Молекулярно-генетическая характеристика штаммов Yersinia pestis из Волго-Уральского песчаного очага чумы

Цель работы – определение филогенетического разнообразия субпопуляций штаммов Yersinia pestis из ВолгоУральского песчаного природного очага чумы (ВУППО) за периоды эпизоотической и эпидемической активности с 1912 по 2002 г. и определение их географического распространения.
Материалы и методы. В работе исследовано 103 штамма, выделенных на территории ВУППО с 1912 по 2002 г. Высокопроизводительное секвенирование проводили на платформе MGI (секвенатор DNBSEQ-G50RS, Китай) с использованием наборов реактивов MGIEasy Fast FS Library Prep Set и MGIEasy UDB Primers Adapter Kit A. Для обработки данных и сборки необработанных коротких прочтений генома de novo использовали Unicycler v0.4.9, FastQC v0.11.9. Анализ VNTR-локусов осуществляли с помощью программы TandemReapeatFinder, для иерархической кластеризации использовался метод агломеративной кластеризации (AgglomerativeClustering, бибилиотека scikit-learn v1.7.0). SNP-типирование осуществляли с помощью программы Snippy v4.6.0. Построение филогенетического дерева выполняли методом Maximum Likelihood с применением программы PhyML 3.1 с 500 бутстреп-репликами.
Результаты и обсуждение. По данным полногеномного SNP-анализа и филогенетической реконструкции популяционной структуры выявлены основные распространенные в ВУППО субпопуляции, установлены SNP-генотипы штаммов Y. pestis, определены их маркерные SNPs. На основании полученных данных предположено, что причиной вспышки в 1945 г. на территории ВУППО в Казахстане могли быть штаммы Y. pestis, относящиеся к SNP-генотипу Pricasp 2. По данным анализа локусов VNTR выявлены 57 MLVA25-генотипов, определены наиболее вариабельные локусы (ms46 и ms62) для штаммов возбудителя чумы с территорий ВУППО. Результаты SNP- и MLVA25-типирования штаммов, выделенных в ВУППО с 1912 по 2002 г., указывают на активное изменение внутриочаговых зон циркуляции штаммов Y. pestis, а также на последовательную эволюцию штаммов средневекового биовара филогенетической ветви 2.MED1 возбудителя чумы в этом очаге.