Анализ изменения генома геновариантов Vibrio cholerae О1 El Tor в современный период пандемии холеры

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Вариабельность генома генетических вариантов возбудителя холеры El Tor обусловила появление штаммов, несущих мутации в различных генах патогенности и лекарственной устойчивости. Такая ситуация требует оценки направления этих измененений для прогнозирования патогенного потенциала ранее неизвестных вариантов и своевременной разработки новых средств диагностики и профилактики.

Цель работы — анализ динамики изменения генов патогенности и лекарственной устойчивости генетических вариантов Vibrio choleraе El Tor из эндемичных по холере стран и России.

Материалы и методы. Использовали секвенированные нуклеотидные последовательности полных геномов 104 штаммов V. cholerae El Tor, взятых из баз данных NCBI GenBank и European Nucleotide Archive, а также полногеномные сиквенсы, полученные нами. Анализ нуклеотидных последовательностей выполняли с помощью программы UGEN v.45.1. Для построения дендрограммы по алгоритму максимальной экономии применяли программный пакет «BioNumerics v. 7.6» на основе множественного выравнивания, полученного с помощью программы «Snippy 4.6.0».

Результаты. Cопоставлены секвенированные геномы 103 штаммов геновариантов, выделенных на территории 9 эндемичных стран Азии и Африки, а также в России в 1991–2022 гг. Показано, что процесс изменения генома геновариантов был многоступенчатым и происходил за счет последовательного накопления точечных мутаций в ключевых (ctxB и tcpA) и дополнительных (rtxA) генах патогенности и коровых генах резистентности к антибиотикам (gyrA, parC и carR), а также делецией в мобильном элементе SXT. Наиболее важным стало изменение в гене ctxB и появление новых геновариантов с аллелем ctxB7, вытеснивших ранее сформированные штаммы. Анализ измененных участков генома 83 штаммов геновариантов из эндемичных регионов выявил 8 генотипов, тогда как штаммы (21 изолят), завезённые в Россию, относились лишь к 5 генотипам, включая высоковирулентные геноварианты с аллелем ctxB7 и утраченным биоварспецифическим свойством PolR за счёт мутации гена carR. Установленная тесная филогенетическая связь геновариантов, выявленных в России, со штаммами из эндемичных стран Азии подтверждает их завоз из этого региона.

Заключение. Показано последовательное возникновение и накопление новых мутаций в генах патогенности и лекарственной устойчивости в геноме геновариантов в эндемичных регионах, что приводит к изменению их эпидемически важных свойств. Установлен завоз в Россию новых геновариантов с высокой вирулентностью, что указывает на необходимость постоянной оценки изменений генома этого патогена для своевременной разработки адекватных средств генодиагностики и профилактики.

Полный текст

Введение

Семь известных пандемий холеры были вызваны токсигенными штаммами Vibrio cholerae, относящимися к серогруппе О1 и двум биоварам — классическому и El Tor [1]. Среди них особый интерес представляют штаммы V. cholerae El Tor, вызвавшие текущую, 7-ю пандемию холеры, продолжающуюся более 60 лет (с 1961 г.). Постоянные эпидемии и вспышки холеры El Tor в эндемичных странах Азии, Африки и Америки обусловливают риск завоза этой инфекции на территорию России, не являющейся эндемичной по холере [2].

Установлено, что глобальное распространение холеры из первичного очага (Бенгальского залива) в другие страны мира происходило тремя независимыми, но перекрывающимися волнами [3]. Молекулярно-генетический анализ различных штаммов показал, что на протяжении 3 волн в геноме возбудителя происходили значительные изменения. Эпидемии холеры в 1961–1991 гг. (1-я волна) вызывали токсигенные штаммы с типичными для биовара El Tor свойствами, содержащие в составе профага СТХEltφ гены ctxAB3, кодирующие, соответственно, A- и B-субьединицы холерного токсина — ключевого фактора патогенности [4]. Однако в 1991–1994 гг. (начало 2-й волны) в Бангладеш впервые были обнаружены генетически изменённые штаммы, несущие ген ctxB1 V. cholerae классического биовара — возбудителя предыдущих 6 пандемий азиатской холеры. Эти геноварианты возникли, видимо, в результате горизонтального переноса профага СТХφ классического типа (СТХclassφ) с генами ctxAB1 от V. cholerae классического биовара типичным штаммам V. cholerae El Tor [5]. Вместе с тем геном геновариантов оказался нестабильным, и в последние два десятилетия в эндемичных регионах появились штаммы с новыми мутациями в мобильных генетических элементах, связанных с патогенностью (остров патогенности VPI-1, профаг CTXφ) или способностью к эпидемическому распространению (остров пандемичности VSP-II) [6, 7]. Возникла мутация в гене tcpA из острова патогенности VPI-1, кодирующем основной белок токсин-корегулируемых пилей или TCP — ключевого фактора колонизации. Новый аллель гена tcpA обозначили как tcpACIRS101 [8] или tcpACIRS. Затем появились штаммы с новым аллелем гена ctxBctxB7 [6]. Важным следствием таких мутаций стало усиление вирулентности возбудителя за счёт повышенной продукции холерного токсина [9, 10]. Кроме того, обнаружили вариабельность устойчивости к лекарственным препаратам, связанную с присутствием в геноме разных типов интегративного конъюгативного элемента (integrative conjugating element, ICE) SXT, несущих различный набор генов резистентности к антибиотикам [11]. Более того, у геновариантов появились мутации в коровой области хромосомы. Так, штаммы из 3-й волны в гене rtxA, кодирующем многофункциональный цитотоксин MARTX (multifunctional autoprocessing repeats-in toxin), имели null-мутацию (аллель rtxA4), которая привела к образованию стоп-кодона и утрате биосинтеза этого токсина [12]. Выявлены также 2 точечные мутации в генах gyrA(G248T) и parC(C254T), кодирующих топоизомеразы, которые обусловили формирование у патогена резистентности к налидиксовой кислоте [13]. Более того, недавно стало известно о возникновении геновавариантов с мутацией в регуляторном гене carR(G265A), ставшей причиной утраты их устойчивости к полимиксину B — одному из фенотипических маркеров вибрионов El Tor [14].

