Molekulyarnaya Meditsina (Molecular medicine)Molekulyarnaya Meditsina (Molecular medicine)Молекулярная медицина1728-29182499-9490Russkiy Vrach Publishing House11324010.29296/24999490-2020-02-07ArticlesСтатьиResearch ArticleSTRUCTURALLY FUNCTIONAL ORGANIZATION OF THE GENOME OF A CLINICALLY SIGNIFICANT STRAIN HELICOBACTER PYLORI HP42K ISOLATED FROM THE PATIENTA HOSPITAL IN THE BELARUS REPUBLICСТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА КЛИНИЧЕСКИ ЗНАЧИМОГО ШТАММА HELICOBACTER PYLORI HP42K, ИЗОЛИРОВАННОГО ОТ ПАЦИЕНТКИ УЧРЕЖДЕНИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬVoropaevE. VВоропаевЕ. В

кандидат медицинских наук, доцент

e.voropaev@gsmu.byBaranovO. YuБарановО. Ю

доктор биологических наук, доцент

ValentovichL. NВалентовичЛ. Н

кандидат биологических наук

OsipkinaO. VОсипкинаО. ВZyatkovA. AЗятьковА. АBondaN. AБондаН. АVoropaevaA. VВоропаеваА. В

кандидат биологических наук, доцент

PlatoshkinE. NПлатошкинЭ. Н

кандидат медицинских наук, доцент

MizuraV. MМицураВ. М

доктор медицинских наук, доцент

ShaforostA. SШафоростА. СGomel State Medical UniversityУчреждение образования «Гомельский государственный медицинский университет»Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут микробиологии НАН БеларусиGomel Regional Center of Hygiene, Epidemiology and Public HealthГосударственное учреждение «Гомельский областной центр гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья»15022020182VOL 18, NO2 (2020)ТОМ 18, №2 (2020)394318112022Copyright ©; 2020, Russkiy Vrach Publishing HouseCopyright ©; 2020, ИД "Русский врач"2020Russkiy Vrach Publishing HouseИД "Русский врач"https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/113240

Introduction. The use of genomic approaches allows a detailed studying of the pathogenetic potential of H. pylori bacteria. The aim of the study. To investigate the genome structural and functional organization of the H. pylori isolated in the Republic of Belarus. Methods. Using next-generation sequencing with the Ion PGM System genome analyzer, a genomic analysis of the clinically significant H. pylori isolate was performed. Results. The study of the structural and functional organization of the H. pylori HP42K isolate genome can identify the pathogenetic and antigenic determinants as possible predictors of the clinical properties. The loci: five DNA motifs AATAAAGATA and EPIYA-ABC motifs in the structure of the cagA gene, as well as the oipA gene, and alleles s1 and m1a of the vacA gene were identified to be not related to carcinogenesis. Three circular sequences represented by chromosomal and plasmid DNA of H. pylori were identified and deposited in GenBank NCBI with identification numbers CP034314.1, CP034313.1, and CP034312.1. Conclusion. The analysis of the H. pylori HP42K isolate genome showed its pathogenetic features to be associated with the development of gastroduodenal pathology but not associated with stomach cancer risk.

Введение. Использование геномных подходов позволяет подробно изучить патогенетический потенциал бактерии Helicobacter pylori. Цель. Исследовать структурно-функциональную организацию генома H. pylori, изолированного в Республике Беларусь. Методы. С использованием высокопроизводительного секвенирования на базе геномного анализатора Ion PGM System проведен геномный анализ клинически значимого изолята Н. pylori. Результаты. Изучение структурной и функциональной организации генома изолята H. pylori HP42Kможет выявить патогенетические и антигенные детерминанты, позволяющие прогнозировать его клинические свойства. Установлено наличие локусов, не связанных с канцерогенезом: 5 ДНК-мотивов AATAAGATA и EPIYA-ABC мотив в структуре cagA гена, а также выявление oipA гена, и аллелей s1 и m1a гена vacА. Идентифицированы 3 кольцевые последовательности, представленные хромосомной и плазмидными ДНКH.pylori, которые депонированы в GenBank NCBI с идентификационными номерами CP034314.1, CP034313.1 и CP034312.1. Заключение. Анализ генома изолята H. pylori HP42K показал, что его патогенетические особенности ассоциированы с развитием гастродуоденальной патологии и не связаны с канцерогенными эффектами.

