microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2017-4-45-49microbe-437Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМолекулярно-генетические и фенотипические особенности штаммов возбудителя чумы, выделенных во ВьетнамеMolecular-Genetic and Phenotypic Peculiarities of Plague Agent Strains Isolated in VietnamКуклеваЛ. М.KuklevaL. M.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

rusrapi@microbe.ruНикифоровК. А.NikiforovK. A.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

АльховаЖ. В.Al’khovaZh. V.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

РомановН. И.RomanovN. I.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

НосовН. Ю.NosovN. Yu.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

ФадееваА. В.FadeevaA. V.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

МалахаеваА. Н.MalakhaevaA. N.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

ШараповаН. А.SharapovaN. A.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

ДевдарианиЗ. Л.DevdarianiZ. L.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

ПоповЮ. А.PopovYu. A.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

ЕрошенкоГ. А.EroshenkoG. A.

Российская Федерация, 410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russian Federation

ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”Russian Federation201720122017044549Copyright © 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., 20172017Куклева 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.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.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/437

Цель работы состояла в изучении фенотипических, молекулярно-генетических особенностей и полногеномном секвенировании штаммов Y. pestis, выделенных во Вьетнаме. Материалы и методы. В работе изучены фенотипические и генотипические особенности 20 штаммов возбудителя чумы, выделенных в разных провинциях Вьетнама. Проведен SNP-анализ этих штаммов, секвенированы геномы 8 штаммов Y. pestis. Результаты и выводы. По результатам изучения дифференциальных биохимических признаков все изученные штаммы отнесены к восточному биовару основного подвида возбудителя чумы, что подтверждено наличием маркерной для восточного биовара indel мутации – делеции размером 93 п.н. в гене glpD. Изучен плазмидный состав штаммов. На основании проведенного секвенирования геномов и SNP-анализа установлена принадлежность 19 из 20 изученных штаммов к филогенетической линии 1.ORI2v, родственной штаммам, выделенным в провинции Юньнань в Китае, что свидетельствует об их общем происхождении. Найден маркерный SNP и разработан способ SNP‑типирования штаммов 1.ORI2v из Вьетнама.

Objective of the study is to investigate phenotypic and molecular-genetic features and perform whole genome sequencing of Y. pestis strains isolated in Vietnam. Materials and methods. Studied were phenotypic and genotypic peculiarities of 20 plague agent strains isolated in different prefectures of Vietnam. Carried out was SNP-analysis of the strains, sequenced were genomes of 8 Y. pestis strains. Results and conclusions. Based on the results of studies of differential biochemical characteristics all the investigated strains were attributed to oriental biovar of the main subspecies of plague agent, which was confirmed by the presence of marker indel mutation – deletion of 93 bps in glpD gene. Investigated was also the plasmid composition of the strains. On the basis of the conducted genome sequencing and SNP-analysis appurtenance of 19 out of 20 strains under examination was determined. They belong to 1.ORI2v phylogenetic branch, relative to the strains isolated in Yunnan Province, China, which points to their common origin. Identified was a marker SNP and developed the method of SNP-typing for 1.ORI2v strains from Vietnam.