Появление и широкое распространение различных генетических вариантов возбудителя в эндемичных очагах холеры привело к их завозу на территорию России в период 2-й и 3-й волн пандемии. Изучением геновариантов занимались многие исследователи [15–18]. Особое внимание было уделено установлению филогенетических связей штаммов из разных эндемичных и неэндемичных регионов [19–23]. Однако многие вопросы о динамике изменений генома геновариантов в течение длительного периода изучены недостаточно. Так, не проведён сравнительный анализ изменчивости генотипов штаммов геновариантов, выделенных в эндемичных регионах и на территории России в течение длительного периода. Между тем поиск генетических особенностей штаммов, выделенных на различных территориях и в разные временны΄е периоды, представляет значительный интерес для понимания направления изменения вирулентных свойств возбудителя. Более того, сведения о вариабельности генов патогенности и лекарственной устойчивости новых геновариантов в случае их завоза в Россию необходимы для своевременной разработки адекватных генодиагностических и профилактических средств. Всё это определяет актуальность работы.

Цель работы — анализ динамики изменения генов патогенности и лекарственной устойчивости генетических вариантов V. choleraе El Tor из эндемичных стран и России.

Решение поставленных вопросов было основано на анализе сиквенсов полных геномов различных штаммов геновариантов, циркулирующих в последние годы в разных эндемичных регионах и завезённых в Россию. Выбранный подход позволяет получить более полную и достоверную информацию по сравнению с другими методами об изменении указанных генов, расположенных в разных участках хромосомы.

Материалы и методы

В работе использовали секвенированные нуклеотидные последовательности полных геномов 86 штаммов геновариантов V. cholerae El Tor (1991–2022 гг.), взятых из баз данных NCBI GenBank и European Nucleotide Archive, а также полученные нами сиквенсы 14 штаммов геновариантов, завезённых в Россию в 1993–2014 гг., и 4 штаммов, выделенных во время вспышки холеры в 2011 г. на Украине [24] (таблица).

 

Штаммы V. cholerae биовара El Tor, полногеномные нуклеотидные последовательности которых использованы в работе

Strains of Vibrio cholerae biovar El Tor, the whole genome nucleotide sequences of which were used in the study

№ | No.

Место и год выделения

The site and year of isolation

Аллель генов

Allele of genes

Структура генов

Genes structure

Номер доступа в Gen Bank/ENA

Gen Bank/ENA access number

ctxB

tcpA

rtxA

gyrA

parC

carR

Штаммы из эндемичных стран Азии и Африки | Strains from endemic Asian and African countries

N16961

Бангладеш, 1975 | Bangladesh, 1975

ctxB3

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

AE003852,

AE003853

V212-1

Индия, 1991 | India, 1992

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

ERR018125

VC51

Индия, 1992 | India, 1992

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

ERR018124

MJ-1236

Бангладеш, 1994 | Bangladesh, 1994

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

CP001485

CIRS101

Бангладеш, 2002 | Bangladesh, 2002

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

ACVW01000000

4519

Индия, 2005 | India, 2005

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

ERR025374

4656

Индия, 2006 | India, 2006

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

ERS013258

4488

Индия, 2006 | India, 2006

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

ERS013234

4551

Индия, 2007 | India, 2007

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

ERR025357

4623

Индия, 2007 | India, 2007

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

ERS013267

4646

Индия, 2007 | India, 2007

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

ERS013237

VN243P07

Вьетнам, 2007 | Vietnam, 2007

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

SRR6027863

IND031

Индия, 2009 | India, 2009

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX062980

IND033

Индия, 2009 | India, 2009

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX062982

IND041

Индия, 2009 | India, 2009

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX062990

IND048

Индия, 2009 | India, 2009

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX062997

VC-6

Непал, 2010 | Nepal, 2010

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

SRR308703

VC-14

Непал, 2010 | Nepal, 2010

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

SRR308715

VC-19

Непал, 2010 | Nepal, 2010

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

SRR308722

VC-16

Непал, 2010 | Nepal, 2010

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

SRR308717

VC-8

Непал, 2010 | Nepal, 2010

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

SRR308705

BGD043

Бангладеш, 2010 | Bangladesh, 2010

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX179812

BGD113

Бангладеш, 2010 | Bangladesh, 2010

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX179747

NHCM-053

Бангладеш, 2011 | Bangladesh, 2011

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

GCA001187105

BGD117

Бангладеш, 2011 | Bangladesh, 2011

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179750

BGD056

Бангладеш, 2011 | Bangladesh, 2011

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX179776

IND051

Индия, 2011 | India, 2011

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX063000

IDH-04808

Индия, 2012 | India, 2012

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX063018

BGD060

Бангладеш, 2012 | Bangladesh, 2012

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX179773

BGD065

Бангладеш, 2012 | Bangladesh, 2012

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX179774

BGD067

Бангладеш, 2012 | Bangladesh, 2012

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX179777

BGD119

Бангладеш, 2012 | Bangladesh, 2012

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179752

BGD120

Бангладеш, 2012 | Bangladesh, 2012

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179753

BGD122

Бангладеш, 2013 | Bangladesh, 2013

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179755

BGD082

Бангладеш, 2013 | Bangladesh, 2013

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

DRX179791

IND071

Индия, 2013 | India, 2013

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX063020

IDH-05298

Индия, 2013 | India, 2013

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX063023

IND079

Индия, 2013 | India, 2013

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX063028

IND082

Индия, 2014 | India, 2014

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX063031

IND090

Индия, 2014 | India, 2014

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX063039

BGD095

Бангладеш, 2014 | Bangladesh, 2014

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179793

BGD089

Бангладеш, 2014 | Bangladesh, 2014

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179789

BGD128

Бангладеш, 2015 | Bangladesh, 2015

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179758

BGD132

Бангладеш, 2015 | Bangladesh, 2015

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179760

Tanz 14

Танзания, 2015 | Tanzania, 2015

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERS2318685

UG026

Уганда, 2015 | Uganda, 2015

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMN08744332

4621STDY- 6714750

Кения, 2015 | Kenya, 2015

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERS1572785

4621STDY- 6714749

Кения, 2015 | Kenya, 2015

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERS1572784

UG020

Уганда, 2016 | Uganda, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMN08744331

