microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2020-2-98-107microbe-1332Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESФилогения и историко-географический анализ штаммов Yersinia pestis из ВьетнамаPhylogeny and Historical-Geographical Analysis of Yersinia pestis Strains from VietnamНикифоровК. А.NikiforovK. A.

Никифоров Константин Алексеевич

410005,  Саратов, ул. Университетская, 46

rusrapi@microbe.ruКуклеваЛ. М.KuklevaL. M.rusrapi@microbe.ruАльховаЖ. В.Al’khovaZh. V.rusrapi@microbe.ruОглодинЕ. Г.OglodinE. G.rusrapi@microbe.ruМакашоваМ. А.MakashovaM. A.rusrapi@microbe.ruНарышкинаЕ. А.NaryshkinaE. A.rusrapi@microbe.ruГусеваН. П.GusevaN. P.rusrapi@microbe.ruЕрошенкоГ. А.EroshenkoG. A.rusrapi@microbe.ruDangHong ChienDangHong Chien

Dang Hong Chien

Ханой

Dang Hong Chien

Hanoi

LyongThi MoLyongMo Thi

Lyong Thi Mo

Хо Ши Мин

Lyong Thi Mo

Ho Chi Minh

VoViet KyongVoViet Kyong

Vo Viet Kyong

Ханой

Vo Viet Kyong

Hanoi

КутыревВ. В.KutyrevV. V.rusrapi@microbe.ruФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”Russian FederationРоссийско-Вьетнамский Тропический научно-исследовательский и технологический центрВьетнамRussian-Vietnamese Tropical Research and Technology CenterViet NamРоссийско-Вьетнамский Тропический научно-исследовательский и технологический центр (Южное отделение), Хо Ши Мин, ВьетнамВьетнамRussian-Vietnamese Tropical Research and Technology Center (Southern Branch)Viet Nam2020120720200298107Copyright © Никифоров К.А., Куклева Л.М., Альхова Ж.В., Оглодин Е.Г., Макашова М.А., Нарышкина Е.А., Гусева Н.П., Ерошенко Г.А., Dang H.C., Lyong T.M., Vo V.K., Кутырев В.В., 20202020Никифоров К.А., Куклева Л.М., Альхова Ж.В., Оглодин Е.Г., Макашова М.А., Нарышкина Е.А., Гусева Н.П., Ерошенко Г.А., Dang H.C., Lyong T.M., Vo V.K., Кутырев В.В.Nikiforov K.A., Kukleva L.M., Al’khova Z.V., Oglodin E.G., Makashova M.A., Naryshkina E.A., Guseva N.P., Eroshenko G.A., Dang H.C., Lyong M.T., Vo V.K., Kutyrev V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/1332

Цель работы – выявление молекулярно-генетических особенностей, полногеномное секвенирование и фило- генетический анализ штаммов Yersinia pestis, выделенных во Вьетнаме в период 1962–1989 гг.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведено изучение свойств 50 штаммов Y. pestis, полногеномное секвенирование 18 и фрагментное секвенирование 32 штаммов из Вьетнама. Филогенетический анализ выполнен по данным полногеномного SNP- анализа на основе 1391 выявленного SNP. Полногеномный SNP-анализ и поиск маркерных SNPs выполняли с помощью программы Wombac 2.0. Построение филогенетического дерева проводили с использованием алгоритма Maximum Likelihood.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Определено наличие нескольких филогенетических ветвей и популяций Y. pestis, соответствующих географическому и историческому распространению штаммов. Основная часть штаммов из Вьетнама относится к ветви, обозначенной нами 1.ORI2v. Два штамма составляют отдельную ветвь вместе со штаммом из Индии линии 1.ORI2, еще один штамм 55-801 Saigon располагается обособленно среди штаммов линии 1.ORI1. На основании полученных данных и литературных источников можно предполо- жить, что проникновение чумы во Вьетнам происходило несколько раз: в город Нячанг в 1898 г. морским путем, в северные провинции страны – в 1908 г. Вторая волна распространения штаммов Y. pestis по территории Вьетнама началась с 60-х годов XX в. с появлением штаммов из природного очага чумы в провинции Юньнань в Китае.

