Оптимизация метода мультилокусного сиквенс-типирования генов вирулентности (MVLST) Bacillus anthracis

В России эпидемическая ситуация по сибирской язве остается нестабильной, несмотря на достигнутые успехи в профилактике и лечении. Независимо от характера вспышки, эпидемиологическое расследование требует установления вероятного происхождения и генетического родства штамма, ее вызвавшего, что достигается при молекулярном типировании. Bacillus anthracis отличается высокой генетической мономорфностью, усложняющей молекулярное типирование. Вариант MLST, метод мультилокусного сиквенс-типирования генов вирулентности (MVLST) позволяет эффективно дифференцировать штаммы возбудителя. Цель работы – выбор оптимальной схемы MVLST для генетического типирования B. anthracis. Материалы и методы. Использовали полные геномы 49 штаммов B. anthracis. Для построения филограмм с алгоритмом UPGMA выявляли SNP в программе PhyloViz. Вирулентность белков оценивали и отбор кодируемых генов проводили с онлайн-ресурсом «VirulentPred: Prediction of prokariotic virulent protein». Определение индекса дискриминации D Хантера – Гастона проводили онлайн в программе Discriminatory Power Calculator. Результаты и обсуждение. MVLST-pXO1 включала пять генов: lef, cya, pagA, atxA, gerXC, – локализованных на плазмиде токсинообразования pXO1. Типирование по схеме MVLSTpXO1 49 штаммов позволило разделить их на 21 генотип (D=0,9209). Схема MVLST-pXO2 охватывала четыре структурных гена капсульного полипептида: capA, capB, capC, capD – и два регуляторных гена: acpA, acpB – плазмиды капсулообразования pXO2. Типирование по схеме MVLST-pXO2 разделило 49 штаммов на 14 генотипов (D=0,6675). Полученная схема MVLST-15 по сравнению с MVLST-19 обеспечивала более высокую дискриминирующую силу, так как разделяла 49 штаммов B. anthracis на 40 генотипов (D=0,9864), тогда как показатели MVLST-19 составляли соответственно 33 генотипа (D=0,9633). Результаты показывают, что оптимальной может быть схема MVLST-15, так как обеспечивает лучшую дискриминацию штаммов B. anthracis, используя меньший набор локусов при сохранении классической филогенетической структуры возбудителя сибирской язвы.