Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology14176ArticlesСтатьиResearch ArticleCHARACTERISTICS OF ISOGENIC VARIANTS OF BACILLUS ANTHRACIS WITH VARIOUS CONTENT OF VIRULENCE PLASMIDSХАРАКТЕРИСТИКА ИЗОГЕННЫХ ВАРИАНТОВ BACILLUS ANTHRACIS С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ПЛАЗМИД ВИРУЛЕНТНОСТИBarkovaI. AБарковаИ. АNovozheninaA. VНовоженинаА. ВBarkovA. MБарковА. МPorokhnyaS. V.ПорохняС. ВTkachenkoG. AТкаченкоГ. АLipnitskyA. V.ЛипницкийА. ВVolgograd Research Institute of Plague ControlВолгоградский научно-исследовательский противочумный институт15022015921NO1 (2015)172213062023Copyright ©; 2015, Barkova I.A., Novozhenina A.V., Barkov A.M., Porokhnya S.V., Tkachenko G.A., Lipnitsky A.V.Copyright ©; 2015, Баркова И.А., Новоженина А.В., Барков А.М., Порохня С.В., Ткаченко Г.А., Липницкий А.В.2015Barkova I.A., Novozhenina A.V., Barkov A.M., Porokhnya S.V., Tkachenko G.A., Lipnitsky A.V.Баркова И.А., Новоженина А.В., Барков А.М., Порохня С.В., Ткаченко Г.А., Липницкий А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/14176

Aim. Production and characteristics by main cultural-morphologic and antigenic properties of isogenic variants Bacillus anthracis, that differ by the presence of virulence plasmids. Materials and methods. B. anthracis 81/1, 575/122 virulent and B. anthracis STI, 55, Sterne vaccine strains were used in the study. Isogenic variants, that differ by the presence of virulence plasmids, were obtained by temperature elimination of plasmids, as well as during cultivation of anthrax strains in medium with kanamycin. The strains were characterized by cultural-morphologic, biochemical properties. The presence of virulence plasmids was determined by polymerase chain reaction method. Antigenic properties were studied in immune diffusion reaction with growing cultures with sera against protective antigen and S-layer proteins, electrophoresis, immune blotting. Results. Isogenic variants were produced from virulent strains B. anthracis 81/1,575/122 and vaccine strains STI, 55, Sterne: mono-plasmid toxin-producing (81/1 R01,575/122 R01) and capsule-containing (81/1 R02, 575/122 R02), and plasmid-less (81/1 R00, 575/122 R00, STI R00, 55 R00, Sterne R00), that differ by the presence of virulence plasmids. Strains had typical cultural-morphologic properties, differed by biochemical and antigenic properties. Cultural filtrates of toxin-producing strains had protein of anthrax toxin; plasmid-less strains - had proteins, that had molecular masses corresponding to molecular masses of S-layer EA1 and Sap proteins. Conclusion. These strains may be used to study variability and proteomic analysis of anthrax causative agent, as well as for isolation of antigens with the aim of evaluating their immune diagnostic significance.

Цель. Получение и характеристика по основным культурально-морфологическим и антигенным свойствам изогенных вариантов штаммов Bacillus anthracis, отличающихся по наличию плазмид вирулентности. Материалы и методы. В работе использованы вирулентные штаммы B.anthracis 81/1, 575/122 и вакцинные - B.anthracis СТИ, 55, Sterne. Изогенные варианты, отличающиеся по наличию плазмид вирулентности, получали путем температурной элиминации плазмид, а также при выращивании сибиреязвенных штаммов на среде с канамицином. Штаммы охарактеризованы по культурально- морфологическим, биохимическим свойствам. Методом полимеразной цепной реакции определено наличие плазмид вирулентности. Антигенные свойства изучены в реакции иммунодиффузии с растущими культурами с сыворотками к протективному антигену и белкам S-слоя, электрофорезе, иммуноблоттинге. Результаты. Из вирулентных штаммов B.anthracis 81/1, 575/122 и вакцинных СТИ, 55, Sterne получены изогенные варианты: моноплазмидные токсинпродуцирующие (81/1 R01, 575/122 R01) и капсулосодержащие (81/1 R02, 575/122 R02), и беcплазмидные (81/1 R00, 575/122 R00, СТИ R00, 55 R00, Sterne R00), отличающиеся по наличию плазмид вирулентности. Штаммы обладали типичными культуральноморфологическими свойствами, отличались по биохимическим и антигенным свойствам. Культуральные фильтраты токсинпродуцирующих штаммов содержали белки сибиреязвенного токсина, безплазмидных штаммов - содержали белки, молекулярные массы которых соответствуют молекулярным массам белков S-слоя ЕА1 и Sap. Заключение. Данные штаммы могут быть использованы для изучения изменчивости и протеомного анализа возбудителя сибирской язвы, а также выделения антигенов с целью оценки их иммунодиагностического значения.

