Разработка комплексного алгоритма генотипирования и методов оценки генетического разнообразия природных штаммов возбудителей чумы и холеры
Аннотация
В обзоре обобщены и проанализированы данные литературы по использованию молекулярно-генетических методов для оценки генетического разнообразия штаммов возбудителей чумы и холеры. Предложен алгоритм генодиагностического анализа штаммов Yersinia pestis и Vibrio cholerae.
Ключевые слова
616.981.452+616.932:575
Об авторах
Ю. А. Попов
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия
Россия
Г. А. Ерошенко
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия
Россия
Е. Г. Булгакова
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия
Россия
Н. И. Смирнова
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия
Россия
Список литературы
1. Балахонов С.В., Шестопалов М.Ю. Изучение информативности различных модификаций ПЦР с универсальными праймерами при характеристике геномного полиморфизма Yersinia pestis. Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2004; 1:34-8.
2. Бобров А.Г., Филиппов А.А. Распространенность IS285 и IS100 в геномах Yersinia pestis и Yersinia pseudotuberculosis. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 1997; 2:36-40.
3. Брюханов А.Ф., Жаринова Н.В., Брюханова Г.Д. и др. Генетическое типирование штаммов Yersinia pestis Центрального Кавказа. В кн.: Генодиагностика инфекционных заболеваний. Тез. докл. 4-й Всерос. науч.-практ. конф. М.; 2002; 263-5.
4. Водопьянов С.О., Олейников И.П., Гончаров Е.К. и др. Вариабельный тандемный повтор Vca Vibrio cholerae. Мол. биология. 2002; 36(6):1074-9.
5. Горшков О.В., Савостина Е.П., Попов Ю.А., Плотников О.П. Сравнительное изучение структуры некоторых генетических зондов, используемых для типирования штаммов Yersinia pestis. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 1999; 4:29-33.
6. Ерошенко Г.А., Осин А.В., Смирнова Н.И. Риботипирование штаммов Vibrio cholerae O139, полученных из различных источников. Пробл. особо опасных инф. 2002; 1:80-5.
7. Ерошенко Г.А., Павлова А.И., Куклева Л.М. и др. Генотипирование штаммов Yersinia pestis на основе вариабельности генов биосинтеза рРНК. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2007; 3:6-10.
8. Мишанькин Б.Н., Романова Л.В., Ломов Ю.М. и др. Vibrio cholerae O139, выделенные от людей и из воды открытых водоемов: сравнительное генотипирование. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2000; 3:3-7.
9. Савостина Е.П., Попов Ю.А., Каштанова Т.Н., Яшечкин Ю.И. Анализ геномного полиморфизма типовых и атипичных штаммов возбудителя чумы с использованием полимеразной цепной реакции с универсальными праймерами. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2004; 1:22-6.
10. Смирнова Н.И. Возбудитель холеры новой О139-серогруппы: молекулярно-генетические особенности и происхождение. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2002; 3:23-33.
11. Смирнова Н.И., Кутырев В.В. Сравнительный анализ молекулярно-генетических особенностей генома и их эволюционных преобразований у возбудителей холеры, чумы и сибирской язвы. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2006; 2:9-19.
12. Сучков И.Ю., Водопьянов А.С., Водопьянов С.О. и др. Мультилокусный VNTR-анализ в изучении популяционной структуры Yersinia pestis в природных очагах. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2004; 4:19-28.
13. Сучков И.Ю., Мишанькин Б.Н., Водопьянов С.О. и др. Генотипирование Yersinia pestis: вариабельность локуса (СААА)n у природных штаммов, выделенных на территории бывшего СССР. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2002; 4:18-21.
14. Шагинян И.А. Роль и место молекулярно-генетических методов в эпидемиологическом анализе внутрибольничных инфекций. Клин. микроб. и антимикроб. терапия. 2000; 3(2):82-95
15. Achtman M., Morelli G., Zhu P. et al. Microevolution and history of the plague bacillus, Yersinia pestis. PNAS. 2004; 101:17837-432.
16. Achtman M., Zurth K., Morelli G., Torrea G., Guiyoule A., Carniel E. Yersinia pestis, the cause of plague, is a recently emerged clone of Yersinia pseudotuberculosis. Proc. Natl. Acad. Sci. 1999; 96(24):14043-8.
17. Adair D., Worsham P., Hill K. et al. Diversity in a variable-number tandem repeat from Yersinia pestis. J. Clin. Microbiol. 2000; 38:1516-9.
18. Anisimov A.P., Lindler L., Pier G. Intraspecies Diversity of Yersinia pestis. Clin. Microbiol. Rev. 2004; 17(2):434-64.
19. Byun R., Elbourne L. D., Lan R. et al. Evolutionary relationships of pathogenic clones of Vibrio cholerae by sequence analysis of four housekeeping genes. Infect. Immun. 1999; 67(3):1116-1124.
20. Chakraborty S., Garg P., Ramamurthy T. et al. Comparison of antibiogram, virulence genes, ribotypes and DNA fingerprints of Vibrio cholerae of matching serogroups isolated from hospitalized diarrhea cases and from the environment during 1997-1998 in Calcutta, India. J. Med. Microbiol. 2001:50(10):879-88.
21. Chatterjee S., Ghosh K., Raychoudhuri A. et al. Phenotypic and genotypic traits and epidemiological implication of Vibrio cholerae O1 and O139 strains in India during 2003. J. Med. Microbiol. 2007; 56(6):824-32.
22. Ciammaruconi A., Grassi S., Riccardo De Santis et al. Fieldable genotyping of Bacillus anthracis and Yersinia pestis based on 25-loci Multi Locus VNTR Analysis. BMC Microbiol. 2008; 8:21.
23. Cui Y., Li Y., Gorge et al. Insight into microevolution of Yersinia pestis by clustering regularly interspaced short palindromic repeats. PLoS ONE. 2008; 3(7):e2652.
24. Dalsgaard A., Echeverria P., Larsen J.L. et al. Application of ribotyping for differentiating Vibrio cholerae non-O1 isolates from shrimp farms in Thailand. Appl. Environ. Microbiol. 1995; 61(1):245-51.
25. Dziejman M., Balon E., Boyd D. et al. Comparative genomic analysis of Vibrio cholerae: genes that correlate with cholera endemic and pandemic disease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002; 99(3):1556-61.
26. Farfán M., Miñana-Galbis D., Fusté M.C., Lorén J.G. Allelic diversity and population structure in Vibrio cholerae O139 Bengal based on nucleotide sequence analysis. J. Bacteriol. 2002; 184(5):1304-13.
27. Filippov A.A., Solodovnicov N.S., Kukleva L.M., Protsenco O.A. Plasmid composition of Yersinia pestis strains of different origin. FEMS Microbiol. Lett. 1990; 67:45-8.
28. Fraga S.G., Villagra De Trejo A., Pichel M. et al. Caracterización de aislamientos de Vibrio cholerae no-O1, no-O139 asociados a cuadros de diarrea. Revista Argentina de Microbiología. 2009; 41:11-9.
29. Ghosh R., Nair G.B., Tang L. et al. Epidemiological study of Vibrio cholerae using variable number of tandem repeats. FEMS Microbiol. Lett. 2008; 288(2):196-201.
30. Guiyole A., Grimont F., Iteman I. et al. Plague pandemics investigated by ribotyping of Yersinia pestis strains. J. Clin. Microbiol. 1994; 32(3):634-41.
31. Guiyole A., Rasoamanana A., Buchrieser C. et al. Recent emergence of new variants of Yersinia pestis in Madagascar. J. Clin. Microbiol. 1997; 35(11):2826-33.
32. Heidelberg J.F., Eisen J.A., Nelson W.C. et al. DNA sequence of both chromosomes of the cholera pathogen Vibrio cholerae. Nature. 2000; 406:477-83.
33. Kingston J.J,. Urmil Tuteja, Minakshi Kapil et al. Genotyping of Indian Yersinia pestis strains by MLVA and repetitive DNA sequence based PCRs. Antonie van Leeuwenhoek. 2009; 96(3):303-12.
34. Klevytska A.M., Price L.B., Schupp J.M., Worsham P. , Wong J., Keim P. Identification and Characterization of Variable-Number Tandem Repeats in the Yersinia pestis Genome. J. Clin. Microbiol. 2001; 39(9):3179-85 .
35. Kotetishvili M., Kreger A., Wauters G. et al. Multilocus Sequence Typing for Studying Genetic Relationships among Yersinia Species. J. Clin. Microbiol. 2005; 43(6):2674-84.
36. Lan R., Reeves P.R. Recombination between rRNA operons created most of the ribotype variation observed in the seventh pandemic clone of Vibrio cholerae. Microbiology. 1998; 144(5):1213-21.
37. Leclerq F., Torrea G., Chenal-Francisque V., Carniel E. 3IS-RFLP a powerful tool for geographical clustering of global isolates of Yersinia pestis. Adv. Exp. Med. Biol. 2007; 603:322-6.
38. Le Fleche P., Hauck Y., Onteniente L., Prieur A. et al. A tandem repeats database for bacterial genоmes: application to the genotyping of Yersinia pestis and Bacillus anthracis. BMC Microbiol. 2001; 1:2.
39. Li M., Shimada T., Morris J. G. et al. Evidence for the emergence of non-O1 and non-O139 Vibrio cholerae strains with pathogenic potential by exchange of O-antigen biosynthesis regions. Infect. Immun. 2002; 70(5):2441-53.
40. Lowell J.L., Zhansarina A., Yockey B. et al. Phenotypic and molecular characterization of Yersinia pestis isolates from Kazakhstan and adjacent regions. Microbiology. 2007; 153:169-77.
41. Mohapatra S.S., Ramachandran D., Mantri C.K. et al. Determination of relationships among non-toxigenic Vibrio cholerae O1 biotype El Tor strains from housekeeping gene sequences and ribotype patterns. Res. Microbiol. 2009; 160(1):57-62.
42. Motin V.L., Georgescu A.M., Elliott J. et al. Genetic Variability of Yersinia pestis Isolates as Predicted by PCR-based IS-100 Genotyping and Analysis of Structural Genes Encoding Glycerol-3-Phosphate Dehydrogenase (glpD). J. Bacteriol. 2002; 184(4):1019-27.
43. Mukhopadhyay A.K., Garg S., Nair G.B. et al. Biotype traits and antibiotic susceptibility of Vibrio cholerae serogroup O1 before, during and after the emergence of the O139 serogroup. Epidemiol. Infect. 1995; 115(3):427-34.
44. Olive D.M., Bean P. Principles and Applications of Methods for DNA-Based Typing of Microbial Organisms. J. Clin. Microb. 1999; 37(6):1661-9.
45. Olsen J.S., Aarskaug T., Skogan G. et al. Evaluation of a highly discriminating multiplex multi-locus variable-number of tandem-repeats (MLVA) analysis for Vibrio cholerae. J. Microbiol. Methods. 2009; 78(3):271-85.
46. Pichel M., Rivas M., Chinen I. et al. Genetic diversity of Vibrio cholerae O1 in Argentina and emergence of a new variant. J. Clin. Microbiol. 2003; 41(1):124-34.
47. Pourcel C., Andre-Mazeaud F., Neubauer H. et al. Tandem repeats analysis for the high resolution phylogenetic analysis of Yersinia pestis. BMC Microbiol. 2004; 4:22.
48. Pugliese N., Maimone F., Scrascia M. et al. SXT-related integrating conjugative element and IncC plasmids in Vibrio cholerae O1 strains in Eastern Africa. J. Antimicrob. Chemother. 2009; 63(3):438-42.
49. Qu M., Xu J., Ding Y. et al. Molecular epidemiology of Vibrio cholerae O139 in China: polymorphism of ribotypes and CTX elements. J. Clin. Microbiol. 2003; 41(6):2306-10.
50. Revazishvili T., Rajanna C., Bacanidze L. Characterization of Yersinia pestis isolates from natural foci of plaque in the Republic of Georgia, and their relationship to Y. pestis isolates from other countries. Clin. Microbiol. Infect. 2008; 14(5):429-36.
51. Rivera I.G., Chowdhury M.A.R., Huq A. et al. Enterobacterial repitive Intergenic consensus sequences and the PCR to generate fingerprints of genomic DNAs from Vibrio cholerae O1, O139, and non-O1 strains. Appl. Environ. Microbiol. 1995; 61(8):2898-904.
52. Shivaji S., Bhanu N.V., Aggarval R.K. Identification of Yersinia pestis as causative organism of plaque in India as determined by 16S rDNA sequencing and RAPD-based genomic fingerprinting. FEMS Microbiol. Lett. 2000; 189:247-52.
53. Singh A., Goering R.V., Simijee S. et al Application of Molecular Techniques to the Study of Hospital Infection. Clin. Microb. Rev. 2006; 19(3):512-31.
54. Stine O.C., Alam M., Tang L. et al. Seasonal cholera from multiple small outbreaks, rural Bangladesh. Emerg. Infect. Dis. 2008; 14(5):831-3.
55. Torrea G., Chenal-Francisque V., Leclerq F. et al. Efficient tracing of global isolates of Yersinia pestis by restriction fragment length polymorphism analysis using three insertion sequences as probes. J. Clin. Microbiol. 2006; 44:2084-92.
56. Touchman J. W., Wanger D.M., Hao J. et al. A North American Yersinia pestis draft genom sequence: SNPs and phylogenetic analysis. PLoS ONE. 2007; 2(2):e220.
57. Vergnaud G., Li Y., Gorge O. et al Analysis of the three Yersinia pestis CRISPR loci provides new tools for phylogenetic studies and possibly for the investigation of ancient DNA. Adv. Exp. Med. Biol. 2007; 603:327-38.
58. World Health Organization. Available from: http://www.who.int/mediacentre/factssheets/fs267/en/index.htm. Accessed April 18. Plague. 2006; Fact sheets 267.
Рецензия
Для цитирования:
Попов Ю.А., Ерошенко Г.А., Булгакова Е.Г., Смирнова Н.И. Разработка комплексного алгоритма генотипирования и методов оценки генетического разнообразия природных штаммов возбудителей чумы и холеры. Проблемы особо опасных инфекций. 2009;(4(102)):5-10. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2009-4(102)-5-10
For citation:
Popov Yu.A., Eroshenko G.A., Bulgakova E.G., Smirnova N.I. Development of Complex Genotyping Algorithm and Methods of Evaluation of the Genetic Diversity of Plague and Cholera Agents Natural Strains. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2009;(4(102)):5-10. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2009-4(102)-5-10
Просмотров: 357
Послать статью по эл. почте 