ПОИСК НОВЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ДЕТЕРМИНАНТ STREPTOCOCCUS DYSGALACTIAE SUBSPECIES EQUISIMILIS



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (SDSE), ранее считавшийся микроорганизмом-комменсалом, в настоящее время является причиной около 60% инфекций, вызванных стрептококками серологических групп С и G. Целью данной работы был поиск ранее не обнаруженных генетических детерминант в геноме четырех штаммов SDSE с использованием технологии секвенирования нового поколения и дальнейшего биоинформационного анализа. В результате исследования определены геномные последовательности ДНК четырех штаммов SDSE и выявлены фрагменты ДНК, ранее не обнаруженные у данного вида стрептококков. Большинство из них представлено мигрирующими генетическими элементами (бактериофаги, транспозоны, плазмиды, интегративные конъюгативные элементы и др.). У исследованных штаммов SDSE также впервые обнаружены генетические детерминанты устойчивости к антибактериальным препаратам - гены tetS, tetT (устойчивость к тетрациклину) и гены lsaE, lnuB (устойчивость к линкозамидам). Учитывая, что горизонтальный перенос генов, в частности, генов вирулентности, ассоциированных с мигрирующими элементами, является движущей силой эволюции стрептококков, следует ожидать появления в популяции SDSE клонов, обладающих новыми вирулентными свойствами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Александр Валентинович Дмитриев

ФГБНУ «ИЭМ»; Санкт-Петербургский государственный технологический институт

Email: admitriev10@yandex.ru
доктор биологических наук, профессор РАН. зам. директора по научной работе 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, д. 12

Артём Михайлович Киселёв

Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова

Email: artem.kiselyov@gmail.com
кандидат биологических наук, научный сотрудник. 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Александра Геннадьевна Киреева

ФГБНУ «ИЭМ»

Email: nosik276@gmail.com
научный сотрудник 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, д. 12

Юрий Юрьевич Ильясов

ФГБНУ «ИЭМ»

Email: kolpino@hotmail.com
научный сотрудник 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, д. 12

Алексей Александрович Сергушичев

Университет ИТМО

Email: alsergbox@gmail.com
аспирант 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49

Сергей Владимирович Казаков

Университет ИТМО

Email: svkazakov@rain.ifmo.ru
аспирант 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49

Ольга Викторовна Калинина

ФБУН НИИЭМ имени Пастера; Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова

Email: olgakalinina@mail.ru
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник. 197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 14