Bacillus anthracisvirulence plasmidsisogenic variantsплазмиды вирулентностиизогенные вариантыБаркова И.А., Барков А.М., Алексеев В.В., Липницкий А.В., Буханцова Л.В. Продукция белков S-слоя разными штаммами Bacillus anthracis. Проблемы особо опасных инфекций. 2008, В. 98 (4): 29-32.Коготкова О.И., Буравцева Н.П., Еременко Е.И., Ефименко В.И., Цыганкова О.И., Аксенова Л.Ю., Рязанов А.Г., Саркисова Н.В. Характеристика типичного вирулентного тест-штамма 81/1 Bacillus anthracis. Журн. микробиол. 2005, 2: 100-104.Лабораторная диагностика опасных инфекционных заболеваний. Г.Г.Онищенко, В.В.Кутырев (ред.). М., Медицина-Шико, 2009.Маринин Л.И., Онищенко Г.Г., Степанов А.В., Старицын Н.А., Померанцев А.П., Алешкин В.А., Афанасьев С.С. Микробиологическая диагностика сибирской язвы. М., ВУНМЦ МЗ РФ, 1999.Микшис Н.И., Корсакова А.Ю., Болотникова М.Ф. и др. Продукция белков S-слоя штаммами Bacillus anthracis. Биотехнология. 2004, 5: 22-23.Онищенко Г. Г., Кожухов В. В., Васильев Н. Т. и др. Сибирская язва: актуальные проблемы разработки и внедрения медицинских средств защиты. Рук. для врачей. Г.Г.Онищенко и др. (ред.). М., Медицина, 2010.Adone R., Pasquali P, La Rosa G. et al. Sequence analysis of the genes encoding for the major virulence factors ofBacillus anthracis vaccine strain «Carbosap». J. Applied Microbiology. 2002, 93:117-121.Boyer A. E., Gallegos-Candela M., Lins R.C. et al. Quantitative mass spectrometry for bacterial protein toxins - a sensitive, specific, high-throughput tool for detection and diagnosis. J. Molecules. 2011, 16: 2391-2413Chitlaru Т., Gat O., Gozlan Y. et al. Differential proteomic analysis of the Bacillus anthracis secretome: distinct and chromosome CO2 - dependent cross talk mechanisms modulate extracellular proteolytic activites. J. Bacteriol. 2006, 180 (10): 3551-3571.Drysdale M., Bourgogne A., Bourgogne T. Transcriptional analysis of the Bacillus anthracis capsule regulators. J. Bacteriol. 2005, 187 (15): 5108-5114.Green B.D., Battisti L., Koehler T.M. et al. Demonstration of a capsule plasmid in Bacillus anthracis. Infect. Immun. 1985, 49 ( 2): 291-297.Lamonica J.M., Wagner M.A., Echenbrenner M. Comparative secretome analyses of the Bacillus anthracis strains with variant plasmid contents. Infect. Jmmun. 2005, 73 (6): 36463658.Mikesell P., Ivins B.E., Ristroph J.D., Dreiter T.M. Evidence for plasmid - mediated toxin production in Bacillus anthracis. Infect. Immun. 1983, 39: 371-376.Pflughoefta K. J., Swicka M. C., Englerc D. A. et al. Modulation of the Bacillus anthracis secretome by the immune inhibitor A1 protease. J. Bacteriol. 2014, 196 ( 2): 424-435.Ristroph J.D., Ivins B. Elaboration of Bacillus anthracis antigens in new, defained culture medium. J. Infect. Jmmunol. 1989, 39 (1): 483-486.Walz A., Mujer C., Connolly J. et al. Bacillus anthracis secretome time course under host-simulated conditions and identification of immunogenic proteins. Proteome Science. 2007, 5: 11.