Multiplex PCR for the differentiation of Vibrio cholerae 01 biovar El Tor strains of different epidemic importance
- Authors: Agafonova E.Y.1, Agafonov D.A.1, Smirnova N.I.1
-
Affiliations:
- Russian Research Institute «Microbe», Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being
- Issue: No 4 (2018)
- Pages: 49-55
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/2226-6976/article/view/287126
- DOI: https://doi.org/10.18565/epidem.2018.4.49-55
- ID: 287126
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
Objective. To develop a procedure for the simultaneous identification of toxic epidemically dangerous Vibrio cholerae biovar El Tor strains and for the differentiation of nontoxigenic strains into potentially epidemic dangerous and epidemic safe ones. Materials and methods. The investigators used 167 V. cholerae 01 biovar El Tor strains, 6 nontoxigenic V. cholerae non-01/0139 strains, 5 bacterial strains of closely related species in the genus Vibrio, and 3 Enterobacteriaceae strains. Results. One-step multiplex PCR for the identification of marker genes was carried out in 2 reaction mixtures. The toxigenic epidemically dangerous strains were typified by the formation of 4 amplified fragments corresponding to the vc0180, vc0514, ctxA, and tcpA genes; the nontoxigenic potentially epidemically dangerous strains were characterized by 3 fragments corresponding to the vc0180, vc0514 and tcpA genes, and the nontoxigenic epidemically safe strains were typical of the formation of 1 fragment corresponding to the tcpA gene, or the absence of ail detected marker genes, respectively. Conclusion. A procedure has been developed to differentiate V, cholerae 01 biovar El Tor strains of different epidemic importance. The investigation has shown the specificity and effectiveness of the developed multiplex PCR that can be used in epidemiological investigations, monitoring studies of environmental objects and for the certification of V. cholera strains.
Full Text
About the authors
Elena Yu. Agafonova
Russian Research Institute «Microbe», Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being
Email: rusrapi@microbe.ru
Junior Reasecher, Department of Microbiology
Dmitriy A. Agafonov
Russian Research Institute «Microbe», Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being
Email: rusrapi@microbe.ru
Cand. Biol. Sсi., Senior Researcher, Department of Microbiology
Nina I. Smirnova
Russian Research Institute «Microbe», Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being
Email: rusrapi@microbe.ru
Biology Dr, Head, Department of Microbiology
References
- Онищенко Г.Г., Ломов Ю.М., Москвитина Э.А., Федоров Ю.М., Подосинникова Л.С., Горобец A.B. Холера в начале XXI века. Прогноз. Журн. микробиол., эпидемиол., иммунобиол 2005; (3): 44-8.
- Титова С.В., Москвитина Э.А., Кругликов В.Д., Самородова А.В.ДюленеваЕ.Г., МонаховаЕ.В., Писанов Р.В., Водопьянов A.C., Архангельская И.В., Иванова С.М., Ковалева Т.В., Водопьянов С.О. Холера: Оценка эпидемиологической обстановки в мире и России в 2006-2015 гг. Прогноз на 2016 г. Проблемы особо опасных инфекций 2016; (1): 20-7. doi: 10.21055/0370-1069-2016-1-20-27
- Dziejman M., Balon E., Boyd D., Fraser C.М., Heidelberg J.F., Mekalanos J.J. Comparative genomic analysis of Vibrio cholerae: genes that correlate with cholera endemic and pandemic disease. Proc. Nat. Acad. Sсi. 2002; 99(3): 1556-61. doi: 10.1073/pnas.042667999
- O’shea Y. A., Reen F.J., Quirke A.M., Boyd E.F. Evolutionary genetic analysis of the emergence of epidemic Vibrio cholerae isolates on the basis of comparative nucleotide sequence analysis and multilocus virulence gene profiles. J. Clin. Microbiol 2004; 42(10): 4657-71. doi: 10.1128/JCM.42.10.4657-4671.2004.