Список литературы

  1. Vandamme P., Pot B., Falsen E., Kersters K., Devriese L. A. Taxonomic study of Lancefield streptococcal groups C, G, and L (Streptococcus dysgalactiae) and Proposal of S. dysgalactiae subsp. equisimilis subsp. nov. // Int. J. Syst. Bacteriol.- 1996.- Vol. 46.- P. 774-781.
  2. Takahashi T., Sunaoshi K., Sunakawa K., Fujishima S., Watanabe H., Ubukata K. Invasive streptococcal disease Working Group. Clinical aspects of invasive infections with Streptococcus dysgalactiae ssp. equisimilis in Japan: differences with respect to Streptococcus pyogenes and Streptococcus agalactiae infections // Clin. Microbiol. Infect.- 2010.- Vol. 16, № 8.- P. 1097-1103.
  3. Brandt C. M., Spellerberg B. Human infections due to Streptococcus dysgalactiae subspecies equisimilis // Clin. Infect. Dis.- 2009.- Vol. 49, № 5.- P. 766-772.
  4. Suzuki H., Lefebure T., Hubisz M. J., Bitar P. P., Lang P., Siepel A., Stanhope M. J. Comparative genomic analysis of the Streptococcus dysgalactiae species group: gene content, molecular adaptation, and promoter evolution // Genome Biol. Evol.- 2011.- Vol. 3.- P. 168-185.
  5. Hashikawa S., Iinuma Y., Furushita M., Ohkura T., Nada T., Torii K., Hasegawa T., Ohta M. Characterization of group C and G streptococcal strains that cause streptococcal toxic shock syndrome // J. Clin. Microbiol.- 2004.- Vol. 42, № 1.- P. 186-192.
  6. Wajima T., Morozumi M., Hanada S., Sunaoshi K., Chiba N., Iwata S., Ubukata K. Molecular characterization of invasive Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis, Japan // Emerg. Infect. Dis.- 2016.- Vol. 22, № 2 - P. 247-254.
  7. Okumura K., Shimomura Y., Murayama S. Y., Yagi J., Ubukata K., Kirikae T., Miyoshi-Akiyama T. Evolutionary paths of streptococcal and staphylococcal superantigens // BMC Genomics.- 2012.- doi: 10.1186/1471-2164-13-404.
  8. Watanabe S., Kirikae T., Miyoshi-Akiyama T. Complete genome sequence of Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis 167 carrying Lancefield group C antigen and comparative genomics of S. dysgalactiae subsp. equisimilis strains // Genome Biol. Evol.- 2013.- Vol. 5, № 9.- P. 1644-1651.
  9. Shimomura Y., Okumura K., Murayama S.Y., Yagi J., Ubukata K., Kirikae T., Miyoshi-Akiyama T. Complete genome sequencing and analysis of a Lancefield group G Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis strain causing streptococcal toxic shock syndrome (STSS) // BMC Genomics.- 2011.- doi: 10.1186/1471-2164-12-17.
  10. Bessen D. E., McShan W. M., Nguyen S. V., Shetty A., Agrawal S., Tettelin H. Molecular epidemiology and genomics of group A Streptococcus // Infection, Genetics and Evolution.- 2015.- Vol. 33.- P. 393-418.
  11. McNeilly C. L., McMillan D. J. Horizontal gene transfer and recombination in Streptococcus dysgalactiae subsp equisimilis // Front. Microbiology.- 2014.- Vol. 5.- Р. 676.- doi: 10.3389.
  12. Носик А. Г., Ильясов Ю. Ю., Линь Ф. К., Дмитриев А. В. Молекулярно-эпидемиологическая характеристика стрептококков, выделенных у детей младшего школьного возраста во Вьетнаме // Журн. инфектологии.- 2015.- Т. 7, № 3.- С. 112-118.
  13. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A. A., Dvorkin M., Kulikov A. S., Lesin V. M., Nikolenko S. I., Pham S., Prjibelski A. D., Pyshkin A. V., Sirotkin A. V., Vyahhi N., Tesler G., Alekseyev M. A., Pevzner P. A. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing // J. Comput. Biol.- 2012.- Vol. 19, № 5.- P. 455-477.
  14. Montilla A., Zavala A., Caceres R., Cittadini R., Vay C., Gutkind G., Famiglietti A., Bonofiglio L., Mollerach M. Genetic Environment of the lnu(B) gene in a Streptococcus agalactiae clinical isolate // Antimicrob. Agents Chemother.- 2014.- Vol. 58, № 9.- P. 5636-5637.