Ion TorrentHelicobacter pyloriplasmidsnext-generation sequencingIon Torrentstructural and functional organization of the genomeНєlicobacterpyloriплазмидывысокопроизводительное секвенированиеструктурно-функциональная организация геномаMarshall B.J., Warren J.R. Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration. Lancet. 1984; 1 (8390): 1311-5.Calvet X., Ramirez Lâzaro M-J., Lehours P., Mégraud F. Diagnosis and epidemiology of Helicobacter pylori infection. Helicobacter. 2013; 18 (Suppl 1): 5-11.Franco A.T., Johnston E., Krishna U., Yamaoka Y, Israel D.A., Nagy T.A., Wroblewski L.E., Piazuelo M.B., Correa P, Peek R.M. Regulation of gastric carcinogenesis by Helicobacter pylori virulence factors. Cancer Res. 2008; 68 (2): 379-87.Moss S.F. The Clinical Evidence Linking Helicobacter pylori to Gastric Cancer. Cell Mol. Gastroenterol Hepatol. 2016; 3 (2): 183-91.Baltrus D.A., Blaser M.J., Guillemin K. Helicobacter pylori Genome Plasticity. Genome Dyn. 2009; 6: 75-90.Chang C-C, Kuo W-S, Chen Y-C, Perng C-L, Lin H-J, Ou Y-H. Fragmentation of CagA Reduces Hummingbird Phenotype Induction by Helicobactorpylori. PLoS One. 2016; 11 (3): e0150061.Batista S.A., Rocha G.A., Rocha A.M., Saraiva I.E., Cabral M.M., Oliveira R.C., Queiroz D.M. Higher number of Helicobacter pylori CagA EPIYA C phosphorylation sites increases the risk of gastric cancer, but not duodenal ulcer. BMC Microbiol. 2011; 11: 61.Amieva M., Peek R.M. Pathobiology of Helicobacter pylori-Induced Gastric Cancer. Gastroenterology. 2016; 150 (1): 64-78.Morales-Espinosa R., Gonzalez-Valencia G., Delgado G., Méndez J.L., Torres J., Cravioto A. Frequency and characterization of vapD gene in Helicobacter pylori strains of different vacA and cag-PAI genotype. Bioquimia. 2008; 33 (2): 43-50.Loh J.T., Shaffer C.L., Piazuelo M.B., Bravo L.E., McClain M.S., Correa P., Cover T.L. Analysis of cagA in Helicobacter pylori strains from Colombian populations with contrasting gastric cancer risk reveals a biomarker for disease severity. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2011; 20 (10): 2237-49.Mardis E.R. The impact of next-generation sequencing technology on genetics. Trends Genet. 2008; 24 (3): 133-41.Tatusova T., DiCuccio M., Badretdin A., Chetvernin V, Nawrocki E.P., Zaslavsky L., Lomsadze A., Pruitt K.D., Borodovsky M., Ostell J. NCBI prokaryotic genome annotation pipeline. Nucleic Acids Res. 2016; 44 (14): 6614-24.Воропаева А.В., Воропаев Е.В., Баранов О.Ю., Жаворонок С.В., Пиманов С.И., Макаренко Е.В., Падутов В.Е. Алгоритм определения генотипов и аллельных вариантов Helicobacter pylori с использованием полимеразной цепной реакции. Гомель: Учреждение образования «Гомельский государственный медицинский университет», 2009; 31.