- Waldor M.K., Makalanos J.J. Lysogenic conversion by a filamentous bacteriophage encoding cholera toxin. Science 1996; 272(5270): 5819-25. doi: 10.1126/science272.5270.1910
- Осина H.A., Каляева Т.Б., Бугоркова Т.В., Касьян И.А. Обороткина Н.Ф. Результаты мониторинга холерных вибрионов в водных экосистемах на территории Республики Калмыкия. Здоровье населения и среда обитания 2013; 2(239): 28-30.
- Титова С.В., Монахова Е.В. О потенциальной опасности нетоксигенных штаммов холерных вибрионов, содержащих гены токсин-корегулируемых пилей адгезии. Эпидемиол. инфекц. болезни. Актуал. вопр. 2016; (5): 65-70.
- Faruque S.M., Mekalanos J.J. Phage-bacterial interactions in the evolution of toxigenic Vibrio cholerae. Virulence 2012; 3(7): 556-65. doi: 10.4161/viru.22351
- Гриднева Л.Г., Мусатов Ю.С., Громова T.B., Пуховская Н.М., Белозерова Н.Б., Уткина О.М., Иванов Л.И., Ковальский А.Г., Миронова Л.В., Куликалова Е.С., Хунхеева Ж.Ю., Балахонов С.В. Результаты мониторинга и биологические свойства холерных вибрионов, изолированных из объектов окружающей среды на территории Хабаровского края. Проблемы особо опасных инфекций 2014; (1): 121-4.
- Миронова Л.В., Хунхеева Ж.Ю., Пономарева A.C., Басов Е.А., Гольдапель Э.Г., Урбанович Л.Я., Громова Т.В., Краснощеков В.Н., Борзов В.П., Алленов A.B., Ковальский А.Г., Балахонов С.В. Молекулярноэпидемиологический анализ ситуации по холере на Дальнем Востоке России в период седьмой пандемии. Дальневосточный журнал инфекционной патологии 2015; 27: 57-62.
- Титова С.В., Кругликов В.Д., Ежова М.П., Водопьянов A.C., Архангельская И.В., Водопьянов С.О., Москвитина Э.А. Анализ динамики выделения и биологических свойств штаммов V cholerae Ol El-Tor, изолированных из водных объектов на территории Ростовской области в 2003-2014 гг. Здоровье населения и среда обитания 2015; (2): 39-41.
- Faruque S.M., Asadulghani, Saha M.N., Alim Abdul A.R.M., Albert John M., Nasirul Islam K.M., Mekalanos J.J. Analysis of clinical and environmental strains of nontoxigenic Vibrio cholerae for susceptibility to CTXф: molecular basis for origination of new strains with epidemic potential. Infect. Immun. 1998; 66(12): 5819-25.
- Krebs S.J., Taylor R.K. Protection and attachment of Vibrio cholerae mediated by the toxin-coregulated pilus in the infant mouse model. J. Bacteriol 2011; 193(19): 5260-70. doi: 10.1128/JB.00378-11
- Смирнова Н.И., Кулыпань T.A., Баранихина Е.Ю., Краснов Я.М., Агафонов Д.А., Кутырев В.В. Структура генома и происхождение нетоксигенных штаммов Vibrio cholerae биовара Эль-Тор с различной эпидемиологической значимостью. Генетика 2016; 52(9): 1029-41. doi: 10.7868/S0016675816060126
- Смирнова Н.И., Челдышова Н.Б., Костромитина Е.А., Куличенко А.Н., Кутырев В.В. Дифференциация штаммов Vibrio cholerae eltor по их эпидемической значимости с помощью новых диагностических холерных бактериофагов Эль-Тор ctx и ctx+ и полимеразной цепной реакции. Журн. эпидемиол., микробиол. и иммунобиол. 2001; 6: 11-16.
- Плеханов H.A., Заднова С.П., Агафонов Д.А., Смирнова Н.И. Конструирование мультиплексной ПЦР для идентификации токсигенных штаммов генетических вариантов Vibrio cholerae Эль-Тор и их дифференциации по эпидемическому потенциалу. Биотехнология 2015; (2): 82-90.
- Кулыпань Т.А., Топорков A.B., Смирнова Н.И. Генетические изменения вирулентных штаммов холерных вибрионов биовара Эль-Тор при их обитании в водной среде. Проблемы особо опасных инфекций 2006; 91: 41-4.
Supplementary files
