Цель – анализ происхождения ctxAB– tcpA+ Vibrio cholerae О1 El Tor из поверхностных водоемов на неэндемичной по холере территории, а также их филогенетического родства с различными по эпидемической значимости группами штаммов на основе исследования структуры генов жизнеобеспечения и полных геномов. Материалы и методы. В исследование включено 25 штаммов V. cholerae, выделенных в Сибири и на Дальнем Востоке, в том числе два ctxAB– tcpA+ штамма из поверхностных водоемов (Алтайский край, 2011 г.; Хабаровский край, 2013 г.). Для филогенетического анализа использованы геномы 36 штаммов V. cholerae из GenBank. MLST проводилось по генам dnaE, cat, lap, pgm, recA, gyrB, chi, MLST in silico – по генам adk, gyrB, metE, mdh, pntA, purM, pyrC. Реконструкция филогении осуществлялась на основании анализа SNP в геномах V. cholerae с использованием программы PhyML 3.0. Результаты и обсуждение. При MLST ctxAB– tcpA+ V. cholerae О1 El Tor из поверхностных водоемов формируют самостоятельный генотип в группе токсигенных штаммов и спонтанных мутантов токсигенных штаммов. В in silico MLST ctxAB– tcpA+ изоляты демонстрируют принадлежность к SТ75, характерному для US Gulf филогенетической линии. При SNP-типировании штаммы ctxAB– tcpA+ из поверхностных водоемов вошли в группу, основание которой представлено US Gulf V. cholerae, а изолят из Хабаровска (2013 г.) демонстрирует высокий уровень гомологии генома с US Gulf-подобным штаммом, выделенным в Китае (2009 г.). Установлена идентичность организации острова патогенности VPI-1 у штаммов из Хабаровска и Китая, а также наличие у них острова пандемичности VSP-I. Результаты свидетельствуют о принадлежности ctxAB– tcpA+ V. cholerae из поверхностных водоемов Сибири и Дальнего Востока к US Gulf филогенетической линии и, в совокупности с данными эпидемиологического анализа, позволяют судить об их завозном происхождении.
Бельский В.А., Калуцкий П.В., Киселева В.В., Шаталова Е.В., Закарян Л.М. Гетерогенность микробных популяций. М: ООО «Медицинское информационное агентство»; 2008. 160 с.
Северцов A.C. Внутривидовое разнообразие как причина эволюционной стабильности. Русский орнитологический журнал. 2014; 23(1072):3659–73.
Ramamurthy T., Mutreja A., Weill F.X., Das B., Ghosh A., Nair G.B. Revisiting the global epidemiology of cholera in conjuc- tion with the genomics of Vibrio cholerae. Front Public Health. 2019; 23(7):203. DOI: 10.3389/fpubh.2019.00203..
DOI: 10.3389/fpubh.2019.00203
Kim E.J., Lee C.H., Nair G.B., Kim D.W. Whole-genome sequence comparisons reveal the evolution of Vibrio chole¬ rae O1. Trends Microbiol. 2015; 23(8):479–89. DOI: 10.1016/j. tim.2015.03.010..
DOI: 10.1016/j. tim.2015.03.010
Sjölund-Karlsson M., Reimer A., Folster J.P., Walker M., Dahourou G.A., Batra D.G., Martin I., Joyce K., Parsons M.B., Boncy J., Whichard J.M., Gilmour M.W. Drug-resistance mechanisms in Vibrio cholerae O1 outbreak strain, Haiti, 2010. Emerg. Infect. Dis. 2011; 17(11):2151–4. DOI: 10.3201/eid1711.110720..
DOI: 10.3201/eid1711.110720
Taviani E., Grim C.J., Choi J., Chun J., Haley B., Hasan N.A., Huq A., Colwell R.R. Discovery of novel Vibrio cholerae VSP-II genomic islands using comparative genomic analysis. FEMS Microbiol. Lett. 2010; 308(2):130–7. DOI: 10.1111/j.1574-6968.2010.02008.x..