UG010

Уганда, 2016 | Uganda, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMN08744330

4621STDY- 6714780

Кения, 2016 | Kenya, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERS1572815

BGD143

Бангладеш, 2016 | Bangladesh, 2016

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179768

BGD140

Бангладеш, 2016 | Bangladesh, 2016

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

DRX179766

IND220

Индия, 2016 | India, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX179803

IND231

Индия, 2016 | India, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX179808

BGD137

Бангладеш, 2016 | Bangladesh, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

DRX179763

CNRVC170168

Йемен, 2016 | Yemen, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERR2265674

CNRVC170175

Йемен, 2016 | Yemen, 2016

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERR2269613

NALMLE36

Бангладеш, 2017 | Bangladesh, 2017

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

SIVL00000000

NALMLE34

Бангладеш, 2017 | Bangladesh, 2017

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

SIVJ00000000

NALMLE37

Бангладеш, 2017 | Bangladesh, 2017

ctxB1

tcpACIRS

rtxA1

G248T

C254T

int.

SIVM00000000

THSTI_56695

Индия, 2017 | India, 2017

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERR2270661

THSTI_56712

Индия, 2017 | India, 2017

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERR2270662

CNRVC170179

Йемен, 2017 | Yemen, 2017

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERR2269617

CNRVC170208

Йемен, 2017 | Yemen, 2017

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERR2269811

CNRVC170197

Йемен, 2017 | Yemen, 2017

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

ERR2269710

NALMLE05

Бангладеш, 2018 | Bangladesh, 2018

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

SIUG00000000

NALMLE01

Бангладеш, 2018 | Bangladesh, 2018

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SIUC00000000

NALMLE03

Бангладеш, 2018 | Bangladesh, 2018

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SIUE00000000

NALMLE31

Бангладеш, 2018 | Bangladesh, 2018

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SIVG00000000

KDCP136

Бангладеш, 2018 | Bangladesh, 2018

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SRR14297670

KDCP183

Бангладеш, 2019 | Bangladesh, 2019

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

SRR14297546

CMR50

Камерун, 2019 | Cameroon, 2019

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMN16213389

CMR44

Камерун, 2019 | Cameroon, 2019

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMN16213387

KDCP208

Бангладеш, 2019 | Bangladesh, 2019

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SRR14297682

KDCP245

Бангладеш, 2019 | Bangladesh, 2019

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SRR14297553

KDCP262

Бангладеш, 2019 | Bangladesh, 2019

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SRR14297555

KMCP107

Бангладеш, 2019 | Bangladesh, 2019

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SRR14297699

KMCP145

Бангладеш, 2019 | Bangladesh, 2019

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SRR14297701

DMAVC-20

Бангладеш, 2021 | Bangladesh, 2021

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMD00514837

DMAVC-1

Бангладеш, 2022 | Bangladesh, 2022

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMD00514672

DMAVC-16

Бангладеш, 2022 | Bangladesh, 2022

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMD00514833

DMAVC-19

Бангладеш, 2022 | Bangladesh, 2022

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

SAMD00514836

Штаммы из Российской Федерации | Strains isolated in the Russian Federation

*М-1275

Россия, Каспийск, 1993

Russia, Kaspiysk, 1993

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

LRAF00000000

*М-1270

Россия, Набережные Челны, 1993

Russia, Naberezhnye Chelny, 1993

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

VXCC0000000

*М-1293

Россия, Республика Дагестан, 1994

Russia, Dagestan Republic, 1994

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

JFFW00000000

I-1181

Россия, Новосибирская область, 1994

Russia, Novosibirsk region, 1994

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

UCN00000000

I-1263

Россия, Иркутск, 1997

Russia, Irkutsk, 1997

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

G248T

int.

int.

JPLT00000000

*Р-17644

Россия, Ачинск, 1997

Russia, Achinsk, 1997

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

G248T

int.

int.

JRTW00000000

*М-1327

Россия, Дагестан, 1998

Russia, Dagestan, 1998

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

LRFE00000000

I-1300

Россия, Южно-Сахалинск, 1999

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk, 1999

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

int.

int.

int.

JZCC00000000

*М-1344

Россия, Казань, 2001

Russia, Kazan, 2001

ctxB1

tcpAElt

rtxA1

G248T

int.

int.

NEDY00000000

*М-1429

Россия, Белорецк, 2004

Russia, Beloretsk, 2004

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

LAEM00000000

*М1430

Россия, Тверь, 2005 | Russia, Tver, 2005

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

AYOM00000000

*Р-18899

Россия, Мурманск, 2006

Russia, Murmansk, 2006

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

LAKM00000000

*81

Россия, Ростов-на-Дону, 2014

Russia, Rostov-on-Don, 2014

ctxB1

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

JRQM00000000

*L-3226

Россия, Москва, 2010 | Russia, Moscow, 2010

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

JDVX00000000

*L-4150

Россия, Москва, 2010 | Russia, Moscow, 2010

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

JNGT00000000

*76

Украина, Мариуполь, 2011

Ukraine, Mariupol, 2011

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

MPVL00000000

*153

Украина, Мариуполь, 2011

Ukraine, Mariupol, 2011

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

MWRE00000000

*39

Украина, Мариуполь, 2011

Ukraine, Mariupol, 2011

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

MWRC00000000

*186

Украина, Мариуполь, 2011

Ukraine, Mariupol, 2011

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

int.

