Генетическое разнообразие и филогенетическое родство штаммов Vibrio cholerae R-варианта

Среди холерных вибрионов, выделяемых из поверхностных водоемов в процессе мониторинга, встречаются штаммы, отклоняющиеся от типичных по признаку агглютинабельности диагностическими холерными сыворотками, что затрудняет отнесение их к той или иной серогруппе. Поэтому актуальной задачей представляется выявление причин этих отклонений путем изучения структуры генетических детерминант, ответственных за синтез О-антигена (wb* кластеров). Цель работы – идентификация wb* кластеров в геномах Vibrio cholerae R-варианта, изучение их структуры и проведение филогенетического анализа данных штаммов. Материалы и методы. Проведено полногеномное секвенирование (платформы Illumina MiSeq и MinION). Cборка осуществлялась de novo программой-сборщиком SPAdes (v.3.11.1). Манипуляции с последовательностями кластеров и визуализация данных проводились с помощью программы BLAST из пакета ncbi-blast-suite версии 2.13.0, скриптов на языке Python и пакетов pyGenomeViz, Biopython. Филогенетическое дерево построено с использованием программы roary (v.3.13.0). Полногеномное выравнивание проводилось программами nucmer и promer из пакета MUMmer 4 версии 4.0. Результаты и обсуждение. У штаммов холерного вибриона R-варианта установлено наличие в геноме wb* кластеров разных типов, среди которых наиболее часто встречались О23 и О59. Проведено сравнение транслированных аминокислотных последовательностей wb* регионов штаммов R-варианта с аминокислотными последовательностями представленных в базе данных NCBI референсных штаммов. Часть рассмотренных кластеров полностью совпадала с референсными. Для других установлена высокая вариабельность. Филогенетически штаммы группировались преимущественно в соответствии с типом wb* кластера, вне зависимости от S/R-фенотипа. Штаммы V. cholerae R-варианта сложно систематизировать по признаку агглютинабельности, и для определения их патогенного потенциала необходимо использовать молекулярные методы исследования, в частности полимеразную цепную реакцию.