USING OF MUSEOGENOMICS METHODS TO STUDY THE HISTORICAL COLLECTION OF ARGAS TICKS

Abstract

There was made a sample survey of museum specimens of the unique Argasidae ticks collection of E.N. Pavlovsky, collected during his expeditions to Central Asia from 1934 to 1955, in order to determine DNA fragments of ticks and causative agents of tick-borne infections. The technology of Real-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) was used in this work. The increaease of the accumulation curve (Ct) occurred at the 30th-40th cycle of amplification of the conserved mitochondrial DNA site, thus indicating that museum samples are suitable for further research and study of the tick genome. Genetic markers of tick-borne infections were identified in 10 samples from 48 ticks. 8 samples were positive for the presence of nucleic acids fragments of tick-borne rickettsia (Rickettsia species). There were identified genetic markers of Lyme disease causative agent (Borrelia burgdorferi s.l.) in one of the samples. Also the DNA fragments specific to Q-fever (Coxiella burnetii) were discovered in one case. Obtained data represent high scientific significance of the E.N. Pavlovsky collection in modern time. The unique biological material can be used to study the structure and evolution of the genome of Argasidae ticks, as well as etiology and the spread of tick-borne infections.

Keywords

Academician E.N. Pavlovsky / tick-borne collection / Argasidae / Ornithodoros / tick-born relapsing fever / Real-Time PCR / qPCR / qRT- PCR / Central Asia / Iran

References

[1] 1. Балашов, Ю.С. Экспериментальная межвидовая гибридизация Аргасовых клещей Ornithodoros papillipes, O. tartakovskyi, O. verrucosus (Argasidae, Ixodoidea) / Ю.С. Балашов // Паразитология. - 1970. - Т.6, №3. - С.274-282.

[2] 2. Бондаренко, Е.И. Выявление генетических маркеров возбудителей клещевых риккетсиозов в ПЦР с помощью наборов реагентов «РеалБест ДНК Rickettsia species» и «РеалБест ДНК Rickettsia sibirica / Rickettsia heilongjiangensis» / Е.И. Бондаренко, Л.Д. Щучинова, Д.И. Тимофеев [и др.] // Новости «Вектор-Бест». - 2018. - №1(87). - С.2-10.

[3] 3. Кербабаев, Э.Б. Кровососущие клещи семейства Argasidae Canestrini 1890 на территории бывшего СССР / Э.Б. Кербабаев // Российский паразитологический журнал. - 2012. - №2. - С.16-29.

[4] 4. Мокроусов, В.Н. Советские эпидемиолого-паразитологические экспедиции в Иран в 1941-1943 гг. / В.Н. Мокроусов, В.Ю. Кравцов, Л.Л. Кравцова // Военно-медицинский журнал. - 2018. - Т.339, №9. - С.82-87.

[5] 5. Никитин, А.Ф. К истории кафедры биологии и паразитологии (малоизвестные страницы) / А.Ф. Никитин. - СПб.: ВМедА, 1998. - 50 с.

[6] 6. Павловский, Е.Н. Распространение Ornithodoros papillipes в связи с эпидемиологией клещевого рекурренса в юго-восточном Таджикистане / Е.Н. Павловский, Г.Я. Змеев // Труды Таджикской базы АН СССР. - 1939. - С.11.

[7] 7. Петрищева, П.А. Клещевой возвратный тиф / П.А. Петрищева, А.Н. Скрынник / География природноочаговых болезней человека в связи с задачами их профилактики. - М.: Медицина, 1968. - С.95-119.

[8] 8. Тимофеев, Д.И. Экстракция нуклеиновых кислот из клещей: проблемы и возможности стандартизации / Д.И. Тимофеев, Н.В. Фоменко, М.К. Иванов // Сибирский медицинский журнал. - 2012. - №4. - С.45-48.

[9] 9. Тимофеев, Д.И. Новые наборы реагентов для выявления нуклеиновых кислот вируса клещевого энцефалита и боррелий комплекса Borrelia burgdorferi s.l. методом ПЦР с детекцией в режиме реального времени / Д.И. Тимофеев, Е.И. Бондаренко, Н.Г. Топычканова [и др.] // Новости «Вектор-Бест». - 2014. - №1(71). - С.2-11.

[10] 10. Durden, L.A. The U.S. National Tick Collection: A Vital Resource for Systematics and Human and Animal Welfare / L.A. Durden, J.E. Keirans, J.H. Oliver // American entomologist. - 1996. - Vol.42, №4. - P.239-249.

[11] 11. Hoogstraal, H. Argasid and Nuttalliellid ticks as parasites and vectors / H. Hoogstraal // Adv. Parasitol. - 1985. - Vol.24. - P.135-238.

[12] 12. Kuo, C. Tick-borne pathogens in ticks collected from birds in Taiwan / C. Kuo, Y. Lin, C. Yao [et al.] // Parasites & Vectors. - 2017. - №10. - P.1-13.

[13] 13. Laaksonen, M. Crowdsourcing-based nationwide tick collection reveals the distribution of Ixodes ricinus and I. persulcatus and associated pathogens in Finland / M. Laaksonen, E. Sajanti, J.J. Sormunen // Emerging Microbes & Infections. - 2017. - №6. - P.1-7.

[14] 14. Persing, D.H. Detection of Borrelia burgdorferi DNA in museum specimens of Ixodes dammini ticks / D.H. Persing, S.R. Telford III, P.N. Rys [et al.] // Science (New York, N.Y.). - 1990. - Vol.249. - P.1420-1423.

[15] 15. Tobolewski, J.I. Detection and identification of mammalian DNA from the gut of museum specimens of ticks / J.I. Tobolewski, MJ. Kaliszewski, R.K. Colwell [et al.] // J. Med. Entomol. - 1992. - №6. - P.1049-1051.

RIGHTS & PERMISSIONS

Glushenko D.D., Soloveva P.A., Rakin A.I.