PYBQ00000000

*M1509

Россия, Москва, 2012 | Russia, Moscow, 2012

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

AYNL00000000

*3265/80

Россия, Москва, 2014 | Russia, Moscow, 2014

ctxB7

tcpACIRS

rtxA4

G248T

C254T

G265A

JRQL00000000

Примечание. *Штаммы, нуклеотидные последовательности геномов которых секвенированы нами; int. — интактный.

Note. *Nucleotide sequences of strains sequenced by us; int. — intact.

 

Для проведения исследований штаммы получали из Государственной коллекции патогенных бактерий РосНИПЧИ «Микроб», где они хранились в лиофилизированном состоянии. Бактерии культивировали в бульоне и агаре LB при 37ºС.

Чувствительность 18 штаммов к 2 антибиотикам определяли общепринятым диско-диффузионным методом с использованием полимиксина B (50 мкг) и налидиксовой кислоты (30 мкг) фирм «HiMedia Laboratories Pvt. Ltd» и «Oxoid».

Для проведения секенирования выполняли выделение и очистку геномной ДНК из бактериальной суспензии с использованием набора «Axy Prep Bacterial Genomic DNA Miniprep Kit» («Axygen»). Клетки предварительно обрабатывали мертиолятом натрия до конечной концентрации 1 : 10 000 (0,01%) и прогревали при 56ºC в течение 30 мин. Полные геномы холерных вибрионов секвенировали на генетическом анализаторе «Ion PGM» («Thermo Fisher Scientific») с использованием стандартных протоколов подготовки проб и программного обеспечения. Для картирования и поиска единичных нуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphism, SNP) в полученных прочтениях использовали программный пакет «Snippy v. 4.6.0». Прочтения картировались на геном референсного штамма V. сholerae N16961, и затем формировалось множественное выравнивание, содержащее SNP в областях, присутствующих во всех исследуемых геномах. Для построения дендрограммы по алгоритму максимальной экономии применяли программный пакет «BioNumerics v. 7.6».

Результаты

Динамика изменения генов патогенности и лекарственной устойчивости геновариантов V. cholerae El Tor, циркулирующих в Азии и Африке

Для анализа измененений генов патогенности и лекарственной устойчивости мы провели биоинформационный анализ участков генома, содержащих ключевые (ctxB и tcpA) и дополнительные (rtxA) гены патогенности, а также гены резистентности к антибиотикам, локализованные в SXT-элементе и коровой области хромосомы (гены gyrA, parC и carR), 83 сиквенсов клинических штаммов V. cholerae El Tor из эндемичных регионов, взятых из международных баз данных. Проведённый анализ штаммов, изолированных на территории Индии, Бангладеш, Непала, Йемена, Вьетнама, Танзании, Кении, Уганды и Камеруна в 1991–2022 гг., позволил выявить заметные различия в их структуре у изолятов, выделенных в разные периоды. Сравнение структуры этих генов у различных вариантов говорит о том, что процесс их изменения происходил на протяжении относительно короткого периода времени и был многоступенчатым.

Из анализа полученных нами данных динамика изменения изучаемых свойств генетических вариантов возбудителя холеры El Tor представляется следующей (рис. 1, а). Первый этап — приобретение исходными геновариантами (ctxB1) различных типов SXT-элемента через горизонтальный перенос генов (1993–2001 гг.). Это событие привело к формированию штаммов 2 генотипов, различающихся набором генов резистентности к антибиотикам, — ctxB1ICEVchBan9, содержащих 7 генов (floR, strAB, sul2, dfrA1 и tetAR), кодирующих резистентность к хлорамфениколу, стрептомицину, сульфаниламиду, триметоприму и тетрациклину соответственно, и ctxB1ICEVcInd5, имеющих лишь 5 генов (floR, strAB, sul2 и dfrA1) при отсутствии генов tetAR. Все последующие этапы были связаны с мутациями генов патогенности и коровых генов резистентности к антибиотикам.

 

Рис. 1. Динамика изменения свойств штаммов генетических вариантов V. cholerae О1 биовара El Tor, выделенных на территории эндемичных по холере стран Азии и Африки (а) и России (б). Вертикальные пунктирные линии указывают генотипы штаммов, завезённых на территорию России из эндемичных стран.

 

Одно из важнейших событий на следующем этапе микроэволюции — появление геновариантов с новыми аллелями ключевых (tcpACIRS) и дополнительных (rtxA4) генов патогенности, возникших за счёт несинонимичных однонуклеотидных замен в генах tcpA(A266G) и rtxA1(G13602A). Более того, одновременно возникли две точечные мутации в генах gyrA(G248T) и parC(C254T), кодирующих топоизомеразу II (ДНК-гиразу) и топоизомеразу IV, что обеспечило формирование у патогена резистентности к налидиксовой кислоте. Такие геноварианты c генотипом ctxB1tcpACIRSrtxA4gyrA(G248T)parC(С254T)ICEVchInd5, впервые обнаруженные в 2002 г. в Индии, были повсеместно распространены в эндемичных регионах Юго-Восточной Азии в 2002–2007 гг. (рис. 1, а). Тем не менее, наряду с ними, в эндемичных регионах Азии продолжали циркулировать штаммы с интактными генами ctxB1 и rtxA1, но с мутациями в генах tcpA, gyrA, parC. Среди них в Индии (2006–2010 гг.) и Бангладеш (2009–2019 гг.) преобладали штаммы с новым типом SXT — SXTTET, в составе которого были гены tetAR, strAB, sul2 и dfrA1, но, в отличие от других SXT, отсутствовал ген floR. Генотип таких штаммов был обозначен как ctxB1tcpACIRSrtxA1gyrA(G248T)parC(С254T)SXTTET. Вместе с тем распространения таких геновариантов на других территориях не отмечено. Самым существенным изменением генома возбудителя, повлекшим за собой стремительное распространение современных геновариантов, стала мутация в другом ключевом гене патогенности — ctxB1. Однонуклеотидная замена цитозина (С) на аденин (А) в позиции 58 привела к возникновению нового аллеля ctxB7 и появлению ранее неизвестных геновариантов с мутациями в указанных генах патогенности и устойчивости к антибиотикам (генотип ctxB7tcpACIRSrtxA4gyrA(G248T)parC(С254T)ICEVchInd5). Тем не менее их геном продолжал изменяться.

