Генотипирование штаммов Francisella tularensis subsp. Mediasiatica с использованием маркерных SNP

Цель исследования – генотипирование штаммов Francisella tularensis subsp. mediasiatica с использованием маркерных SNP на основе данных полногеномного секвенирования. Материалы и методы. В работе использовали 50 полных геномов (WGS) штаммов F. tularensis subsp. mediasiatica из базы данных NCBI и 25 геномов, секвенирование которых проведено специалистами ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора. Выделение отдельных кластеров на дендрограмме проводили при значении бутстреп-поддержки как минимум >90 % (при использовании 1000 репликаций). Результаты и обсуждение. На репрезентативной выборке из 75 геномов F. tularensis subsp. mediasiatica были отобраны 5251 SNP, встречающиеся минимум у двух штаммов. В ходе биоинформационного анализа исключены геномы с более чем 500 SNP в участках, не охваченных WGS. На основе филогенетического анализа построена дендрограмма и выделены 11 крупных кластеров, названных по географическим локациям ранних или доминирующих штаммов, при бутстреп-поддержке >90 % (1000 репликаций). Для типирования штаммов в кластерах определены «маркерные» SNP, характерные для каждого кластера и его дочерних групп, но отсутствующие у остальных. Разработана программа «SNP Genotyper» для автоматического определения генотипа штаммов на основе маркерных SNP. Проведено изучение генетической вариабельности F. tularensis subsp. mediasiatica различного происхождения методом анализа wgSNP. Выявлено генетическое разнообразие штаммов subsp. mediasiatica, выделенных на территориях Алтайского края (Российская Федерация) и Республики Казахстан. На основе маркерных SNP разработан алгоритм для оперативного анализа WGS-данных геномов F. tularensis subsp. mediasiatica. Разработанная методика определения генетических линий может стать полезным инструментом как для оперативного анализа при выделении свежих штаммов, определения филогенетического родства штаммов, изучения генетического разнообразия популяции, так и при проведении ретроспективных исследований.