Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии

0372-93112686-7613

Central Research Institute for Epidemiology

13839

Articles

Статьи

Research Article

PHYLOGENETIC ANALYSIS OF GENOMES OF VIBRIO CHOLERAE STRAINS ISOLATED ON THE TERRITORY OF ROSTOV REGION

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕНОМОВ ШТАММОВ VIBRIO CHOLERAE, ВЫДЕЛЕННЫХ НА ТЕРРИТОРИИ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Kuleshov

K. V

Кулешов

К. В

Markelov

M. L

Маркелов

М. Л

Dedkov

V. G

Дедков

В. Г

Vodopianov

S. O

Водопьянов

С. О

Vodopianov

A. S

Водопьянов

А. С

Kermanov

A. V

Керманов

А. В

Pisanov

R. V

Писанов

Р. В

Kruglikov

V. D

Кругликов

В. Д

Mazrukho

A. B

Мазрухо

А. Б

Maleev

V. V

Малеев

В. В

Shipulin

G. A

Шипулин

Г. А

Central Research Institute of Epidemiology, Moscow, RussiaЦентральный НИИ эпидемиологии, Москва

Research Institute of Occupational Health, Moscow, RussiaНИИ медицины труда, Москва

Rostov Research Institute of Plague Control, Rostov-on-Don, RussiaРостовский научно-исследовательский противочумный институт, Ростов-на-Дону

15122013

906

NO6 (2013)

№6 (2013)

132009062023

2013

Kuleshov K.V., Markelov M.L., Dedkov V.G., Vodopianov S.O., Vodopianov A.S., Kermanov A.V., Pisanov R.V., Kruglikov V.D., Mazrukho A.B., Maleev V.V., Shipulin G.A.

Кулешов К.В., Маркелов М.Л., Дедков В.Г., Водопьянов С.О., Водопьянов А.С., Керманов А.В., Писанов Р.В., Кругликов В.Д., Мазрухо А.Б., Малеев В.В., Шипулин Г.А.

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0

https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13839

Aim. Determination of origin of 2 Vibrio cholerae strains isolated on the territory of Rostov region by using full genome sequencing data. Materials and methods. Toxigenic strain 2011EL-301 V. cholerae O1 El Tor Inaba No. 301 (ctxAB+, tcpA+) and nontoxigenic strain V. cholerae О1 Ogawa P-18785 (ctxAB-, tcpA+) were studied. Sequencing was carried out on the MiSeq platform. Phylogenetic analysis of the genomes obtained was carried out based on comparison of conservative part of the studied and 54 previously sequenced genomes. Results. 2011EL-301 strain genome was presented by 164 contigs with an average coverage of100, N50 parameter was 132 kb, for strain P-18785 - 159 contigs with a coverage of69, N50 - 83 kb. The contigs obtained for strain 2011EL-301 were deposited in DDBJ/EMBL/GenBank databases with access code AJFN02000000, for strain P-18785 - ANHS00000000. 716 protein-coding orthologous genes were detected. Based on phylogenetic analysis strain P-18785 belongs to PG-1 subgroup (a group of predecessor strains of the 7 th pandemic). Strain 2011EL-301 belongs to groups of strains of the 7 th pandemic and is included into the cluster with later isolates that are associated with cases of cholera in South Africa and cases of import of cholera to the USA from Pakistan. Conclusion. The data obtained allows to establish phylogenetic connections with V. cholerae strains isolated earlier.

