Прикаспийский песчаный природный очаг: филогенетическая история и происхождение штаммов Yersinia pestis

Цель работы – анализ филогенетического родства и происхождения штаммов Yersinia pestis, выделенных в разные периоды эпизоотической активности Прикаспийского песчаного природного очага (ПППО) чумы в XX– XXI вв.

Материалы и методы. В работе использованы 40 штаммов Y. pestis из ПППО и сопредельных очагов чумы, выделенных в 1922–2015 гг. Проведено полногеномное секвенирование 19 штаммов Y. pestis из ПППО. Филогенетический анализ выполнен по данным полногеномного SNP-анализа на основе 1914 выявленных SNPs. Поиск маркерных SNPs выполняли с помощью программы Snippy 4.6. Построение филогенетического дерева осуществляли с использованием алгоритма Maximum Likelihood, модель нуклеотидных замен GTR.

Результаты и обсуждение. По данным полногеномного SNP-анализа установлено, что штаммы Y. pestis средневекового биовара из ПППО относятся к филогенетической линии 2.MED1 и делятся на две основные ветви. Одна из них циркулировала в очаге в первой половине XX в., а другая – во второй половине XX – начале XXI в. Показано, что штаммы первой ветви являлись причиной вспышек и отдельных случаев чумы в ПППО в первой половине XX в. Они близкородственны штаммам из Прикаспийского Северо-Западного степного и Волго-Уральского песчаного природных очагов чумы, которые в этот же период вызывали многочисленные вспышки с высоким процентом летальности. Штаммы Y. pestis из ПППО второй половины XX и начала XXI в. относятся ко второй филогенетической ветви линии 2.MED1, в основании которой лежат штаммы из Северного Приаралья 1945 г. Последние были предшественниками всех штаммов, выделенных в ПППО после длительного межэпизоотического периода, произошедшего в середине XX в. Также прослеживается генетическое родство штаммов из ПППО и Дагестанского равнинно-предгорного очага.