Objective of the work was to identify molecular-genetic peculiarities, to conduct whole genome sequencing and phylogenetic analysis of Yersinia pestis strains isolated inVietnam between 1962 and 1989.

Materials and methods

Materials and methods. We have studied the properties of 50 Y. pestis strains, carried out whole genome sequencing of 18 and fragment sequencing of 32 strains from Vietnam. Phylogenetic analysis was performed on the basis of whole genome SNPanalysis by 1391 identified SNPs. Whole genome SNP-analysis and search for marker SNPs were conducted applying Wombac 2.0 software package. Phylogenetic diagram construction was done using Maximum Likelihood algorithm.

Results and discussion

Results and discussion. Several phylogenetic branches and Y. pestis populations coinciding with geographical and historical dissemination of the strains have been distinguished. The major part of the strains from Vietnam falls under the branch designated by us as 1.ORI2v. Two strains form a separate branch together with the strain from India belonging to 1.ORI2 line, one more strain, 55-801 Saigon, is set among the strains of 1.ORI1 line. Based on the data obtained and evidence from the literature sources it can be assumed that introduction of plague into Vietnam occurred through several waves: Nha Trang city in 1898, by sea; north provinces of the country – 1908. The second wave of Y. pestis dissemination across the territory of Vietnam began in 1960s with the emergence of the strains from the natural plague focus in Yunnan province, China.