Значимое изменение, имеющее диагностическое значение, — возникновение дополнительной точечной мутации в регуляторном гене carR — замена гуанина на аденин в позиции 265(G265A). Такая мутация привела к утрате устойчивости к полимиксину у штаммов V. cholerae El Tor — специфического маркера вибрионов этого биовара [10] и появлению популяции с генотипом ctxB7tcpACIRSrtxA4gyrA(G248T)parC(С254T)carR(G265A)ICEVchInd5, повсеместно распространившейся в странах Азии и Африки. Последующая мутация в этих штаммах затронула геном ICEVchInd5. Возникла делеция размером около 10 т.п.н., при которой были утрачены 4 гена резистентности к антибиотикам (floR, strA, strB и sul2). Cохранился лишь ген dfrA1, определяющий устойчивость к триметоприму. Такие новые геноварианты с генотипом ctxB7tcpACIRSrtxA4gyrA(G248T)parC(С254T)carR(G265A)ICEVchInd5ΔVRIII стали широко распространёнными в 2009–2019 гг. в Кении, Танзании, Уганде, а также Бангладеш, Индии, Йемене (рис. 1, а).

Таким образом, cреди исследованных штаммов выявлены 8 типов генетических вариантов, различающихся набором изменённых генов патогенности и резистентности к антибиотикам.

Анализ изменения генов патогенности и лекарственной устойчивости геновариантов возбудителя холеры, выделенных в России

Для выявления изменений в геноме геновариантов, завезённых в Россию в 1993–2014 гг., получили полногеномные сиквенсы 18 токсигенных штаммов, изолированных от больных (15 изолятов) и из водной среды (1 штамм) на территории России и во время вспышки холеры в 2011 г. на Украине, в Мариуполе (таблица) [24]. Затем провели анализ нуклеотидных последовательностей указанных выше генов патогенности и лекарственной устойчивости этих штаммов и 3 клинических изолятов, сиквенсы которых были получены ранее.

Установлено, что изученные штаммы в зависимости от времени завоза несли в геноме разные аллели ключевых и дополнительных генов патогенности ctxB, tcpA и rtxA1, а также различные типы SXT-элемента. К тому же штаммы различались наличием мутации в генах gyrA, parC и carR, кодирующих резистентность к антибиотикам. На рис. 1, б представлены 5 выявленных генотипов завезённых вариантов возбудителя в Россию (1993–2014 гг.) и на Украину (2011 г.) и показано время их появления на этих территориях. На ранних этапах формирования геновариантов (1994–1999 гг.) в Республику Дагестан, Южно-Сахалинск и Новосибирск из Пакистана, Саудовской Аравии, Китая и Индии соответственно [25] были завезены штаммы c ctxB1, в геноме которых присутствовал ICEVchBan9 (таблица). Практически одновременно (1994–2001 гг.) в другие регионы России (Иркутск, Ачинск, Казань) из Казахстана [18] были занесены геноварианты ctxB1 c другим типом SXT — ICEVcInd5. Дальнейшие изменения генома привели к появлению в России других вариантов возбудителя с дополнительными мутациями в генах патогенности и коровых генах антибиотикоустойчивости. В 2004–2014 гг. в Белорецке, Твери, Мурманске и Ростове-на Дону от больных и из водной среды были выделены завезённые в основном из Индии штаммы [17] с новыми аллелями генов tcpA и rtxA1tcpACIRS и rtxA4 соответственно (таблица). Более того, эти варианты возбудителя содержали ещё мутации в генах gyrA и parС, которые привели к резистентности к налидиксовой кислоте. Такие мутации в геноме оказались весьма устойчивыми, поскольку они сохранялись у всех вариантов, выявленных впоследствии. Изолированные в более поздний период штаммы (Москва, Мариуполь; 2010–2014 гг.), отличаясь от предшествующих аллелем ctxB7, относились к новым генетическим вариантам с повышенным патогенным и эпидемическим потенциалом [6, 7]. Более того, при анализе сиквенсов среди новых вариантов возбудителя с геном ctxB7 были обнаружены два штамма (Москва, 2010, 2014 гг.) c дополнительной мутацией в гене carR(C254T), повлекшей за собой утрату резистентности к полимиксину B — диагностического маркера вибрионов El Tor (таблица).

Фенотипический анализ 18 штаммов показал, что 12 штаммов (М-1429, М1430, P-18899, 81, L-3226, L-44150, 76, 153, 39, 186, M1509, 3265/80), выделенных в 2004–2012 гг. и имеющих мутации в генах gyrA и parС, были устойчивы к налидиксовой кислоте, тогда как 6 штаммов (М-1275, М-1270, М-1293, P-17644, М-1327, М-1344), изолированных ранее (1993–2001 гг.) и сохранивших эти гены интактными, были чувствительны к данному антибиотику. Кроме того, 2 штамма (M1509 и 3265/80) c обнаруженной мутацией в гене carR действительно утратили резистентность к полимиксину B (таблица).

