microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2016-4-85-87microbe-354Research ArticleМИКРОБИОЛОГИЯMICROBIOLOGYДлительность сохранения генов чумного микроба (Yersinia pestis) в костных останках млекопитающихDuration of Conservation of Plague Microbe (Yersinia pestis) Genes in Mammalian Bone RemainsСутягинВ. В.SutyaginV. V.

004000, г. Талдыкорган, ул. Тауелсиздик, д. 104

104, Tauelsizdik St., Taldykorgan, 004000

tpcstald@mail.ruМекка-МеченкоТ. В.Mekka-MechenkoT. V.

050054, г. Алматы, ул. Капальская, 14

14, Kapalskaya St., Almaty, 050054

tmeka-mechenko@kscqzd.kzКогайО. В.KogayO. V.

004000, г. Талдыкорган, ул. Тауелсиздик, д. 104

104, Tauelsizdik St., Taldykorgan, 004000

tpcstald@mail.ruБердибековА. Т.BerdibekovA. T.

004000, г. Талдыкорган, ул. Тауелсиздик, д. 104

104, Tauelsizdik St., Taldykorgan, 004000

tpcstald@mail.ruРГУ «Талдыкорганская противочумная станция», ТалдыкорганКазахстан”Taldykorgan Plague Control Station”, TaldykorganKazakhstanКазахский научный центр карантинных и зоонозных инфекций им. М.Айкимбаева, АлматыКазахстанM.Aykimbaev Kazakh Scientific Center for Quarantine and Zoonotic Infections, AlmatyKazakhstan201620122016048587Copyright © Сутягин В.В., Мекка-Меченко Т.В., Когай О.В., Бердибеков А.Т., 20162016Сутягин В.В., Мекка-Меченко Т.В., Когай О.В., Бердибеков А.Т.Sutyagin V.V., Mekka-Mechenko T.V., Kogay O.V., Berdibekov A.T.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/354

Цель работы. Определение длительности сохранения ДНК чумного микроба в костной ткани грызунов и его количественной динамики во времени под воздействием биотических (ДНК-азы посторонней микрофлоры) и абиотических (изменяющиеся влажность, температура, инсоляция) факторов. Материалы и методы. Невозможность в большинстве случаев провести датировку подобного полевого материала, приводит к снижению его информативности. О длительности сохранения капсульного антигена (FI) чумного микроба, выявляемого серологическим методом, в погадках и костях и динамики его снижения известно из более ранних исследований. После гибели подопытных животных, зараженных вирулентным штаммом чумного микроба, их скелеты освобождали от мягких тканей и помещали в условия, приближенные к естественным. Исследование костных останков на наличие в них фрагментов ДНК чумного микроба проводили непосредственно после гибели животных, а затем дважды в год. Результаты и выводы. Полученные данные позволили все костные останки павших от чумной инфекции млекопитающих условно разделить на три группы: с высоким, средним и низким содержанием бактерий. Дальнейшее их исследование показало, что через полгода в костной ткани животных снижения концентрации ДНК возбудителя чумы не происходит. После одного года зафиксировано резкое снижение (в 100 раз) наблюдаемых разведений материала, при которых еще возможно обнаружение детектируемых плазмид. Через полтора года наблюдений генов чумного микроба в костях экспериментальных животных обнаружить не удалось. С целью увеличения информативности при исследовании такого типа материала предложено воссоздать систему смотровых площадок по сбору погадок и костных останков млекопитающих. 

Objective of this work was to determine the long-term preservation of Yersinia pestis DNA, detected by polymerase chain reaction (PCR) in the bone tissue of rodents, and to quantify content changes over time under the influence of biotic and abiotic factors. Materials and methods. After death of model animals infected with virulent Y. pestis strain, their skeletons were freed from soft tissues and placed in the environments where conditions were close to the natural ones. The study of bone remains for the presence of Y. pestis DNA fragments was held immediately after the death of the animals, and then, twice a year. Results and conclusions. The data obtained allow for dividing all the fossil remains of the fallen from plague infection mammals into three separate groups: with high, medium, and low content of bacteria. Further study demonstrates that reduction of Y. pestis DNA concentration in bone tissue of animals after six months of storage does not occur. After a year, a sharp decrease (100-fold) of observable material dilutions for which the identification of detected plasmids is still possible, is registered. After one and a half year of observation, the genes of plague microbe in the bones of experimental animals could not be found. In order to increase the information content of the study of this type of material put forward has been proposal to reestablish the system of observation sites to collect castings and bone remains of mammals. 