чумапопуляционная структурафилогениявосточный биоварВьетнамplaguepopulation structurephylogenyoriental biovarVietnamReferencesCavanaugh D.C., Dangerfield H.G., Hunter D.H., Joy R.J., Marshall Jr J.D., Quy D.V., Vivona S., Winter P.E. Some observations on the current plague outbreak in the Republic of Vietnam. Amer. J. Public. Health. 1968; 58(4):42–52. DOI: 10.2105/ajph.58.4.742.Cavanaugh D.C., Dangerfield H.G., Hunter D.H., Joy R.J., Marshall Jr J.D., Quy D.V., Vivona S., Winter P.E. Some observations on the current plague outbreak in the Republic of Vietnam. Amer. J. Public. Health. 1968; 58(4):42–52. DOI: 10.2105/ajph.58.4.742.Velimirovic B. Investigations on the epidemiology and control of plague in South Vietnam. Part I, II. Zentralbl. Bakteriol. Orig. A. 1974; 228(4):482–532. PMID: 4155202.Velimirovic B. Investigations on the epidemiology and control of plague in South Vietnam. Part I, II. Zentralbl. Bakteriol. Orig. A. 1974; 228(4):482–532. PMID: 4155202.Morelli G., Song Y., Mazzoni C.J., Eppinger M., Roumagnac P., Wagner D.M., Feldkamp M., Kusecek B., Vogler A.J., Li Y., Cui Y., Thomson N.R., Jombart T., Leblois R., Lichtner P., Rahalison L., Petersen J.M., Balloux F., Keim P., Wirth T., Ravel J., Yang R., Carniel E., Achtman M. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42(12):1140–3. DOI: 10.1038/ng.705.Morelli G., Song Y., Mazzoni C.J., Eppinger M., Roumagnac P., Wagner D.M., Feldkamp M., Kusecek B., Vogler A.J., Li Y., Cui Y., Thomson N.R., Jombart T., Leblois R., Lichtner P., Rahalison L., Petersen J.M., Balloux F., Keim P., Wirth T., Ravel J., Yang R., Carniel E., Achtman M. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42(12):1140–3. DOI: 10.1038/ng.705.Касьян А.Ф., Дао Суан Винь, Бобров А.Г. Характеристика некоторых биологических свойств штаммов возбудителя чумы, циркулирующих во Вьетнаме. В кн.: Корзун Л.П., редактор. Экологические и эпизоотологические аспекты чумы во Вьетнаме. М.: ГЕОС; 2003. С. 96–8.Kas’yan A.F., Dao Suan Vinn, Bobrov A.G. [Characteristics of certain biological properties of plague agent strains circulating in Vietnam]. In: Korzun L.P., editor. [Ecological and Epizootiological Aspects of Plague in Vietnam]. M: “GEOS”; 2003. P. 96–8.Слудский А.А., Ли Тхи Ви Хыонг, Касьян А.Ф. Данг Туан Дат, Матросов А.Н., Дао Суан Винь, Майоров Н.В., Сунцов В.В. Современная эпидемическая активность антропогенных очагов чумы на плато Тайнгуен. В кн.: Корзун Л.П., редактор. Экологические и эпизоотологические аспекты чумы во Вьетнаме. М.: ГЕОС; 2003. С. 10–2.Sludsky A.A., Li Thi Vi Khyong, Kas’yan A.F., Dang Tuan Dat, Matrosov A.N., Dao Suan Vinn, Mayorov N.V., Suntsov V.V. [Current epidemic activity of anthropogenic plague foci on the Plateau Thai Nguyen]. In: Korzun L.P., editor. [Ecological and Epizootiological Aspects of Plague in Vietnam]. M: “GEOS”; 2003. P. 10–2.Pham H., Dang D., Minh N.N.T., Nguyen N.D., Nguyen T.V. Correlates of environmental factors and human plague: an ecological study in Vietnam. Intern. J. Epidemiol. 2009; 38(6):1634–41. DOI: 10.1093/ije/dyp244.Pham H., Dang D., Minh N.N.T., Nguyen N.D., Nguyen T.V. Correlates of environmental factors and human plague: an ecological study in Vietnam. Intern. J. Epidemiol. 2009; 38(6):1634–41. DOI: 10.1093/ije/dyp244.Сунцов В.В., Сунцова Н.И., Матросов А.Н., Кузнецов А.А., Данг Туан Дат, Лыонг Тхи Мо, Слудский А.А., Куклев Е.В., Тарасов М.А., Касьян И.А., Майоров Н.В., Астахова Т.С. Антропоургические очаги чумы во Вьетнаме: прошлое и настоящее. Проблемы особо опасных инфекций. 2014; 4:29–35. DOI: 10.21055/0370-1069-2014-4-29-35.Suntsov V.V., Suntsova N.I., Matrosov A.N., Kuznetsov A.A., Dang Tuan Dat, Lyong Thi Mo, Sludsky A.A., Kouklev E.V., Tarasov M.A., Kas’yan I.A., Mayorov N.V., Astakhova T.S. [Anthropourgic foci of plague in Vietnam: past and present]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2014; (4):29–35. DOI: 10.21055/0370-1069-2014-4-29-35.Акиев А.К., Варшавский С.Н., Козакевич В.П. Природная очаговость чумы в Юго-Восточной Азии (Вьетнам). В кн.: Солдаткин И.С., редактор. Эпидемиология и профилактика чумы и холеры. Саратов; 1983. С. 43–52.Akiev A.K., Varshavsky S.N., Kozakevich V.P. [Natural focality of plague in South-Eastern Asia (Vietnam)]. In: Soldatkin I.S., editor. [Epidemiology and Prophylaxis of Plague and Cholera]. Saratov; 1983. P. 43–52.Motin V.L., Georgescu A.M., Elliott J.M. Hu P., Worsham P.L., Ott L.L., Slezak T.R., Sokhansanj B.A., Regala W.M., Brubaker R.R., Garcia E. Genetic variability of Yersinia pestis isolates as predicted by PCR–based IS100 genotyping and analysis of structural genes encoding glycerol–3–phosphate dehydrogenase (glpD). J. Bacteriol. 