Подбор генетических маркеров для выявления ДНК патогенных боррелий
https://doi.org/10.21055/0370-1069-2022-2-134-141
Аннотация
Цель исследования – анализ генетических маркеров возбудителей болезни Лайма, которые можно использовать для специфичной индикации их максимально большего числа штаммов и изолятов.
Материалы и методы. Нуклеотидные последовательности различных генов Borrelia garinii, B. afzelii, B. burgdorferi загружены из базы данных NCBI (Национального центра биологической информатизации). Определение встречаемости анализируемых нуклеотидных последовательностей в генетическом коде различных организмов определяли в программной утилите nBLAST. Для дизайна праймеров и зондов использовали программу Vector NTI 9.1.0 (Invitrogen Corporation, Карлсбад, США). ДНК выделяли, используя набор реагентов «МАГНО-сорб» вариант 100-200 («АмплиСенс», Москва, Россия), согласно инструкции производителя. Праймеры и зонды синтезировали в ЗАО «Евроген» (Москва, Россия). Для проведения ПЦР использовались реактивы производства ЗАО «Синтол» (Москва, Россия).
Результаты и обсуждение. Для достоверной индикации патогенных боррелий методами молекулярно-генетического анализа определены специфичные локусы (гены) различных видов возбудителей: B. garinii, B. afzelii, B. burgdorferi, – которые отличались от генетических кодов других представителей рода Borrelia и от ДНК иных организмов. В результате предварительного определения аналитической значимости исследуемых локусов для дальнейшей работы выбраны следующие гены и локусы: pepX, clpA, ospA, p83/100, ospC и flaB, – из которых для практической индикации ДНК патогенных боррелий выбраны гены flaB и ospA. Индикация генетических маркеров B. burgdorferi и B. afzelii происходит при амплификации гена flaB, а B. garinii и B. afzelii – при использовании в качестве генетического маркера гена ospA.
Об авторах
Н. И. Хаммадов
ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»
Россия
Россия
Хаммадов Наиль Ильдарович
420075, Республика Татарстан, Казань, Научный городок-2
А. И. Хамидуллина
ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»
Россия
Россия
420029, Республика Татарстан, Казань, Сибирский Тракт, 35
Список литературы
1. Бессолицына Е.А., Копосова О.Н. Подбор праймеров для идентификации Borrelia garinii, Borrelia afzelii, Borrelia burgdorferi. В кн.: Общество. Наука. Инновации (НПК -2019): Сборник статей XIX Всероссийской научно-практической конференции: в 4 т. Киров: Вятский государственный университет; 2019. Т. 1. Биологические и химические науки. С. 13–9. [Электронный ресурс]. URL: https://yadi.sk/i/JsFAWdHJQ2ilHg.
2. Андаев Е.И., Никитин А.Я., Яцменко Е.В., Веригина Е.В., Толмачёва М.И., Аюгин Н.И., Матвеева В.А., Балахонов С .В. Тенденции развития эпидемического процесса клещевого вирусного энцефалита в Российской Федерации, лабораторная диагностика, профилактика и прогноз на 2021 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2021; 1:6–16. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-1-6-16.
3. Рудакова С.А., Пеньевская Н.А., Блох А.И., Рудаков Н.В., Транквилевский Д.В., Савельев Д.А., Теслова О.Е., Канешова Н .Е. Обзор эпидемиологической ситуации по иксодовым клещевым боррелиозам в Российской Федерации в 2010– 2020 гг. и прогноз на 2021 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2021; 2:52–61. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-52-61.
4. Хаммадов Н.И. Поиск генетических маркеров вируса клещевого энцефалита для его специфичной индикации. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 2:122–8. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-122-128.
5. National Center for Biotechnology Information. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ (дата обраще- ния 03.03.2022).
6. Basic Local Alignment Search Tool. [Электронный ресурс]. URL: https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome (дата обращения 03.03.2022).
7. Bunikis J., Noppa L., Bergstrom S. Molecular analysis of a 66-kDa protein associated with the outer membrane of Lyme disease Borrelia. FEMS Microbiol. Lett. 1995; 131(2):139–45. DOI: 10.1111/j.1574-6968.1995.tb07768.x.
8. Ornstein K., Ostberg Y., Bunikis J., Noppa L., Berglund J., Norrby R., Bergstrom S. Differential immune response to the variable surface loop antigen of P66 of Borrelia burgdorferi sensu lato species in geographically diverse populations of lyme borreliosis patients. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 2002; 9(6):1382–4. DOI: 10.1128/cdli.9.6.1382-1384.2002.
9. Gorbacheva V.Y., Godfrey H.P., Cabello F.C. Analysis of the bmp gene family in Borrelia burgdorferi sensu lato. J. Bacteriol. 2000; 182(7):2037–42. DOI: 10.1128/jb.182.7.2037-2042.2000.
10. Kisova-Vargova L., Mucha R., Cernanska D., Bhide M. Host-dependent differential expression of factor H binding proteins, their affinity to factor H and complement evasion by Lyme and relapsing fever borreliae. Vet. Microbiol. 2011; 148(2–4):341–7. DOI: 10.1016/j.vetmic.2010.09.026.
11. Sung S.Y., Lavoie C.P., Carlyon J.A., Marconi R.T. Genetic divergence and evolutionary instability in ospE-related members of the upstream homology box gene family in Borrelia burgdorferi sensu lato complex isolates. Infect. Immun. 1998; 66(10):4656–68. DOI: 10.1128/IAI.66.10.4656-4668.1998.
12. Mukhacheva T.A., Kovalev S.Y. Multilocus sequence analysis of Borrelia burgdorferi s.l. in Russia. Ticks Tick Borne Dis. 2013; 4(4):275–9. DOI: 10.1016/j.ttbdis.2013.02.004.
13. Pan M.J., Tsai C.P., Yeh J.C. Sequence diversity of a gene encoding a putative primary sigma factor among Borrelia burgdorferi sensu lato strains. FEMS Microbiol. Lett. 1997; 148(2):153–8. DOI: 10.1111/j.1574-6968.1997.tb10281.x.
14. Wang D., Botkin D.J., Norris S.J. Characterization of the vls antigenic variation loci of the Lyme disease spirochaetes Borrelia garinii Ip90 and Borrelia afzelii ACAI. Mol. Microbiol. 2003; 47(5):1407–17. DOI: 10.1046/j.1365-2958.2003.03386.x.
15. Chao L.L., Lu C.F., Shih C.M. Molecular detection and genetic identification of Borrelia garinii and Borrelia afzelii from patients presenting with a rare skin manifestation of prurigo pigmentosa in Taiwan. Int. J. Infect. Dis. 2013; 17(12):e1141-7. DOI: 10.1016/j.ijid.2013.08.004.
16. Wallich R., Pattathu J., Kitiratschky V., Brenner C., Zipfel P.F., Brade V., Simon M.M., Kraiczy P. Identification and functional characterization of complement regulator-acquiring surface protein 1 of the Lyme disease spirochetes Borrelia afzelii and Borrelia garinii. Infect. Immun. 2005; 73(4):2351–9. DOI: 10.1128/IAI.73.4.2351-2359.2005.
17. Zygner W., Jaros S., Wedrychowicz H. Prevalence of Babesia canis, Borrelia afzelii, and Anaplasma phagocytophilum infection in hard ticks removed from dogs in Warsaw (central Poland). Vet. Parasitol. 2008; 153(1–2):139–42. DOI: 10.1016/j.vetpar.2008.01.036.
18. Koci J., Derdakova M., Peterkova K., Kazimirova M., Selyemova D., Labuda M. Borrelia afzelii gene expression in Ixodes ricinus (Acari: Ixodidae) ticks. Vector Borne Zoonotic Dis. 2006; 6(3):296–304. DOI: 10.1089/vbz.2006.6.296.
19. Jauris-Heipke S., Rossle B., Wanner G., Habermann C., Rossler D., Fingerle V., Lehnert G., Lobentanzer R., Pradel I., Hillenbrand B., Schulte-Spechtel U., Wilske B. Osp17, a novel immunodominant outer surface protein of Borrelia afzelii: recombinant expression in Escherichia coli and its use as a diagnostic antigen for serodiagnosis of Lyme borreliosis. Med. Microbiol. Immunol. 1999; 187(4):213–9. DOI: 10.1007/s004300050095.
20. Espi A., Del Cerro A., Somoano A., Garcia V., Prieto J.M., Barandika J.F., Garcia-Perez A.L. Borrelia burgdorferi sensu lato prevalence and diversity in ticks and small mammals in a Lyme borreliosis endemic Nature Reserve in North-Western Spain. Incidence in surrounding human populations. Enferm. Infecc. Microbiol. Clin. 2017; 35(9):563–8. DOI: 10.1016/j.eimc.2016.06.011.
21. Nunes M., Parreira R., Maia C., Lopes N., Fingerle V., Vieira M.L. Molecular identification of Borrelia genus in questing hard ticks from Portugal: Phylogenetic characterization of two novel Relapsing Fever-like Borrelia sp. Infect. Genet. Evol. 2016; 40:266– 74. DOI: 10.1016/j.meegid.2016.03.008.
22. Jungnick S., Margos G., Rieger M., Dzaferovic E., Bent S.J., Overzier E., Silaghi C., Walder G., Wex F., Koloczek J., Sing A., Fingerle V. Borrelia burgdorferi sensu stricto and Borrelia afzelii: Population structure and differential pathogenicity. Int. J. Med. Microbiol. 2015; 305(7):673–81. DOI: 10.1016/j.ijmm.2015.08.017.
23. Zhai B., Niu Q., Liu Z., Yang J., Pan Y., Li Y., Zhao H., Luo J., Yin H. First detection and molecular identification of Borrelia species in Bactrian camel (Camelus bactrianus) from Northwest China. Infect. Genet. Evol. 2018; 64:149–55. DOI: 10.1016/j.meegid.2018.06.028.
24. Ruzic-Sabljic E., Cerar T. Borrelia genotyping in Lyme disease. Open Dermatology J. 2016; 10(1):6–14. DOI: 10.2174/1874372201610010006.
Рецензия
При поддержке: Благодарим Дениса Влади мировича Тишина за предоставление образцов клещей для исследования.
Для цитирования:
Хаммадов Н.И., Хамидуллина А.И. Подбор генетических маркеров для выявления ДНК патогенных боррелий. Проблемы особо опасных инфекций. 2022;(2):134-141. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2022-2-134-141
For citation:
Khammadov N.I., Khamidullina A.I. Genetic Markers for Detecting the DNA of Pathogenic Borrelia. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2022;(2):134-141. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2022-2-134-141
Просмотров: 188
Послать статью по эл. почте 