Кузнецова Дарья Александровна
Российская Федерация, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117/40
117/40, M. Gor’kogo St., Rostov-on-Don, 344002, Russian Federation
Российская Федерация, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117/40
117/40, M. Gor’kogo St., Rostov-on-Don, 344002, Russian Federation
Российская Федерация, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117/40
117/40, M. Gor’kogo St., Rostov-on-Don, 344002, Russian Federation
Российская Федерация, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117/40
117/40, M. Gor’kogo St., Rostov-on-Don, 344002, Russian Federation
Российская Федерация, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117/40
117/40, M. Gor’kogo St., Rostov-on-Don, 344002, Russian Federation
Исследование посвящено изучению генетических детерминантов сидерофора иерсиниахелина (Ych), кодируемых ysu-кластером генов и обнаруженных только у Yersinia pestis и Yersinia pseudotuberculosis. Цель исследования – анализ генов, кодирующих биосинтез иерсиниахелина, и оценка возможности их использования для внутривидовой дифференциации иерсиний. Материалы и методы. В работе использовали полные нуклеотидные последовательности 583 штаммов Y. pestis и 300 штаммов Y. pseudotuberculosis из базы данных NCBI, а также 38 штаммов Y. pestis и 88 штаммов Y. рseudotuberculosis из коллекции ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора. Геномы штаммов анализировали с помощью методов биоинформатики и ПЦР in silico и in vitro. Результаты и обсуждение. Сравнение генов ysu-кластера двух видов иерсиний выявило их высокую консервативность у чумного микроба, в то время как у псевдотуберкулезного микроба обнаружены различия в структуре терминатора транскрипции генов биосинтеза Ych. Как выяснилось, терминатор содержит тандемные повторы нуклеотидов, различающиеся по количеству у разных групп штаммов Y. pseudotuberculosis, что может быть использовано для внутривидовой дифференциации этих бактерий. Для оценки влияния структуры терминатора транскрипции на эффективность экспрессии Ych штаммами чумного и псевдотуберкулезного микробов сконструированы две рекомбинантные плазмиды, содержащие копии оперонов биосинтеза Ych из Y. pestis KIM и Y. pseudotuberculosis YPIII, полученные методом ПЦР. Введение рекомбинантных плазмид в штамм Escherichia coli Н1884, лишенный собственных сидерофоров, продемонстрировало, что оперон штамма YPIII определяет значительно более высокую экспрессию Ych, чем оперон штамма KIM. Результаты проведенного исследования показывают, что структура терминатора транскрипции оперона биосинтеза Ych оказывает значительное влияние на экспрессию этого сидерофора и может быть использована для внутривидовой дифференциации Y. Pseudotuberculosis при эпидемиологическом мониторинге.
The study is focused on the genetic determinants of the yersiniachelin (Ych) siderophore encoded by the ysu gene cluster and found only in Yersinia pestis and Yersinia pseudotuberculosis. The aim of the investigation was to analyze the genes encoding the biosynthesis of Ych and to assess the possibility of their use for intraspecies differentiation of Yersinia. Materials and methods. The study used complete nucleotide sequences of 583 Y. pestis strains and 300 Y. pseudotuberculosis strains from the NCBI database, as well as 38 Y. pestis and 88 Y. pseudotuberculosis strains from culture collection at the Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of the Rospotrebnadzor. The genomes were analyzed using bioinformatics methods and PCR in silico and in vitro. Results and discussion. A comparison of the ysu cluster genes in two Yersinia species has revealed their high conservatism in the plague microbe, while differences in the structure of the transcription terminator of the Ych biosynthesis genes have been found in the pseudotuberculosis microbe. It turned out that the terminator contains nucleotide tandem repeats that differ in the number in different groups of Y. pseudotuberculosis strains, thus indicating their potential use for intraspecies differentiation of these bacteria. To assess the effect of the transcription terminator structure on the Ych expression by plague and pseudotuberculosis microbes, two recombinant plasmids containing PCR copies of Ych biosynthesis operons from Y. pestis KIM and Y. pseudotuberculosis YPIII have been constructed. The introduction of both plasmids into the Escherichia coli H1884 strain, devoid of its own siderophores, has demonstrated that the operon of the YPIII strain determines a significantly higher expression of Ych than that of the KIM strain. The results of the study show that the structure of the transcription terminator of the Ych biosynthesis operon has a considerable impact on the expression of this siderophore and can be used for intraspecies differentiation of Y. pseudotuberculosis strains during epidemiological monitoring.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.