Цель. Определение происхождения двух штаммов Vibrio cholerae, выделенных на территории Ростовской области, с использованием данных полногеномного секвенирования. Материалы и методы. Исследовали токсигенный штамм 2011EL-301 - V. cholerae O1 Эль-Тор Inaba №301 (ctxAB+, tcpA+) и нетоксигенный штамм V. cholerae О1 Ogawa P-18785 (ctxAB -, tcpA+). Секвенирование проводили на платформе MiSeq. Филогенетический анализ полученных геномов проведен на основе сравнения консервативной части исследуемых и ранее секвенированных 54 геномов. Результаты. Геном штамма 2011EL-301 был представлен 164 контигами со средним покрытием 100, показатель N50 составил 132 тыс. п.о., для штамма P-18785-159 контигами с покрытием 69, N50 - 83 тыс. п.о. Полученные контиги для штамма 2011EL-301 депонированы в базах данных DDBJ/EMBL/GenBank с номером доступа AJFN02000000, для штамма P-18785 - ANHS00000000. Было выявлено 716 белок-кодирующих ортологичных генов. По результатам филогенетического анализа штамм P-18785 относится к субгруппе PG-1 (группа штаммов-предшественников 7 пандемии). Штамм 2011EL-301 относится к группе штаммов 7 пандемии и включается в кластер с поздними изолятами, которые ассоциированы со случаями холеры в ЮАР и случаями заноса холеры в США из Пакистана. Заключение. Полученные данные позволили установить филогенетические связи с ранее выделенными штаммами V. cholerae.

Vibrio choleraeVibrio choleraefull genome sequencingVibrio cholerae comparative genomics

полногеномное секвенированиесравнительная геномика Vibrio cholerae

Ломов Ю. М., Москвитина Э. А., Арешина О. А. Оценка эпидемиологической обстановки по холере в мире в современный период. Прогноз. Проблемы особо опасных инфекций. 2011, 107: 16-19.

Онищенко Г. Г., Ломов Ю. M., Москвитина Э. А. и др. Холера, обусловленная Vibrio cholerae O1 ctxAB- tcpA+. Журн. микробиол. 2007, 1: 23-29.

Смирнова Н. И., Заднова С. П., Шашкова А. В. и др. Вариабельность генома измененных вариантов Vibrio cholerae биовара Эль-Тор, изолированных на территории России в современный период. Мол. генет. микробиол. вирусол. 2011, 3: 11-18.

Altschul S. F, Gish W, Miller W et al. Basic local alignment search tool. J. Mol. Biol. 1990, 215: 403-410.

Binnewies T. T., Motro Y., Hallin P. F. et al. Ten years of bacterial genome sequencing: comparative-genomics-based discoveries. Funct. Integr. Genomics. 2006, 6: 165-185.

Chin C. S., Sorenson J., Harris J. B. et al. The origin of the Haitian cholera outbreak strain. N. Engl. J. Med. 2011, 364: 33-42.

Chun J., Grim C. J., Hasan N. A. et al. Comparative genomics reveals mechanism for short-term and long-term clonal transitions in pandemic Vibrio cholerae. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009, 106: 15442-15447.

Dasgupta A., Banerjee R., Das S. et al. Evolutionary perspective on the origin of Haitian cholera outbreak strain. J. Biomol. Struct. Dyn. 2012, 30: 338-346.

Delcher A. L., Harmon D., Kasif S. et al. Improved microbial gene identification with GLIMMER. Nucleic Acids Res. 1999, 27: 4636-4641.

10.

Edgar R. C. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic Acids Res. 2004, 32: 1792-1797.

11.

Hasan N. A., Choi S. Y, Eppinger M. et al. Genomic diversity of 2010 Haitian cholera outbreak strains. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012, 109: E2010- E2017.

12.

Li L., Stoeckert C. J., Jr., Roos D. S. OrthoMCL: identification of ortholog groups for eukaryotic genomes. Genome Res. 2003, 13: 2178-2189.

13.

Reimer A. R., Van Domselaar G., Stroika S. et al. Comparative genomics of Vibrio cholerae from Haiti, Asia, and Africa. Emerg. Infect. Dis. 2011, 17: 2113-2121.

14.

Tamura K., Peterson D., Peterson N. et al. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol. 2011, 28: 2731-2739.

15.

Yamasaki S., Shimizu T., Hoshino K. et al. The genes responsible for O-antigen synthesis of Vibrio cholerae O139 are closely related to those of Vibrio cholerae O22. Gene. 1999, 237: 321-332.