DOI: 10.1111/j.1574-6968.2010.02008.x
Taviani E., Grim C.J., Choi J., Chun J., Haley B., Hasan N.A., Huq A., Colwell R.R. Discovery of novel Vibrio cholerae VSP-II genomic islands using comparative genomic analysis. FEMS Microbiol. Lett. 2010; 308(2):130–7. DOI: 10.1111/j.1574-6968.2010.02008.x..
DOI: 10.1111/j.1574-6968 .2010.02008.x
Онищенко Г.Г., Ломов Ю.М., Москвитина Э.А., Подосинникова Л.С., Водяницкая С.Ю., Прометной В.И., Монахова Е.В., Водопьянов С.О., Телесманич Н.Р., Дудина Н.А. Холера, обусловленная V. cholerae O1 ctxАВ– tcpA+. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2007; 1:23–9.
Онищенко Г.Г., Попова А.Ю., Кутырев В.В., Смиронова Н.И., Щербакова С.А., Москвитина Э.А., Титова С.В. Актуальные проблемы эпидемиологического надзора, лабораторной диагностики и профилактики холеры в Российской Федерации. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016; 1:89– 101. DOI: 10.36233/0372-9311-2016-1-89-101..
DOI: 10.36233/0372-9311-2016-1-89-101
Гриднева Л.Г., Мусатов Ю.С., Громова Т.В., Пуховская Н.М., Белозерова Н.Б., Уткина О.М., Иванов Л.И., Ковальский А.Г., Миронова Л.В., Куликалова Е.С., Хунхеева Ж.Ю., Балахонов С.В. Результаты мониторинга и биологические свойства холерных вибрионов, изолированных из объектов окружающей среды на территории Хабаровского края. Проблемы особо опасных инфекций. 2014; 1:121–4. DOI: 10.21055/0370- 1069-2014-1-121-124..
DOI: 10.21055/0370- 1069-2014-1-121-124
Гриднева Л.Г., Мусатов Ю.С., Громова Т.В., Пуховская Н.М., Белозерова Н.Б., Уткина О.М., Иванов Л.И., Ковальский А.Г., Миронова Л.В., Куликалова Е.С., Хунхеева Ж.Ю., Балахонов С.В. Результаты мониторинга и биологические свойства холерных вибрионов, изолированных из объектов окружающей среды на территории Хабаровского края. Проблемы особо опасных инфекций. 2014; 1:121–4. DOI: 10.21055/0370- 1069-2014-1-121-124..
DOI: 10.21055/0370-1069-2014-1-121-124
Смирнова Н.И., Кульшань Т.А., Баранихина Е.Ю., Краснов Я.М., Агафонов Д.А., Кутырев В.В. Структура генома и происхождение нетоксигенных штаммов Vibrio cholerae биовара Эль Тор с различной эпидемиологической значимостью. Генетика. 2016; 52(9):1029–41. DOI: 10.7868/ S0016675816060126..
DOI: 10.7868/ S0016675816060126
Смирнова Н.И., Кульшань Т.А., Баранихина Е.Ю., Краснов Я.М., Агафонов Д.А., Кутырев В.В. Структура генома и происхождение нетоксигенных штаммов Vibrio cholerae биовара Эль Тор с различной эпидемиологической значимостью. Генетика. 2016; 52(9):1029–41. DOI: 10.7868/ S0016675816060126..
DOI: 10.7868/S0016675816060126
Hu D., Liu B., Feng L., Ding P., Guo X., Wang M., Cao B., Reeves P.R., Wang L. Origins of the current seventh cholera pan- demic. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2016; 113(48): E7730-E7739. DOI: 10.1073/pnas.1608732113..
DOI: 10.1073/pnas.1608732113
Didelot X., Pang B., Zhou Z., McCann A., Ni P., Li D., Achtman M., Kan B. The role of China in the global spread of the current cholera pandemic. PLoS Genet. 2015; 11(3):e1005072. DOI: 10.1371/journal.pgen.1005072..