Филогенетические связи геновариантов возбудителя холеры из эндемичных стран и России

На рис. 2 представлены филогенетические связи 98 штаммов из Азии, Африки и России, установленные на основе их SNP-анализа. При сравнении полных геномов этих штаммов с референсной последовательностью штамма N16961 выявили 1606 SNP в коровых генах. Построенное филогенетическое дерево и его анализ показали, что исследуемые генетические варианты возбудителя образуют 7 кластеров, в каждый из которых входили штаммы с определённым генотипом (рис. 2). Так, кластеры I и II состояли из геновариантов, изолированных в начальный период их образования (1993–1998 и 1997–2001 гг. cоответственно) и различающихся присутствием в геноме разных типов SXT-элемента. Последующие поэтапные изменения генома возбудителя в процессе эволюции привели к формированию различных групп геноварианов, различающихся новыми мутациями генов патогенности и лекарственной устойчивости и вошедших в состав других 5 кластеров (III–VII), что отражает их геномное разнообразие. Наиболее удалённые от референсного штамма кластеры VI и VII образовали геноварианты, возникшие в последнее десятилетие и несущие сочетание последних наиболее существенных изменений в геноме (ctxB7, carR(C254T) и ctxB7, carR(C254T), ICEVchInd5ΔVRIII) с ранее возникшими мутациями в генах tcpA, rtxA1, gyrA и parС (рис. 2). Тем не менее, несмотря на геномное разнообразие, представленные варианты возбудителя, изолированные в разных эндемичных и неэндемичных регионах, филогенетически связаны друг с другом. Следует особо отметить тесную филогенетическую связь геновариантов из России c изолятами из эндемичных стран Юго-Восточной Азии. В частности, такая связь была выявлена между геновариантами, завезёнными в Россию в 2004–2014 гг., и штаммами, циркулирующими в Индии в тот же период.

 

Рис. 2. Филогенетическое дерево штаммов из кластеров I–VII генетических вариантов V. cholerae О1 биовара El Tor, построенное на основе полногеномного SNP-анализа. Использована программа «BioNumerics v. 7.6», метод — maximum parsimony tree. Красным обозначены гены патогенности, синим — гены лекарственной устойчивости.

 

Обсуждение

Одним из важнейших событий в эволюции возбудителя холеры El Tor является образование первых генетических вариантов (1991 г.) за счёт приобретения им генетического материала от V. cho- leraе классического биовара — гена ctxB1. Однако их геном оказался нестабильным, и возникли новые варианты возбудителя с неизвестными ранее свойствами. В нашей работе впервые проведён сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей ключевых и дополнительных генов патогенности, а также генов лекарственной устойчивости 104 токсигенных штаммов, циркулирующих в 9 эндемичных регионах и занесённых на территории России на протяжении длительного периода (1991–2022 гг.). Cреди 83 исследованных штаммов, изолированных в эндемичных регионах Азии и Африки в 1991–2022 гг., нами выявлены 8 основных типов генетических вариантов, различающихся набором мутантных генов патогенности (точечные мутации в генах ctxB, tcpA и rtxA1) и резистентности к антибиотикам (разные типы SXT, точечные мутации в генах gyrA, parC и carR и делеция в ICEVchInd5).

Анализ динамики изменения их генома на протяжении почти 30 лет показал, что происходило последовательное накопление мутаций в генах, кодирующих эпидемически важные свойства. Следствием этих мутаций, по данным других исследователей, стало усиление вирулентности патогена за счёт повышенной продукции XT [9, 10], утрата PolR — диагностически значимого признака [14], и изменение спектра резистентности к антибиотикам. При этом каждые последующие мутации обеспечивали селективное преимущество новых геновариантов, выражающееся в большой скорости распространения и вытеснении ими ранее сформированных штаммов [1]. Наиболее существенной стала мутация в гене ctxB1, обусловившая появление штаммов с аллелем ctxB7 в дополнение к другим мутациям в генах патогенности и лекарственной устойчивости. Согласно показанной нами динамике изменения генома именно эти варианты, возникшие в современный период пандемии, широко распространены в странах Азии (Индии, Бангладеш, Йемен) и Африки (Танзания, Уганда, Кения), что полностью согласуется с данными других исследователей [1, 9]. Такая ситуация позволяет прогнозировать их появление на территории России в случае завоза возбудителя холеры в результате расширения экономических и туристических связей с указанными регионами. Однако вопрос о том, какой из известных вариантов станет доминирующим в ближайшие годы, остаётся открытым, поскольку продолжающиеся изменения генома являются, видимо, одним из основных механизмов реализации стратегии выживания патогена как в организме хозяина, так и в меняющейся окружающей среде.

Поскольку возможность таких событий подтверждена выявлением в России различных генетически изменённых штаммов, встал вопрос о динамике изменения их генотипа. Получены сиквенсы геномов 18 штаммов, изолированных в России и на Укриане (Мариуполь). Среднее значение покрытия полных последовательностей геномов составило 66,5. Проведённый нами анализ этих сиквенсов, а также 3 сиквенсов, полученных ранее, показал, что динамика изменения генов патогенности и лекарственной устойчивости этих изолятов на протяжении более 20 лет (1993–2014 гг.) полностью соответствовала таковой штаммов, циркулирующих в эндемичных регионах в разные периоды. Важен установленный нами факт, что в последнее десятилетие были завезены новые геноварианты с высокой вирулентностью и изменённым диагностическим свойством за счёт мутаций в генах ctxB1 и carR. Однако, cогласно нашим данным, уровень геномного разнообразия вариантов возбудителя из России был несколько ниже, чем в эндемичных регионах. Так, пока не обнаружены штаммы с утраченными генами резистентности к 4 антибиотикам (floR, strA, strB и sul2) за счёт протяжённой делеции SXT-элемента.

При проведении филогенетического анализа установлено не только геномное разнообразие геновариантов, но и доминирование в настоящее время в эндемичных регионах недавно возникших вариантов с дополнительными мутациями в генах вирулентности и лекарственной устойчивости, которые усилили их патогенный потенциал. Показанные изменения генома возбудителя в эндемичных регионах указывают на необходимость постоянной их оценки для своевременной разработки адекватных средств генодиагностики и профилактики. Обнаружение в России новых геновариантов с ранее неизвестными мутациями и возможные новые их завозы требует разработки быстрых способов их идентификации, что будет способствовать повышению эффективности эпидемиологического надзора за холерой. В частности, полученные данные были использованы нами для разработки быстрых способов идентификациии новых геновариантов с изменёнными генами патогенности и утраченным биовар-специфическим свойством методом мультилокусной полимеразной цепной реакции, что существенно ускорит их генодиагностику.