2002; 184(4):1019–27. DOI: 10.1128/jb.184.4.10191027.2002.Motin V.L., Georgescu A.M., Elliott J.M. Hu P., Worsham P.L., Ott L.L., Slezak T.R., Sokhansanj B.A., Regala W.M., Brubaker R.R., Garcia E. Genetic variability of Yersinia pestis isolates as predicted by PCR–based IS100 genotyping and analysis of structural genes encoding glycerol–3–phosphate dehydrogenase (glpD). J. Bacteriol. 2002; 184(4):1019–27. DOI: 10.1128/jb.184.4.10191027.2002.Куклев Е.В., Куклева Л.М., До Тхунг. Характеристика штаммов чумного микроба, выделенных на плато ТайНгуйен (Вьетнам) в 1990 году. В сб. работ: Тропцентр-91. М.: ЮНИФИР; 1992. С. 253–5.Kouklev E.V., Kukleva L.M., Do Thuong [Characteristics of plague microbe strains isolated on the Plateau Thai Nguyen (Vietnam) in 1990]. In the Collection of Works: [Tropical Center91]. M.: “UNIFIR”; 1992. P. 253–55.Филиппов А.А., Солодовников Н.С., Куклева Л.М., Проценко О.А. Изучение плазмидного состава штаммов возбудителя чумы из разных природных очагов. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1992; 69(3):10–3.FilippovA.A., Solodovnikov N.S., Kukleva L.M., Protsenko O.A. [Studies of plasmid composition of plague agent strains from different natural foci]. Zhurnal Mikrobiologii, Epidemiologii i Immunobiologii [Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology]. 1992; 69(3):10–3.Шведун Г.П., Савостина Е.П., Можаров О.Т., Плотников О.П. Плазмидный спектр штаммов чумного микроба из Вьетнама. В кн.: Актуальные проблемы профилактики особо опасных и природно-очаговых инфекционных болезней. Саратов; 1994. С. 173.Shvedun G.P., Savostina E.P., Mozharov O.T., Plotnikov O.P. [Plasmid specter of plague microbe strains from Vietnam]. In: [Relevant Issues of Prevention of Particularly Dangerous and Natural-Focal Infectious Diseases]. Saratov; 1994. P. 173.Guiyoule A., Grimont F., Iteman I. Grimont P.A., Lefиvre M., Carniel E. Plague pandemics investigated by ribotyping of Yersinia pestis strains. J. Clin. Microbiol. 1994; 32(3):634–41. PMID: 8195371. PMCID: PMC263099.Guiyoule A., Grimont F., Iteman I. Grimont P.A., Lefиvre M., Carniel E. Plague pandemics investigated by ribotyping of Yersinia pestis strains. J. Clin. Microbiol. 1994; 32(3):634–41. PMID: 8195371. PMCID: PMC263099.Сучков И.Ю., Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Арутюнов Ю.И., Шишияну М.В., Мишанькин Б.Н. VNTRгенотипы в коллекции природных штаммов Yersinia pestis из республики Вьетнам. В кн.: Современные технологии в диагностике особо опасных инфекционных болезней. Саратов; 2003. С. 177–80.Suchkov I.Yu., Vodop’yanov A.S., Vodop’yanov S.O., Arutyunov Yu.I., Shishiyanu M.V., Mishan’kin B.N. VNTRgenotypes in the collection of natural Yersinia pestis strains from the Republic of Vietnam. In: [Modern Technologies in Diagnostics of Particularly Dangerous Infectious Diseases]. Saratov 2003. P. 177– 80.Куклева Л.М., Никифоров К.А., Альхова Ж.В., Романов Н.И., Носов Н.Ю., Фадеева А.В., Малахаева А.Н., Шарапова Н.А., Девдариани З.Л., Попов Ю.А., Ерошенко Г.А. Молекулярногенетические и фенотипические особенности штаммов возбудителя чумы, выделенных во Вьетнаме. Проблемы особо опасных инфекций. 2017; 4:45–9. DOI: 10.21055/0370-1069-2017-4-45-49.Kukleva L.M., Nikiforov K.A., Al’khova Z.V., Romanov N.I., Nosov N.Y., Fadeeva A.V., Malakhaeva A.N., Sharapova N.A., Devdariani Z.L., Popov Y.A., Eroshenko G.A. Molecular-genetic and phenotypic peculiarities of plague agent strains isolated in Vietnam. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2017; 4:45–49. DOI: 10.21055/0370-10692017-4-45-49.Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Лабораторная диагностика особо опасных инфекционных болезней. Практическое руководство. М.: ЗАО «Шико»; 2013. 560 с.Onishchenko G.G., Kutyrev V.V., editors. Laboratory Diagnostics of Particularly Dangerous Infectious Diseases. Practice Guidelines. M.: CJSC “Shiko” 2013: 560 p.Kado C., Liu S. Rapid procedure for detection and isolation of large and small plasmids. J. Bacteriol. 1981; 145(3):365–73. PMID: 7009583. PMCID: PMC217141.Kado C., Liu S. Rapid procedure for detection and isolaof large and small plasmids. J. Bacteriol. 1981; 145(3):365–73.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.