Yersinia pestisПЦРДНКплазмидные геныкостные останкипогадкиYersinia pestisPCRDNAplasmid genesbone remainscastingsReferencesНовиков Г.С. Поиск антигена фракции I как метод эпизоотологического надзора за чумой на очаговых и потенциально очаговых территориях. Карантинные и зоонозные инф. в Казахстане. 2001; 3:323–5.Novikov G.S. [Search of antigen fraction I as a method of epizooti- ological surveillance over plague in focal and potentially focal territories]. Karantin. Zoonoz. Infek. v Kazakhstane. 2001; 3:323–5.Сутягин В.В., Кислицын Ю.В., Лездиньш И.А., Когай О.В., Ким И.Б., Бердибеков А.Т., Сапожников В.И., Копбаев Е.Ш., Шагайбаева Г.Ж., Наурузбаев М.О. О применении полимеразной цепной реакции для детекции чумного микроба в костных останках млекопитающих. Карантинные и зоонозные инф. в Казахстане. 2014; 2:70–7.Sutyagin V.V., Kislitsyn Yu.V., Lezdin’sh I.A., Kogay O.V., Kim I.B., Berdibekov A.T., Sapozhnikov V.I., Kopbaev E.Sh., Shagaibaeva G.Zh., Nauruzbaev M.O. [Concerning application of polymerase chain reaction for the detection of plague microbe in bone remains of mammals]. Karantin. Zoonoz. Infek. v Kazakhstane. 2014; 2:70–7.Челомина Г.Н. Древняя ДНК. Генетика. 2006; 42(3):293– 309.Chelomina G.N. [Ancient DNA]. Genetika. 2006; 42(3):293–309.Drancourt M., Aboudharam G., Signoli M., Dutour O., Raoult D. Detection of 400-year-old Yersinia pestis DNA in human dental pulp: an approach to the diagnosis of ancient septicemia. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 1998; 95:12637–40.Drancourt M., Aboudharam G., Signoli M., Dutour O., Raoult D. Detection of 400-year-old Yersinia pestis DNA in human dental pulp: an ap- proach to the diagnosis of ancient septicemia. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 1998; 95:12637–40.Drancourt M., Signoli M., Dang L.V., Bizot B., Roux V., Tzortzis S., Raoult D. Yersinia pestis Orientalis in remains of ancient plague patients. Emerg. Infect. Dis. 2007; 13(2):332–3.Drancourt M., Signoli M., Dang L.V., Bizot B., Roux V., Tzortzis S., Raoult D. Yersinia pestis Orientalis in remains of ancient plague patients. Emerg. Infect. Dis. 2007; 13(2):332–3.Harbeck M., Seifert L., Hansch S., Wagner D.M., Birdsell D., Parise K.L., Wiechmann I., Grupe G., Thomas A., Keim P., Zoller L., Bramanti B., Riehm J.M., Scholz H.S. Yersinia pestis DNA from skeletal remains from the 6th century AD reveals insights into Justinianic Plague. Plos. Patog. 2013; 9(5):e1003349. DOI: 10.1371/ journal.ppat.1003349.Harbeck M., Seifert L., Hansch S., Wagner D.M., Birdsell D., Parise K.L., Wiechmann I., Grupe G., Thomas A., Keim P., Zoller L., Bramanti B., Riehm J.M., Scholz H.S. Yersinia pestis DNA from skeletal remains from the 6th century AD reveals insights into Justinianic Plague. Plos. Patog. 2013; 9(5):e1003349. DOI: 10.1371/journal.ppat.1003349.Tran N.N., Siginoli M., Fozzati L., Aboudharam G., Raoult D., Drancourt M. High throughput, multiplexed pathogen detection authenticates plague waves in Medieval Venece, Italy. PLoS ONE. 2011. 6(3):e16735. DOI: 10.1371/journal.pone.0016735.Tran N.N., Siginoli M., Fozzati L., Aboudharam G., Raoult D., Drancourt M. High throughput, multiplexed pathogen detection authenticates plague waves in Medieval Venece, Italy. PLoS ONE. 2011. 6(3):e16735. DOI: 10.1371/journal.pone.0016735.

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