Ауксотрофность штаммов Yersinia pestis античного биовара и ее генетические основы

Цель – изучение зависимости роста от аминокислот у штаммов Yersinia pestis разных филогенетических ветвей античного биовара и определение генетических основ ауксотрофности этих штаммов.

Материалы и методы. В работе использовали 38 штаммов Y. pestis основного подвида античного биовара, выделенных в различных очагах мира в период 1928–2020 гг. Питательные потребности штаммов определяли высевом на минимальный агар Difco с различным набором аминокислот. Для проведения филогенетического анализа штаммов использовали программы Wombac 2.0 и SeaView 5.0.5. Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей генов выполняли с помощью алгоритма BLAST и программы Mega 7.0.

Результаты и обсуждение. Определена филогенетическая принадлежность использованных штаммов Y. pestis античного биовара к филогенетическим ветвям 0.ANT3, 0.ANT5, 1.ANT, 2.ANT3, 3.ANT2, 4.ANT. Установлено, что у всех исследованных штаммов античного биовара имеется общая зависимость роста от трех аминокислот – фенилаланина, треонина и метионина. У большинства штаммов античного биовара всех филогенетических ветвей рост также зависел от присутствия в среде цистеина, за исключением части штаммов филогенетической ветви 4.ANT. В 14 генах метаболизма серы и цистеина обнаружено 19 мутаций. Для каждой филогенетической группы античного биовара характерен свой профиль мутаций в генах, участвующих в биосинтезе цистеина. Установлена потребность в лейцине штаммов филогенетической ветви 0.ANT5, причиной которой может являться сдвиг рамки считывания в гене leuA. Штаммы ветви 1.ANT, выделенные на территории Демократической Республики Конго, проявляли дополнительную зависимость роста от пролина. Установленные питательные потребности штаммов и генетические причины ауксотрофности дополняют фенотипические и генетические характеристики филогенетических ветвей античного биовара и могут быть использованы в качестве генетических маркеров для дифференциации этих штаммов.