Выводы

  1. Среди изученных геновариантов из 9 эндемичных стран Азии и Африки выявлены 8 генотипов, различающихся мутациями в генах патогенности и лекарственной устойчивости. Среди них глобальное распространение имеют новые высоковирулентные геноварианты c аллелем ctxB7.
  2. Геноварианты, завезённые в Россию, относились к 5 генотипам, включая штаммы с аллелем ctxB7 и потерянным биовар-специфическим свойством PolR. Установленная их тесная филогенетическая связь со штаммами из эндемичных стран Азии подтверждает их завоз из этого региона.
  3. Геномное разнообразие вариантов возбудителя холеры в эндемичных регионах и их реальная возможность завоза в Россию указывают на необходимость постоянного молекулярно-генетического мониторинга возбудителя для выявления изменённых генов патогенности и лекарственной устойчивости с целью своевременной разработки адекватных средств диагностики и профилактики.
×

Об авторах

Нина Ивановна Смирнова

Российский противочумный институт «Микроб»

Автор, ответственный за переписку.
Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-7115-6286

д.б.н., проф., г.н.с. лаб. патогенных вибрионов Российского противочумного института «Микроб»

Россия, Саратов

Дарья Александровна Рыбальченко

Российский противочумный институт «Микроб»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-3117-8229

м.н.с. лаб. патогенных вибрионов Российского противочумного института «Микроб»

Россия, Саратов

Юлий Владиславович Лозовский

Российский противочумный институт «Микроб»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0003-4382-7254

к.м.н., м.н.с. лаб. патогенных вибрионов Российского противочумного института «Микроб»

Россия, Саратов

Ярослав Михайлович Краснов

Российский противочумный институт «Микроб»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-4909-2394

к.х.н., зав. лаб. геномного и протеомного анализа Российского противочумного института «Микроб»

Россия, Саратов

Владимир Викторович Кутырев

Российский противочумный институт «Микроб»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0003-3788-3452

д.м.н., проф., академик РАН, директор Российского противочумного института «Микроб»

