INDEL-GENOTYPING OF VIBRIO CHOLERAE STRAINS

Abstract

The aim of this work was to genotype Vibrio cholerae strains, based on 9 INDEL-markers. We identified 26 genotypes in 223 strains studied. Based on the cluster analysis, all genotypes were grouped into 8 clusters. A geographic attachment to specific regions was characteristic for some of the clusters. Toxigenic strains formed a separate cluster and have genotypes different from atoxigenic strains. All strains V cholerae O1 Eltor, isolated from 1929 to 2014, had an identical genotype, different from the genotypes of V. cholerae O1 classical and V. cholerae O139. A loss of cholera toxin gene was shown to fail to give rise in the alteration of INDEL-genotype. This allows us recommend this genotyping method for the identification strains that had a cholera toxin gene in the past. Under annual isolation of strains of V. cholerae from environmental objects, their population was established to be particular due to a high level of genetic diversity. This makes it possible to propose the use of the diversity index as one of the criteria for the assessment of epidemiological risk.

Keywords

Vibrio cholerae / INDEL / cholera / Vibrio cholerae / INDEL / genotyping

References

[1] Онищенко Г.Г., Москвитина Э.А., Водопьянов А.С., Монахова Е.В., Писанов Р.В., Водопьянов С.О. и др. Ретроспективный молекулярно-эпидемиологический анализ эпидемии холеры в Республике Дагестан в 1994. Пробл. особо опасных инф. 2016; 4: 33-41. DOI: 10.21055/0370-1069-2016-4-33

[2] Титова С.В., Кругликов В.Д., Ежова М.И., Водопьянов А.С., Архангельская И.В., Водопьянов С.О., Москвитина Э.А. Анализ динамики выделения и биологических свойств штаммов V. cholerae O1 El-Tor, изолированных из водных объектов на территории Ростовской области с 2003-2014 гг. Здоровье населения и среда обитания. 2015; 2 (263): 39-41.

[3] Смирнова Н.И., Кульшань Т.А., Краснов Я.М. MLVA-типирование клинических штаммов Vibrio cholerae, изолированных в разные периоды текущей пандемии холеры. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2015; 1: 15-22.

[4] Мишанькин Б.H., Водопьянов А.С., Ломов Ю.M., Романова Л.В., Водопьянов С.О., Сучков И.Ю. и др. Ретроспективный VNTR-анализ генотипов штаммов Vibrio cholerae O1, выделенных на территории ростовской области в годы VII пандемии холеры. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2004; 4: 28.

[5] Тимофеев В.С., Кудрявцева Т.Ю., Мокриевич А.Н., Павлов В.М., Дятлов И.А. Молекулярное типирование штаммов Francisella tularensis методом мультилокусного анализа вариабельности числа тандемных повторов. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2014; 1: 8-15.

[6] Платонов М.Е., Евсеева В.В., Дентовская С.В., Анисимов А.П. Молекулярное типирование Yersinia pestis. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2013; 2: 3-12.

[7] Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Олейников И.П., Мишанькин Б.Н., Кругликов В.Д., Архангельская И.В. и др. INDEL- и VNTR-типирование штаммов Vibrio cholerae, выделенных в 2013 году из объектов окружающей среды на территории Российской Федерации. Здоровье населения и среда обитания. 2015; 5 (266): 41-4.

[8] Simpson E.H. Measurement of diversity. Nature (London). 1949; Vol. 163, No 4148.

[9] Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution. 2011; 28: 2731-9.

[10] Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Мишанькин Б.Н., Олейников И.П. Алгоритм компьютерного VNTR-типирования на основе неполных сиквенсов ДНК-штаммов Vibrio cholerae, выделенных на Гаити в 2010 г. Здоровье населения и среда обитания. 2013; 3 (240): 28-30.

[11] Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Мишанькин Б.Н., Олейников И.П. Корреляция области вариабельного тандемного повтора VcB (VNTR VcB) и гена токсин-корегулируемых пилей (tcpA) у возбудителя холеры: компьютерный анализ. Здоровье населения и среда обитания. 2014; 4 (253): 14-6.

[12] Кульшань Т.А., Топорков А.В., Смирнова Н.И. Генетические изменения вирулентных штаммов холерных вибрионов биовара Эльтор при их обитании в водной среде. Пробл. особо опасных инф. 2006; 1 (91): 41-4.

[13] Щелканова Е.Ю., Кульшань Т.А., Заднова С.П., Агафонов Д.А., Смирнова Н.И. Конструирование штамма-продуцента В-субъединицы холерного токсина на модели атоксигенного геноварианта Vibrio cholerae. Холера и патогенные для человека вибрионы. В кн.: Материалы проблемной комиссии (48.04) Координационного научного совета по санитарно-эпидемиологической охране территории Российской Федерации. Ростов-на-Дону: Дониздат; 2015, Вып. 28: 144-6.

[14] Анисимов А.П. Внутривидовое разнообразие Yersinia pestis. Успехи современного естествознания. 2003; 10: 50-2.

[15] Маркова Ю.А., Савилов Е.Д. Использование показателей разнообразия возбудителя для оценки состояния эпидемического процесса. Журн. инфекционной патологии. 1999; 2-3: 10-5.

[16] Беляков В.Д. Введение в эпидемиологию инфекционных и неинфекционных болезней. М.: Медицина; 1989.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-vector