Журн. микробиол. 2001, 3: 3-8.Комбарова С.Ю. Микробиологический молекулярно-генетический мониторинг возбудителя дифтерийной инфекции. Автореф. дис. д-ра биол. наук, 2007.Комбарова С.Ю., Борисова О.Ю., Мельников В.Г. и др. Наблюдение за циркуляцией штаммов C.diphtheriae, различающихся по признаку токсигенности. Медицинский альманах. 2009, 2 (7): 108-111.Мазурова И.К. Комплексная система лабораторной диагностики и наблюдения за возбудителем дифтерии. Автореф. дисс. д-ра мед. наук, 1993.Мазурова И.К., Комбарова С.Ю., Борисова О.Ю. и др. Мониторинг возбудителя дифтерийной инфекции. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2009, 3 (46): 17-22.Максимова Н.М., Маркина С.С., Яцковский К.А. и др. Развитие эпидемического процесса дифтерии в России в условиях высокого уровня специфического иммунитета. Медицинский альманах. 2009, 2 (7): 105-108.Максимова Н.М., Маркина С.С., Яцковский К.А. и др. Дифтерия в России в 2005-2009 годах. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2010, 3 (52): 31-36.Мазурова И.К., Мельников В.Г., Комбарова С.Ю. и др. Методические указания. МУ 4.2.698-98 «Лабораторная диагностика дифтерийной инфекции». М., Интэрсэн, 1998.Bolt F., Cassiday P., Tondella M. et al. Multilocus sequence typing identifies evidence for recombination and two distinct lineages of C.diphtheriae. J. Clin. Microbiol. 2010, 48 (11): 4177-4185.Grimont F., Grimont P. Ribosomal ribonucleic acid gene restriction patterns as potential taxonomic tools. Ann. Inst. Pasteur Microbiol. 1986, 137 В (2): 165-175.Grimont P., Grimont F., Efstraiou A. et al. International nomenclature for C.diphtheriae ri-botypes.Res. Microbiol. 2004, 153 (3): 162-166.Fafour E., Badell E., Zasada A. et al. Characterization and comparison of invasive C.diphtheriae isolates from France and Poland. J. Clin. Microbiol. 2012, 50 (1): 173-175.Maiden M., Bygraves J., Feil E. et al. Multilocus sequence typing: a portable approach to the identification of clones within populations of pathogenic microorganisms. Proc. Natl. Acad. Sci. 1998, 95 (6): 3140-3145.Viguetti S., Pacheco L., Santos L. et al. Multilocus sequence types of invasive C. diphtheria isolated in the Rio de Janeiro urban area. Brazil. J. Epidemiol. Infect. 2011, 53:1-4.Zakikhany K., Efstratiou A. Diphtheria in Europe: current problems and new challenges. Future Microbiol. 2012, 7 (5): 595-607.Wagner K., White J., Lucenko I. et al. Diphtheria in postepidemic period, Europe, 2000-2009. J. Emerg. Infect. Dis. 2012, 18 (2): 217-225.