Россия, Саратов

Список литературы

  1. Bhandari M., Jennison A.V., Rathnayake I.U., Huygens F. Evolution, distribution and genetics of atypical Vibrio cholerae – A review. Infect. Genet. Evol. 2021;89:104726. DOI: https://doi.org/10.1016/j.meegid.2021.104726
  2. Носков А.К., Кругликов В.Д., Москвитина Э.А. и др. Характеристика эпидемиологической ситуации по холере в мире и в Российской Федерации в 2020 г. и прогноз на 2021 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2021;(1):43–51. Noskov A.K., Kruglikov V.D., Moskvitina E.A., et al. Characteristics of the epidemiological situation on cholera in the world and in the Russian Federation in 2020 and forecast for 2021. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2021;(1):43–51. DOI: https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-1-43-51 EDN: https://elibrary.ru/fdeehm
  3. Mutreja A., Kim D.W., Thomson N., et al. Evidence for multiple waves of global transmission within the seventh cholera pandemic. Nature. 2011; 477(7365):462–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature10392
  4. Pant A., Das B., Bhadra R.K. CTX phage of Vibrio cholerae: Genomics and applications. Vaccine. 2020;38(Suppl. 1):A7–12. DOI: https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2019.06.034.
  5. Nair G.B., Faruque S.M., Bhuiyan N.A., et al. New variants of Vibrio cholerae O1 biotype El Tor with attributes of the classical biotype from hospitalized patients with acute diarrhea in Bangladesh. J. Clin. Microbiol. 2002;40(9):3296–9. DOI: https://doi.org/10.1128/JCM.40.9.3296-3299.2002
  6. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y. Evolution of new variants of Vibrio cholerae O1. Trends Microbiol. 2010;18(1):46–54. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tim.2009.10.003
  7. Pant A., Bag S., Saha B., et al. Molecular insights into the genome dynamics and interactions between core and acquired genomes of Vibrio cholerae. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2020;117(38):23762–73. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006283117
  8. 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(11):2113–21. DOI: https://doi.org/10.3201/eid1711.110794
  9. Ghosh P., Sinha R., Samanta P., et al. Haitian variant Vibrio cholerae O1 strains manifest higher virulence in animal models. Front. Microbiol. 2019;10:111. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00111
  10. Naha A., Mandal S.R., Samanta P., et al. Deciphering the possible role of ctxB7 allele on higher production of cholera toxin by Haitian variant Vibrio cholerae O1. PLoS Negl. Trop. Dis. 2020;14(4):e0008128. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0008128
  11. Spagnoletti M., Ceccarelli D., Rieux A., et al. Acquisition and evolution of SXT-R391 integrative conjugative elements in the seventh-pandemic Vibrio cholerae lineage. mBio. 2014;5(4):e01356–14. DOI: https://doi.org/10.1128/mBio.01356-14
  12. Dolores J., Satchell K.J. Analysis of Vibrio cholerae genome sequences reveals unique rtxA variants in environmental strains and an rtxA-null mutation in recent altered El Tor isolates. mBio. 2013;4(2):1–9. DOI: https://doi.org/10.1128/mBio.00624-12
  13. Kim H.B., Wang M., Ahmed S., et al. Transferable quinolone resistance in Vibrio cholerae. Antimicrob. Agents Chemother. 2010; (54):799–803. DOI: https://doi.org/10.1128/AAC.01045-09
  14. Samanta P., Mandal R.S., Saha R.N., et al. A point mutation in carR is involved in the emergence of polymyxin B-sensitive Vibrio cholerae O1 El Tor biotype by influencing gene transcription. Infect. Immun. 2020;88(5):e00080–20. DOI: https://doi.org/10.1128/IAI.00080-20
  15. Смирнова Н.И., Заднова С.П., Шашкова А.В., Кутырев В.В. Вариабельность генома измененных вариантов Vibrio cholerae биовара Эль Тор, завезенных на территорию России в современный период. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2011;26(3):102–10. Smirnova N.I., Zadnova S.P., Shashkova A.V., Kutyrev V.V. Genome variability in the altered variants of Vibrio cholerae biovar El Tor isolated in Russia. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2011;26(3):102–10. DOI: https://doi.org/10.3103/S0891416811030062 EDN: https://elibrary.ru/ofaiwz
  16. Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Олейников И.П., Мишанькин Б.Н. INDEL-типирование штаммов Vibrio cholerae. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2017;22(4):195–200. Vodopyanov A.S., Vodopyanov S.O., Oleinikov I.P., Mishankin B.N. INDEL-genotyping of Vibrio cholerae strains. Epidemiology and Infectious Diseases. Current Items. 2017;22(4):195–200. DOI: http://doi.org/10.18821/1560-9529-2017-22-4-195-200 EDN: https://elibrary.ru/zhlhhh
  17. Монахова Е.В., Ghosh А., Mutreja А. и др. Эндемичная холера в Индии и завозная холера в России: что общего? Проблемы особо опасных инфекций. 2020;(3):17–26. Monakhova E.V., Ghosh A., Mutreja A., et al. Endemic cholera in India and imported cholera in Russia: What is common? Problems of Particularly Dangerous Infections. 2020;(3):17–26. DOI: https://doi.org/10.21055/0370-1069-2020-3-17-26
  18. Водопьянов А.С., Писанов Р.В., Водопьянов С.О., Олейников И.П. Совершенствование методики SNP-типирования штаммов Vibrio cholerae на основе анализа первичных данных полногеномного секвенирования. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020;97(6):587–93. Vodopianov A.S., Pisanov R.V., Vodopianov S.O., Oleynikov I.P. Improvement of the technique of SNP-typing of Vibrio cholerae strains on the basis of the analysis of the primary data of whole genome sequencing. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2020;97(6):587–93. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-6-9 EDN: https://elibrary.ru/iskwwe
  19. Кулешов К.В., Маркелов М.Л., Дедков В.Г. и др. Филогенетический анализ геномов штаммов Vibrio cholerae, выделенных на территории ростовской области. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2013;90(6):13–20. Kuleshov K.V., Markelov M.L., Dedkov V.G., et al. Phylogenetic analysis of genomes of Vibrio cholerae strains isolated on the territory of Rostov region. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2013;90(6):13–20. EDN: https://elibrary.ru/tlfzut
  20. Kuleshov K.V., Vodop'ianov S.O., Dedkov V.G., et al. Travel-associated Vibrio cholerae O1 El Tor, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2016;22(11):2006–8. DOI: https://doi.org/10.3201/eid2211.151727
  21. Mironova L.V., Gladkikh A.S., Ponomareva A.S., et al. Comparative genomics of Vibrio cholerae El Tor strains isolated at epidemic complications in Siberia and at the Far East. Infect. Genet. Evol. 2018;60:80–8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.meegid.2018.02.023
  22. Савельева И.В., Куличенко А.Н., Савельев В.Н. и др. MLVA-типирование клинических штаммов генетически измененных Vibrio cholerae biotype El Tor, изолированных в России и Украине в период седьмой пандемии холеры. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018;95(6):37–43. Savelieva I.V., Kulichenko A.N., Saveliev V.N., et al. MLVA-typing of clinical stamps of genetically changed Vibrio cholerae biotype El Tor insulated in Russia and Ukraine in the period of seventh pandemic cholera. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2018;95(6): 37–43. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-6-37-43 EDN: https://elibrary.ru/vzvtmj
  23. Смирнова Н.И., Баданин Д.В., Рыбальченко Д.А. и др. Изменчивость генома холерных вибрионов Эль Тор, выделенных до начала и в разные периоды текущей пандемии холеры. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2021;39(2):25–37. Smirnova N.I., Badanin D.V., Rybal'chenko D.A., et al. Variability of the genome of El Tor cholera vibrios isolated before the onset and in different periods of the current pandemic. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2021;39(2):25–37. DOI: https://doi.org/10.17116/molgen20213902125 EDN: https://elibrary.ru/bvffnd
  24. Ляшко В.К. Вспышка холеры в 2011 году в Донецкой области, Украина. Эпинорт. 2012;13(3):117–20. Lyashko V.K. Cholera outbreak in 2011 in Donetsk region, Ukraine. Epinorth. 2012;13(3):117–20.
  25. Савельева И.В., Куличенко А.Н., Савельев В.Н. и др. Холера Эль-Тор на современном этапе седьмой пандемии: эволюция возбудителя, клинико-эпидемиологические особенности, лабораторная диагностика. Инфекция и иммунитет. 2021;11(5):917–26. Savelyeva I.V., Kulichenko A.N., Saveliev V.N., et al. El Tor cholera at the contemporary stage of the seventh pandemia: pathogen evolution, clinical and epidemiological features, laboratory diagnostics. Russian Journal of Infection and Immunity. 2021;11(5):917–26. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-ETC-1476

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Динамика изменения свойств штаммов генетических вариантов V. cholerae О1 биовара El Tor, выделенных на территории эндемичных по холере стран Азии и Африки (а) и России (б). Вертикальные пунктирные линии указывают генотипы штаммов, завезённых на территорию России из эндемичных стран.

Скачать (279KB)
3. Рис. 2. Филогенетическое дерево штаммов из кластеров I–VII генетических вариантов V. cholerae О1 биовара El Tor, построенное на основе полногеномного SNP-анализа. Использована программа «BioNumerics v. 7.6», метод — maximum parsimony tree. Красным обозначены гены патогенности, синим — гены лекарственной устойчивости.


© Смирнова Н.И., Рыбальченко Д.А., Лозовский Ю.В., Краснов Я.М., Кутырев В.В., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах