Молекулярная эпидемиология Vibrio cholerae - разработка алгоритма анализа данных полногеномного секвенирования


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Разработан алгоритм сравнительного анализа данных полногеномного секвенирования токсигенных штаммов Vibrio cholerae, полученных на различных технологических платформах. Алгоритм включает создание выборки геномов и проведение анализа по 1929 SNP, локализованных в открытых рамках считывания. Результат анализа полногеномного секвенирования указывает на наличие нескольких волн заноса токсигенных штаммов на территорию РФ. Так, отмечено родство штаммов, вызвавших эпидемический процесс 1994 г. в Дагестане и Украине, при этом они четко дискриминируются от штаммов, выделенных после 2000 г. Штаммы, обусловившие эпидемические осложнения в Дагестане в 1994 г., распределились между тремя разными кластерами, что позволяет высказать предположение о наличии как минимум трех независимых заносов возбудителя холеры в Республику Дагестан в период эпидемии 1994 г., а наличие в этих кластерах штаммов из Бангладеш и Мозамбика может указывать на возможное происхождение источника инфекции. Вспышка в 2001 г. в Казани, вероятно, вызвана «непальскими» штаммами. Недавние эпидемические события на Гаити вызваны штаммами «гаитянской группы», которые в этот же отрезок времени неоднократно изолировались в нашей стране но не получили дальнейшего распространения. На наш взгляд разработанный алгоритм может быть использован для разработки единого унифицированного подхода при изучении молекулярной эпидемиологии холеры в РФ.

Об авторах

Алексей Сергеевич Водопьянов

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора

Email: alexvod@gmail.com
канд. мед. наук, ст. науч. сотр. группы вирусологии Россия, 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117

Руслан Вячеславович Писанов

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. группы геномики и протеомики Россия, 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117

Сергей Олегович Водопьянов

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора

доктор мед. наук, зав. лаб. биохимии микробов Россия, 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117

Борис Николаевич Мишанькин

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора

доктор мед. наук, вед. науч. сотр. лаб. биохимии микробов Россия, 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117

Игорь Павлович Олейников

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора

науч. сотр. лаб. биохимии микробов Россия, 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117

Владимир Дмитриевич Кругликов

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора

доктор мед. наук, зам. директора по противоэпидемической работе Россия, 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117

Светлана Викторовна Титова

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора

канд. мед. наук, директор института Россия, 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, 117

Список литературы

  1. Bhuyan S.K., Vairale M.G., Arya N., Yadav P., Veer V., Singh L., Yadava P.K., Kumar P. Molecular epidemiology of Vibrio cholerae associated with flood in Brahmaputra River valley, Assam, India. Infect. Genet. Evol. 2015; Dec 2. pii: S1567-1348 (15)30059-9. doi: 10.1016/j.meegid.2015.11.029.
  2. Parkhill J. and Wrencor B.W. Bacterial epidemiology and biology - lessons from genome sequencing. Genome Biol. 2011; 12 (10): 230. Published online. 2011; Oct 24. doi: 10.1186/gb-2011-12-10-230.
  3. Lam C., Octavia S., Reeves P.R., Lan R. Multi-locus variable number tandem repeat analysis of 7th pandemic Vibrio cholerae. BMC Microbiol. 2012; May 24; 12: 82. doi: 10.1186/1471-2180-12-82.
  4. Кулешов К.В., Маркелов М.Л., Дедков В.Г., Водопьянов С.О., Водопьянов А.С., Керманов А.В., Писанов Р.В., Кругликов В.Д., Мазрухо А.Б., Малеев В.В., Шипулин Г.А. Филогенетический анализ геномов штаммов Vibrio cholerae, выделенных на территории Ростовской области. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2013; 6: 13-20.
  5. Kuleshov K.V., Vodop’yanov S.O., Dedkov V.G., Markelov M.L., Kermanov A.V., Kruglikov V.D. et al. Draft Genome Sequencing of Vibrio cholerae O1 El Tor Isolates Collected in the Russian Federation from Imported Cholera Cases. Genome Announc. 2014; Jul 17; 2 (4). pii: e00624-14. doi: 10.1128/genomeA.00624-14.
  6. Челдышова Н.Б., Крицкий А.А., Краснов Я.М., Смирнова Н.И. Анализ результатов фрагментарного и полногеномного секвенирования атипичных штаммов Vibrio cholerae классического биовара, вызвавших вспышку азиатской холеры в России. Эпидемиол. и инфекц. бол. 2015; 20 (5): 24-31.
  7. Миронова Л.В., Балахонов С. В. Полногеномный анализ однонуклеотидных полиморфизмов в изучении молекулярной эпидемиологии холеры в эволюционной истории возбудителя. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014; 4: 10-8.
  8. Reimer A.R., Domselaar G.V., Stroika S., Walker M., Kent H., Tarr C. et al. Comparative Genomics of Vibrio cholerae from Haiti, Asia, and Africa. Emerg. Inf. Diss. 2011; 17 (11): 2113-21.
  9. Katz L.S., Petkau A., Beaulaurier J., Tyler S., Antonova E.S., Turnsek M.A. et. al. 2013. Evolutionary dynamics of Vibrio cholerae O1 following a single-source introduction to Haiti. mBio 4 (4): e00398-13. doi: 10.1128/mBio.00398-13.
  10. Duke J.L., Lind C., Mackiewicz K., Ferriola D., Papazoglou A., Derbeneva O. et al. Towards allele-level human leucocyte antigens genotyping - assessing two next-generation sequencing platforms: Ion Torrent Personal Genome Machine and Illumina MiSeq. Int. J. Immunogenet. 2015 Oct; 42 (5): 346-58. doi: 10.1111/iji.12213. Epub. 2015 Jun 27.
  11. Van den Hoecke S., Verhelst J., Vuylsteke M., Saelens X. Analysis of the genetic diversity of influenza A viruses using next-generation DNA sequencing. BMC Genomics. 2015 Feb 14; 16: 79. doi: 10.1186/s12864-015-1284-z.
  12. Quail M.A., Smith M., Coupland P., Otto T.D., Harris S.R., Connor T.R. et al. A tale of three next generation sequencing platforms: comparison of Ion Torrent, Pacific Biosciences and Illumina MiSeq sequencers. BMC Genomics. 2012 Jul 24; 13: 341. doi: 10.1186/1471-2164-13-341.
  13. Романов А.В., Чернов Е.А., Эйдельштейн М.В. Молекулярная эпидемиология внутрибольничных золотистых стафилококков в стационарах различных регионов России. Молекулярная медицина. 2013; 4: 55-64.
  14. Kuleshov K.V., Vodop’yanov S.O., Markelov M.L., Dedkov V.G., Kermanov A.V., Kruglikov V.D. et al. Draft Genome Sequences of Vibrio cholerae O1 ElTor Strains 2011EL-301 and P-18785, Isolated in Russia. Genome Announc. 2013 Aug 22; 1 (4). pii: e00659-13. doi: 10.1128/genomeA.00659-13.
  15. Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution. 2011; 28: 2731-9.
  16. Щелканова Е.Ю., Кульшань Т.А., Заднова С.П., Агафонов Д.А., Смирнова Н.И. Конструирование штамма-продуцента в-субъединицы холерного токсина на модели атоксигенного геноварианта Vibrio cholerae. Холера и патогенные для человека вибрионы: Материалы проблемной комиссии (48.04) Координационного научного совета по санитарно-эпидемиологической охране территории Российской Федерации. Ростов-на-Дону: Дониздат; 2015; Вып. 28: 144-6.
  17. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y.C. Evolution of new variants of Vibrio cholerae O1. Trends in Microbiology. 2010; 18 (1): 46-54.
  18. Писанов Р.В., Ежова М.И., Монахова Е.В., Черкасов А.В., Краснов Я.М., Водопьянов А.С. и др. Особенности структуры генома токсигенного штамма Vibrio cholerae El Tor Инаба, выделенного в 2014 г. из открытого водоема в Ростове-на-Дону. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 2: 63-7.
  19. Мишанькин Б.Н, Водопьянов А.С, Ломов Ю.М., Водопьянов С.О., Романова Л.В., Черепахина И.Я. и др. Мультилокусное VNTR-типирование культур холерных вибрионов, выделенных в г. Казань во время вспышки холеры летом 2001 года. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2003; 6: 11-5.
  20. Ломов Ю.М., Москвитина Э.А., Арешина О.А., Адаменко О.Л.. Оценка эпидемиологической обстановки по холере в мире в современный период. Прогноз. Проблемы особо опасных инфекций. 2011; Вып. 107: 16-9.
  21. Онищенко Г.Г., Беляев Е.Н., Москвитина Э.А., Резайкин В.И., Ломов Ю.М., Мединский Г.М. Холера в Дагестане: прошлое и настоящее / Под общей редакцией заслуженного деятеля науки РФ, доктора мед. наук, проф. Г.М. Мединского. Ростов-на-Дону: Изд-во «Полиграф»; 1995: 33-77.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-вектор", 2016


 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).