Пространственно-временной анализ циркуляции Yersinia pestis в Волго-Уральском песчаном очаге

Цель работы - сравнительный анализ филогенетического родства штаммов Yersinia pestis, выделенных в периоды 1912-1945 и 1963-2003 гг. c различной эпидемической активностью в Волго-Уральском песчаном природном очаге, для выявления пространственно-временных закономерностей циркуляции возбудителя чумы в регионах Северного Прикаспия. Материалы и методы. Проведено исследование свойств и полногеномное секвенирование 18 штаммов Y. pestis из Волго-уральского песчаного очага и 12 штаммов из других очагов северного Прикаспия и Северного Приаралья, выделенных с 1912 по 2003 год. Филогенетический анализ выполнен по данным полногеномного SNP-анализа на основе 2188 выявленных SNPs. Поиск SNPs в коровом геноме проведен с помощью программы Wombac 2.0. Для анализа филогенетических связей штаммов использована дендрограмма Maximum Likelihood, модель GTR. Результаты и обсуждение. Все исследованные штаммы из очагов Северного Прикаспия относятся к средневековому биовару основного подвида возбудителя чумы. Это высоковирулентные и эпидемически опасные штаммы. По данным полногеномного секвенирования и филогенетического анализа 30 штаммов из Волго-Уральского песчаного и сопредельных очагов чумы установлено, что в начале XX в. на территории очага были распространены штаммы двух филогенетических ветвей средневекового биовара - 2.MED4 и 2.MED1. Доказано, что штаммы 2.MED1 являлись этиологическими агентами вспышек чумы в Волго-Уральском песчаном очаге в этот период. выявлено наличие параллельных линий эволюции в ветви 2.MED1, связанных со вспышками чумы в первой половине прошлого века. во второй половине XX и начале XXI вв. в волго-уральском песчаном очаге получила распространение современная линия эволюции ветви 2.MED1, штаммы которой тесно сгруппированы, что свидетельствует о близком генетическом родстве этих штаммов. в этот период зарегистрированы лишь спорадические случаи заболевания людей чумой. современные штаммы из волго-Уральского песчаного очага (1963-2003 гг.) и ранее выделявшиеся штаммы (1912-1945 гг.) не ведут происхождения друг от друга, а представляют близкородственные, но независимые ветви эволюции, отходящие от общего ствола ветви 2.MED1. Современные штаммы образуют отдельный кластер дендрограммы, в основании которого лежат штаммы из Северо-Приаральского пустынного очага 1945 г. Это позволяет сделать предположение о повторном заселении территории волго-Уральского песчаного очага после перерыва активности в 50-е годы прошлого столетия близкородственными штаммами из северного Приаралья.