DOI: 10.1371/journal.pgen.1005072
Mutreja A., Kim D.W., Thomson N.R., Connor T.R., Lee J.H., Kariuki S., Croucher N.J., Choi S.Y., Harris S.R., Lebens M., Niyogi S.K., Kim E.J., Ramamurthy T., Chun J., Wood J.L., Clemens J.D., Czerkinsky C., Nair G.B., Holmgren J., Parkhill J., Dougan G. Evidence for several waves of global transmission in the seventh cholera pandemic. Nature. 2011; 477(7365):462–5. DOI: 10.1038/nature10392..
DOI: 10.1038/nature10392
Mutreja A., Kim D.W., Thomson N.R., Connor T.R., Lee J.H., Kariuki S., Croucher N.J., Choi S.Y., Harris S.R., Lebens M., Niyogi S.K., Kim E.J., Ramamurthy T., Chun J., Wood J.L., Clemens J.D., Czerkinsky C., Nair G.B., Holmgren J., Parkhill J., Dougan G. Evidence for several waves of global transmission in the seventh cholera pandemic. Nature. 2011; 477(7365):462–5. DOI: 10.1038/nature10392..
DOI: 10.1038/ nature10392
Luo Y., Octavia S., Jin D., Ye J., Miao Z., Jiang T., Xia S., Lan R. US Gulf-like toxigenic O1 Vibrio cholerae causing spo- radic cholera outbreaks in China. J. Infect. 2016; 72(5):564–72. DOI: 10.1016/j.jinf.2016.02.005..
DOI: 10.1016/j.jinf.2016.02.005
Garg P., Aydanian A., Smith D., J Glenn M.Jr., Nair G.B., Stine O.C. Molecular epidemiology of O139 Vibrio cholerae: mu- tation, lateral gene transfer, and founder flush. Emerg. Infect. Dis. 2003; 9(7):810–4. DOI: 10.3201/eid0907.030038..
DOI: 10.3201/eid0907.030038
Octavia S., Salim A., Kurniawan J., Lam C., Leung Q., Ahsan S., Reeves P.R., Nair G.B., Lan R. Population structure and evolution of non-O1/non-O139 Vibrio cholerae by multilocus se- quence typing. PLoS One. 2013; 8(6):e65342. DOI: 10.1371/journal.pone.0065342..
DOI: 10.1371/journal.pone.0065342
Octavia S., Salim A., Kurniawan J., Lam C., Leung Q., Ahsan S., Reeves P.R., Nair G.B., Lan R. Population structure and evolution of non-O1/non-O139 Vibrio cholerae by multilocus se- quence typing. PLoS One. 2013; 8(6):e65342. DOI: 10.1371/journal.pone.0065342..
DOI: 10.1371/journal. pone.0065342
Zankari E., Hasman H., Cosentino S., Vestergaard M., Rasmussen S., Lund O., Aarestrup F.M., Larsen M.V. Identification of acquired antimicrobial resistance genes. J. Antimicrob. Chemother. 2012; 67(11):2640–4. DOI: 10.1093/jac/dks261..
DOI: 10.1093/jac/dks261
Миронова Л.В., Афанасьев М.В., Гольдапель Э.Г., Балахонов С.В. Мультилокусное сиквенс-типирование штаммов Vibrio cholerae разной эпидемической значимости. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2015; 33(2):26–32
Siriphap A., Leekitcharoenphon P., Kaas R.S., Theethakaew C., Aarestrup F.M., Sutheinkul O., Hendriksen R.S. Characterization and genetic variation of Vibrio cholerae isolated from clinical and environmental sources in Thailand. PLoS One. 2017; 12(1):e0169324. DOI: 10.1371/journal.pone.0169324..
DOI: 10.1371/journal.pone.0169324
Tay C.Y., Reeves P.R., Lan R. Importation of the major pilin TcpA gene and frequent recombination drive the divergence of the Vibrio pathogenicity island in Vibrio cholerae. FEMS Microbiol. Lett. 2008; 289(2):210–8. DOI: 10.1111/j.1574-6968.2008.01385.x..
DOI: 10.1111/j.1574-6968.2008.01385.x