  15. Brenciani A., Bacciaglia A., Vignaroli C., Pugnaloni A., Varaldo P. E., Giovanetti E. Phim46.1, the main Streptococcus pyogenes element carrying mef(A) and tet(O) genes // Antimicrob. Agents Chemother.- 2010.- Vol. 54, № 1.- P. 221-229.
  16. Tang F., Bossers A., Harders F., Lu C., Smith H. Comparative genomic analysis of twelve Streptococcus suis (pro)phages // Genomics.- 2013.- Vol. 101, № 6.- P. 336-344.
  17. Port G. C., Paluscio E., Caparon M. G. Complete genome sequences of emm6 Streptococcus pyogenes JRS4 and parental strain D471 // Genome Announc.- 2015.- Vol. 3, № 4.- Р. 00725-15.
  18. Da Cunha V., Davies M. R., Douarre P. E., Rosinski-Chupin I., Margarit I., Spinali S., Perkins T., Lechat P., Dmytruk N., Sauvage E., Ma L., Romi B., Tichit M., Lopez-Sanchez M. J., Descorps-Declere S., Souche E., Buchrieser C., Trieu-Cuot P., Moszer I., Clermont D., Maione D., Bouchier C., McMillan D. J., Parkhill J., Telford J. L., Dougan G., Walker M. J., Holden M. T. G., Poyart C., Glaser P., Melin P., Decheva A., Petrunov B., Kriz P., Berner R., Buchele A., Hufnagel M., Kunze M., Creti R., Baldassari L., Orefici G., Berardi A., Granger J. R., Fraile M. D., Afshar B., Efstratiou A. Streptococcus agalactiae clones infecting humans were selected and fixed through the extensive use of tetracycline // Nat. Commun.- 2014.- Vol. 5 - P. 4544.
  19. Solheim M., Aakra A., Snipen L. G., Brede D. A., Nes I. F. Comparative genomics of Enterococcus faecalis from healthy Norwegian infants // BMC Genomics.- 2009.- doi: 10.1186/1471-2164-10-194.
  20. Wang R., Li L., Luo F., Liang W., Gan X., Chen M. Genome sequence of Streptococcus agalactiae strain H002, serotype III, isolated in China from a pregnant woman // Genome Announc.- 2015.- Vol. 3, № 5.- Р. 01109-01115.
  21. de Andrade Barboza S., Meygret A., Vincent P., Moullec S., Soriano N., Lagente V., Minet J., Kayal S., Faili A. Complete genome sequence of noninvasive Streptococcus pyogenes M/emm28 strain STAB10015, isolated from a child with perianal dermatitis in French Brittany // Genome Announc.- 2015.- Vol. 3, № 4.- Р. 00806-00815.
  22. Athey T. B., Auger J. P., Teatero S., Dumesnil A., Takamatsu D., Wasserscheid J., Dewar K., Gottschalk M., Fittipaldi N. Complex population structure and virulence differences among serotype 2 Streptococcus suis strains belonging to Sequence Type 28 // PLoS ONE.- 2015.- Vol. 10, №9.- Р. 0137760.
  23. Tettelin H., Masignani V., Cieslewicz M. J. Eisen J. A., Peterson S., Wessels M. R., Paulsen I. T., Nelson K. E., Margarit I., Read T. D., Madoff L. C., Wolf A. M., Beanan M. J., Brinkac L. M., Daugherty S. C., DeBoy R. T., Durkin A. S., Kolonay J. F., Madupu R., Lewis M. R., Radune D., Fedorova N. B., Scanlan D., Khouri H., Mulligan S., Carty H. A., Cline R. T., Van Aken S. E., Gill J., Scarselli M., Mora M., Iacobini E. T., Brettoni C., Galli G., Mariani M., Vegni F., Maione D., Rinaudo D., Rappuoli R., Telford J. L., Kasper D. L., Grandi G., Fraser C. M. Complete genome sequence and comparative genomic analysis of an emerging human pathogen, serotype V Streptococcus agalactiae // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.- 2002.- Vol. 99, № 19.- P. 12391-12396.