возбудитель чумыочаги чумы Вьетнамаштаммыфилогенияplague agentplague foci of VietnamstrainsphylogenyReferencesЕрошенко Г.А., Одиноков Г.Н., Куклева Л.М., Павлова А.И., Краснов Я.М., Шавина Н.Ю., Гусева Н.П., Виноградова Н.А., Кутырев В.В. Стандартный алгоритм молекулярного типирования штаммов Yersinia pestis. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2012; 3:25–35.Eroshenko G.A., Odinokov G.N., Kukleva L.M., Pavlova A.I., Krasnov Ya.M., Shavina N.Yu., Guseva N.P., Vinogradova N.A., Kutyrev V.V. [Standard algorithm of molecular typing of Yersinia pestis strains]. Zh. Mikrobiol. Epidemiol. Immunobiol. 2012; 3:25–35.Касьян А.Ф., Дао Суан Винь, Бобров А.Г. Характеристика некоторых биологических свойств штаммов возбудителя чумы, циркулирующих во Вьетнаме. В кн.: Экологические и эпизоотологические аспекты чумы во Вьетнаме. М.-Хошимин-Буонматхуот; 2003. С 96–8.Kas’yan A.F., Dao Xuan Vinh, Bobrov A.G. [Characteristics of certain biological properties of plague agent strains circulating in Vietnam]. In: [Ecological and Epizootiological Aspects of Plague in Vietnam]. M. Ho Chi Minh Buôn Ma Thuột; 2003. P. 96–8.Куклев Е.В., Куклева Л.М., До Тхунг. Характеристика штаммов чумного микроба, выделенных на плато Тайнгуйен (Вьетнам) в 1990 году. В кн.: Тропцентр-91. М.; 1992. С. 253–5.Kouklev E.V., Kukleva L.M., Do Thung. [Characteristics of plague agent strains isolated on Tây Nguyên Plateau, Vietnam in 1990]. In: [Tropcenter-91]. M.; 1992. P. 253–5.Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Лабораторная диагностика особо опасных инфекционных болезней. М.: ЗАО «Шико»; 2013. 560 с.Onishchenko G.G., Kutyrev V.V., editors. [Laboratory diagnostics of particularly dangerous infectious diseases]. M.: “Shiko”; 2013. 560 p.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.: Экологические и эпизоотологические аспекты чумы во Вьетнаме. М.-Хошимин-Буонматхуот; 2003. С. 10–2.Sludsky A.A., Li Thi Vi Hyong, Kas’yan A.F., Nadg Tuan Dat, Matrosov A.N., Dao Xuan Vinh, Mayorov N.V., Suntsov V.V. [Modern epidemic activity of anthropogenic plague foci on Tây Nguyên Plateau, Vietnam]. In: [Ecological and Epizootiological aspects of Plague in Vietnam]. M. - Ho Chi Minh - Buôn Ma Thuột; 2003. P. 10–2.Сулейменов Б.М., Дао Суан Винь, Касьян А.Ф., До Тхунг, Нгуен Ай Фыонг. Энзоотия и эпизоотия чумы. Алматы: Эверо; 2015. 514 с.Suleimenov B.M., Dao Xuan Vinh, Kas’yan A.F., Do Thung, Nguyen Ai Fyong. [Enzooty and Epizooty of Plague]. Almaty: “Evero”; 2015. 514 p.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. Пробл. особо опасных инф. 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 plague foci in Vietnam: past and present]. Probl. Osobo Opasn. Infek. 2014; 4:29–35.Сучков И.Ю., Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Арутюнов Ю.И., Шишияну М.В., Мишанькин Б.Н. VNTR-генотипы 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. [VNTR-genotypes in the collection of natural Yersinia pestis strains from the Republic of Vietnam]. In: [Advanced Technologies in Diagnostics of Particularly Dangerous Infections]. Saratov; 2003. P. 177–80.Филиппов А.А., Солодовников Н.С., Куклева Л.М., Проценко О.А. Изучение плазмидного состава штаммов возбудителя чумы из разных природных очагов. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 1992; 3:10–3.Filippov A.A., Solodovnikov N.S., Kukleva L.M., Protsenko O.A. [Studies of plasmid composition of plague agent strains from different natural foci]. Zh. Mikrobiol., Epidemiol. Immunobiol. 1992; 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 инф. болезней. Саратов; 1994. С. 173.Shvedun G.P., Savostina E.P., Mozharov O.T., Plotnikov O.P. [Plasmid spectrum of plague microbe strains from Vietnam]. In: [Relevant Issues of Prophylaxis of Particularly Dangerous and Natural-Focal Infections]. Saratov; 1994. P. 173.Cavanaugh D., Dangerfield H., Hunter D., Joy J., Marshall J., Quy D., Vivona S., Winter E. Some observations on the current plague outbreak in the Republic of Vietnam. Amer. J. Public. Health. 1968; 58(4):42–52.Cavanaugh D., Dangerfield H., Hunter D., Joy J., Marshall J., Quy D., Vivona S., Winter E. Some observations on the current plague outbreak in the Republic of Vietnam. Amer. J. Public. Health. 1968; 58(4):42–52.Guiyoule A., Grimont F., Iteman I., Grimont P., Lefèvre M., Carniel E. Plague pandemics ivestigated by ribotyping of Yersinia pestis strains. J. Clin. Microbiol. 1994; 32(3):634–41.Guiyoule A., Grimont F., Iteman I., Grimont P., Lefèvre M., Carniel E. Plague pandemics ivestigated by ribotyping of Yersinia pestis strains. J. Clin. Microbiol. 1994; 32(3):634–41.Kado C., Liu S. Rapid procedure for detection and isolation of large and small plasmids. J. Bacteriol. 1981; 145(3):365–73.Kado C., Liu S. Rapid procedure for detection and isolation of large and small plasmids. J. Bacteriol. 1981; 145(3):365–73.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 dentifies 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 dentifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42(12):1140–3. DOI: 10.1038/ng.705.Motin V., Georgescu A., Elliott J., Hu P., Worsham P., Ott L., Slezak T., Sokhansanj B., Regala W., Brubaker 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.Motin V., Georgescu A., Elliott J., Hu P., Worsham P., Ott L., Slezak T., Sokhansanj B., Regala W., Brubaker 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.Pham H., Dang D., Tran Minh N., Nguyen N., Nguyen T. 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., Tran Minh N., Nguyen N., Nguyen T. 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.Spyrou M., Tukhbatova R., Feldman M., Drath J., Kacki S., Beltrán de Heredia J., Arnold S., Sitdikov A., Castex D., Wahl J., Gazimzyanov I., Nurgaliev D., Herbig A., Bos K., Krause J. Historical Y. pestis Genomes Reveal the European Black Death as the Source of Ancient and Modern Plague Pandemics. Cell Host Microbe. 2016; 19(6):874–81. DOI: 10.1016/j.chom.2016.05.012.Spyrou M., Tukhbatova R., Feldman M., Drath J., Kacki S., Beltrán de Heredia J., Arnold S., Sitdikov A., Castex D., Wahl J., Gazimzyanov I., Nurgaliev D., Herbig A., Bos K., Krause J. Historical Y. pestis Genomes Reveal the European Black Death as the Source of Ancient and Modern Plague Pandemics. Cell Host Microbe. 2016; 19(6):874–81. DOI: 10.1016/j.chom.2016.05.012.Velimirovic B. Investigations on the epidemiology and control of plague in South Vietnam. Zentralbl. Bakteriol. Orig. A. 1974; 228(4):482–532.Velimirovic B. Investigations on the epidemiology and control of plague in South Vietnam. Zentralbl. Bakteriol. Orig. A. 1974; 228(4):482–532.

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