microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2025-4-82-87microbe-2253Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESФилогения и биологические свойства штаммов Brucella abortus, выделенных на территории Приволжского и Центрального федеральных округов в 2017–2024 гг.Phylogeny and Biological Properties of Brucella abortus Strains Isolated in the Volga and Central Federal Districts in 2017–2024https://orcid.org/0000-0002-9366-5647КовалевД. А.KovalevD. A.

Ковалев Дмитрий Анатольевич, 

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

Dmitry A. Kovalev, 

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

kovalev_da.stv@list.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6458-6790ПисаренкоС. В.PisarenkoS. V.

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

stavnipchi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9513-0761КузнецоваИ. В.KuznetsovaI. V.

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

stavnipchi@mail.ruКоломыцеваВ. И.KolomytsevaV. I.

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

stavnipchi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0422-6755ПономаренкоД. Г.PonomarenkoD. G.

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

stavnipchi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9152-4026ШапаковН. А.ShapakovN. A.

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

stavnipchi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7459-7204ХачатуроваА. А.KhachaturovaA. A.

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

stavnipchi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8974-1053СафоноваН. С.SafonovaN. S.

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13–15

13–15, Sovetskaya St., Stavropol, 355035

stavnipchi@mail.ruФКУЗ «Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт»РоссияStavropol Research Anti-Plague InstituteRussian Federation202514012026048287Copyright © Ковалев Д.А., Писаренко С.В., Кузнецова И.В., Коломыцева В.И., Пономаренко Д.Г., Шапаков Н.А., Хачатурова А.А., Сафонова Н.С., 20262026Ковалев Д.А., Писаренко С.В., Кузнецова И.В., Коломыцева В.И., Пономаренко Д.Г., Шапаков Н.А., Хачатурова А.А., Сафонова Н.С.Kovalev D.A., Pisarenko S.V., Kuznetsova I.V., Kolomytseva V.I., Ponomarenko D.G., Shapakov N.A., Khachaturova A.A., Safonova N.S.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/2253

Цель работы – изучение биологических, молекулярно-генетических свойств и определение филогенетической принадлежности штаммов Brucella abortus, выделенных на территории Приволжского (ПФО) и Центрального (ЦФО) федеральных округов.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведено исследование 21 штамма B. abortus, выделенных на территории ПФО и ЦФО в 2017–2024 гг. Секвенирование геномов выполняли на платформе DNBSEQ G50RS (MGI, Китай) с использованием набора реагентов MGIEasy FAST FS DNA Library Prep Set V2.1 (MGI, Китай) по стандартному протоколу. Филогенетическую реконструкцию выполняли по методу максимального правдоподобия в программе RealPhy.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Все штаммы имели характерные для B. abortus тинкториальные, морфологические и культуральные свойства. Топология филогенетического дерева свидетельствует об общем происхождении штаммов, выделенных на территории ПФО и ЦФО в 2017–2024 гг. Установлено, что исследуемые изоляты генетически близки к штаммам B. abortus, выделенным из биоматериала от больных бруцеллезом животных и пищевых продуктов животного происхождения из Липецкой области (2017 г.), Самарской области (2016 г.), Ставропольского края (2015 г.), Республики Дагестан (2015 г.), Республики Калмыкия (2012 г.). Общая кластеризация штаммов из ПФО и ЦФО и из разных субъектов Северо-Кавказского и Южного федеральных округов указывает на наличие ретроспективной эпидемиологической связи очагов бруцеллеза с длительно неблагополучной территорией юга европейской части России, в том числе Северного Кавказа.

The aim of the work was to study biological, molecular-genetic properties and to determin the phylogenetic affiliation of Brucella abortus strains isolated in the Volga and Central Federal Districts.

Materials and methods

Materials and methods. A research of 21 strains of B. abortus isolated in the Volga Federal District and the Central Federal District in 2017–2024 was conducted. Genome sequencing was performed on the DNBSEQ G50RS platform (MGI, China) using the MGI Easy FAST FS DNA Library Prep Set V2.1 reagent kit (MGI, China) according to a standard protocol. Phylogenetic reconstruction was performed using the maximum likelihood method in the “RealPhy” software.

Results and discussion

Results and discussion. All strains have tinctorial, morphological, and cultural properties characteristic of typical B. abortus strains. The topology of the phylogenetic tree indicates the common origin of the strains isolated in the Volga Federal District and the Central Federal District in 2017–2024. It has been found that the studied isolates are genetically close to the B. abortus strains isolated from biomaterial from animals with brucellosis and food products of animal origin from the Lipetsk Region (2017), Samara Region (2016), Stavropol Territory (2015), Republic of Dagestan (2015), Republic of Kalmykia (2012). The general clustering of strains from the Volga Federal District and the Central Federal District and from different entities of the North Caucasus Federal District and the Southern Federal District indicates the presence of a retrospective epidemiological link between brucellosis foci and the affected over the long period territory of the southern European part of Russia, including the North Caucasus.

Brucella abortusполногеномное секвенированиефилогенетический анализBrucella abortusgenome-wide sequencingphylogenetic analysisReferencesCorbel M.J. Brucellosis in humans and animals. World Health Organization; 2006.Corbel M.J. Brucellosis in humans and animals. World Health Organization; 2006.Hayoun M.A., Muco E., Shorman M. Brucellosis. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan. PMID 28722861.Hayoun M.A., Muco E., Shorman M. Brucellosis. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan. PMID 28722861.Пономаренко Д.Г., Матвиенко А.Д., Хачатурова А.А., Жаринова И.В., Скударева О.Н., Транквилевский Д.В., Логвиненко О.В., Ракитина Е.Л., Костюченко М.В., Кондратьева Ю.В., Малецкая О.В., Куличенко А.Н. Анализ ситуации по бруцеллезу в мире и Российской Федерации. Проблемы особо опасных инфекций. 2024; (2):36–50. DOI: 10.21055/0370-1069-2024-2-36-50.Ponomarenko D.G., Matvienko A.D., Khachaturova A.A., Zharinova I.V., Skudareva O.N., Trankvilevsky D.V., Logvinenko O.V., Rakitina E.L., Kostyuchenko M.V., Kondrat’eva Yu.V., Maletskaya O.V., Kulichenko A.N. [Analysis of the situation on brucellosis around the world and in the Russian Federation]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2024; (2):36–50. DOI: 10.21055/0370-1069-2024-2-36-50.Andrews S. FastQC: A quality control tool for high throughput sequence data. [Электронный ресурс]. URL: https://github.com/s-andrews/FastQC (дата обращения 07.07.2025).Andrews S. FastQC: A quality control tool for high throughput sequence data. (Cited 07 July 2025). [Internet]. Available from: https://github.com/s-andrews/FastQC.Bolger A.M., Lohse M., Usadel B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics. 2014. 30(15):2114–20. DOI: 10.1093/bioinformatics/btu170.Bolger A.M., Lohse M., Usadel B. Trimmomatic: a fle¬xible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics. 2014. 30(15):2114–20. DOI: 10.1093/bioinformatics/btu170.Prjibelski A., Antipov D., Meleshko D., Lapidus A., Korobeynikov A. Using SPAdes de novo Assembler. Curr. Protoc. Bioinformatics. 2020; 70(1):e102. DOI: 10.1002/cpbi.102.Prjibelski A., Antipov D., Meleshko D., Lapidus A., Korobeynikov A. Using SPAdes de novo Assembler. Curr. Protoc. Bioinformatics. 2020; 70(1):e102. DOI: 10.1002/cpbi.102.Mikheenko A., Prjibelski A., Saveliev V., Antipov D., Gurevich A. Versatile genome assembly evaluation with QUAST- LG. Bioinformatics. 2018; 34(13):i142–i150. DOI: 10.1093/bioinformatics/bty266.Mikheenko A., Prjibelski A., Saveliev V., Antipov D., Gurevich A. Versatile genome assembly evaluation with QUAST-LG. Bioinformatics. 2018; 34(13):i142–i150. DOI: 10.1093/bioinformatics/bty266.Tanizawa Y., Fujisawa T., Nakamura Y. DFAST: a flexible prokaryotic genome annotation pipeline for faster genome publication. Bioinformatics. 2018; 34(6):1037–9. DOI: 10.1093/bioinformatics/btx713.Tanizawa Y., Fujisawa T., Nakamura Y. DFAST: a fle¬xible prokaryotic genome annotation pipeline for faster genome publication. Bioinformatics. 2018; 34(6):1037–9. DOI: 10.1093/bioinformatics/btx713.Whatmore A.M., Koylass M.S., Muchowski J., Edwards-Smallbone J., Gopaul K.K., Perrett L.L. Extended multilocus sequence analysis to describe the global population structure of the genus Brucella: phylogeography and relationship to biovars. Front. Microbiol. 2016; 7:2049. DOI: 10.3389/fmicb.2016.02049.Whatmore A.M., Koylass M.S., Muchowski J., Edwards-Smallbone J., Gopaul K.K., Perrett L.L. Extended multilocus sequence analysis to describe the global population structure of the genus Brucella: phylogeography and relationship to biovars. Front. Microbiol. 2016; 7:2049. DOI: 10.3389/fmicb.2016.02049.Bertels F., Silander O.K., Pachkov M., Rainey P.B., van Nimwegen E. Automated reconstruction of whole-genome phylogenies from short-sequence reads. Mol. Biol. Evol. 2014; 31(5):1077–88. DOI: 10.1093/molbev/msu088.Bertels F., Silander O.K., Pachkov M., Rainey P.B., van Nimwegen E. Automated reconstruction of whole-genome phylogenies from short-sequence reads. Mol. Biol. Evol. 2014; 31(5):1077–88. DOI: 10.1093/molbev/msu088.Rambaut A. FigTree v1.4.2. A Graphical Viewer of Phylogenetic Trees. [Электронный ресурс]. URL: http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/ (дата обращения 07.07.2025).Rambaut A. FigTree v1.4.2. A Graphical Viewer of Phylogenetic Trees. (Cited 07 July 20225). [Internet]. Available from: http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree.

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