Полногеномное секвенирование и филогенетический анализ вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ

Целью исследования стало проведение полногеномного секвенирования вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ, а также определение на основании полученных результатов его филогенетических связей и особенностей генетической организации.

Материалы и методы. Полногеномное секвенирование штамма F. tularensis 15 НИИЭГ осуществляли на платформах Ion PGM (Ion Torrent, США) и MinIon (Oxford Nanopore Technologies, Великобритания). Выравнивание полученных прочтений на полный геном штамма F. tularensis subsp. holarctica LVS (CP009694, США, 2015 г.) осуществляли с помощью программного пакета DNASTAR Lasergene 15.3. Гибридную сборку ридов в контиги осуществляли с помощью программы Unicycler v. 0.4.4, используя данные, полученные по технологии полупроводникового секвенирования (Ion PGM) и секвенирования через нанопоры (MinIon). Филогенетический анализ выполняли на основе данных о найденных единичных нуклеотидных заменах (SNPs), находящихся в коровой части генома F. tularensis. Для построения дендрограммы по полученным данным общей SNP-матрицы использовали алгоритм Maximum parsimony.

Результаты и обсуждение. Подтверждено близкое родство штамма F. tularensis 15 НИИЭГ с вакцинным штаммом F. tularensis LVS, который используется в странах Западной Европы и Северной Америки. При поиске общих единичных мутаций, характерных для вакцинных штаммов F. tularensis 15 НИИЭГ и LVS, найдены 5 уникальных SNPs, отличающих их от других 228 штаммов F. tularensis, используемых при сравнении. Геномный анализ вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ относительно вирулентных штаммов выявил в его структуре две протяженные делеции размером 526 п.н. (гены pilA и pilE) и 1480 п.н. (гены, кодирующие липопротеин). Аналогичные делеции присутствуют и в геноме вакцинного штамма F. tularensis LVS.