  24. Tettelin H., Masignani V., Cieslewicz M. J., Donati C., Medini D., Ward N. L., Angiuoli S. V., Crabtree J., Jones A. L., Durkin A. S., DeBoy R. T., Davidsen T. M., Mora M., Scarselli M., Ros I. M. Y., Peterson J. D., Hauser C. R., Sundaram J. P., Nelson W. C., Madupu R., Brinkac L. M., Dodson R. J., Rosovitz M. J., Sullivan S. A., Daugherty S. C., Haft D. H., Selengut J., Gwinn M. L., Zhou L. W., Zafar N., Khouri H., Radune D., Dimitrov G., Watkins K., O’Connor K. J. B., Smith S., Utterback T. R., White O., Rubens C.E., Grandi G., Madoff L. C., Kasper D. L., Telford J. L., Wessels M. R., Rappuoli R., Fraser C. M. Genome analysis of multiple pathogenic isolates of Streptococcus agalactiae: implications for the microbial ‘pan-genome’ // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.- 2005.- Vol. 102, № 39.- P. 13950-13955.
  25. Lin I. H., Liu T. T., Teng Y.T., Wu H. L., Liu Y. M., Wu K. M., Chang C. H., Hsu M. T. Sequencing and comparative genome analysis of two pathogenic Streptococcus gallolyticus subspecies: genome plasticity, adaptation and virulence // PLoS ONE.- 2011.- Vol. 6, № 5.- Р. 20519.
  26. Beres S. B., Richter E. W., Nagiec M. J., Sumby P., Porcella S. F., Deleo F. R., Musser J. M. Molecular genetic anatomy of inter- and intraserotype variation in the human bacterial pathogen group A Streptococcus // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.- 2006.- Vol. 103, № 18 - P. 7059-7064.
  27. Holden M. T., Heather Z., Paillot R., Steward K. F., Webb K., Ainslie F., Jourdan T., Bason N. C., Holroyd N. E., Mungall K., Quail M. A., Sanders M., Simmonds M., Willey D., Brooks K., Aanensen D. M., Spratt B. G., Jolley K. A., Maiden M. C. J., Kehoe M., Chanter N., Bentley S. D., Robinson C., Maskell D. J., Parkhill J., Waller A. S. Genomic evidence for the evolution of Streptococcus equi: host restriction, increased virulence, and genetic exchange with human pathogens // PLoS. Pathog.- 2009.- Vol. 5, № 3.- Р. 1000346.
  28. Brenciani A., Tiberi E., Bacciaglia A., Petrelli D., Varaldo P. E., Giovanetti E. Two distinct genetic elements are responsible for erm(TR)-medi- ated erythromycin resistance in tetracycline-susceptible and tetracycline-resistant strains of Streptococcus pyogenes / / Antimicrob. Agents Chemother.- 2011.- Vol. 55, № 5.- P. 2106-2112.
  29. Zubair S., de Villiers E. P., Younan M., Andersson G., Tettelin H., Riley D. R., Jores J., Bongcam-Rudloff E., Bishop R. P. Genome sequences of two pathogenic Streptococcus agalactiae isolates from the one-humped camel Camelus dromedaries // Genome Announc.- 2013.- Vol. 1, № 4.- Р. 00515-00513.
  30. Clermont D., Chesneau O., De Cespedes G., Horaud T. New tetracycline resistance determinants coding for ribosomal protection in streptococci and nucleotide sequence of tet(T) isolated from Streptococcus pyogenes A498 // Antimicrob. Agents Chemother.- 1997.- Vol. 41, № 1.- P. 112-116.
  31. Nakagawa I., Kurokawa K., Yamashita A., Nakata M., Tomiyasu Y., Okahashi N., Kawabata S., Yamazaki K., Shiba T., Yasunaga T., Hayashi H., Hattori M., Hamada S. Genome sequence of an M3 strain of Streptococcus pyogenes reveals a large-scale genomic rearrangement in invasive strains and new insights into phage evolution // Genome Res.- 2003.- Vol. 13, № 6A.- P. 1042-1055.
  32. Davies M. R., McMillan D. J., Van Domselaar G. H., Jones M. K., Sriprakash K. S. Phage 3396 from a Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis pathovar may have its origins in Streptococcus pyogenes // J. Bacteriol.- 2007.- Vol. 189, № 7.- P. 2646-2652.
  33. Benson M. A., Ohneck E. A., Ryan C., Alonzo F., Smith H., Narechania A., Kolokotronis S. O., Satola S. W., Uhlemann A. C., Sebra R., Deikus G., Shopsin B., Planet P. J., Torres V. J. Evolution of hypervirulence by a MRSA clone through acquisition of a transposable element // Mol. Microbiol.- 2014.- Vol. 93, № 4.- P. 664-681.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Дмитриев А.В., Киселёв А.М., Киреева А.Г., Ильясов Ю.Ю., Сергушичев А.А., Казаков С.В., Калинина О.В., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах