Синьков Вячеслав Владимирович – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник Института эпидемиологии и микробиологии
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
Viacheslav V. Sinkov – Cand. Sc. (Med.), Senior Research Officer at the Institute of Epidemiology and Microbiology
Timiryazeva str. 16, Irkutsk 664003
Огарков Олег Борисович – доктор медицинских наук, директор Института эпидемиологии и микробиологии
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
Oleg B. Ogarkov – Dr. Sc. (Med.), Director of the Institute of Epidemiology and Microbiology
Timiryazeva str. 16, Irkutsk 664003
Обоснование. Субтип B0/W148 принадлежит к филогенетической линии L2 Mycobacterium tuberculosis и наиболее часто встречается в странах бывшего Советского Союза. Для эффективного эпидемиологического контроля необходимы тест-системы, способные выявлять генетические варианты возбудителя. Изучение генетического разнообразия штаммов B0/W148 и поиск молекулярных маркеров, пригодных для их генотипирования, являются ключевыми этапами в разработке таких диагностических инструментов.
Цель исследования. Изучение филогенетического разнообразия субтипа B0/W148, циркулирующего на территории Российской Федерации и сопредельных стран, для выявления уникальных клад и поиска специфических молекулярных маркеров, пригодных для их точной идентификации.
Материалы и методы. В исследовании были использованы образцы ДНК штаммов B0/W148 (n = 34), изолированных в различных регионах РФ, а также геномные данные, полученные из SRA NCBI (Sequence Read Archive of the National Center for Biotechnology Information) (n = 419). Для анализа генетического разнообразия и выявления молекулярных маркеров использовались методы филогенетического анализа и анализа главных компонент (PCA, principal component analysis) полногеномных данных (WGS, whole genome sequencing). Была проведена эволюционная реконструкция возраста выявленных клад.
Результаты. Анализ геномов B0/W148 (n = 453) обнаружил, что они подразделяются на три филогенетические клады: B – базальную (Basal), M – малую (Minor) и P – основную (Principal). Было установлено, что специфические мутации в кладах M и P позволяют выполнять их дифференциальную диагностику. Для клады M уникальной является мутация 4137219T>G, а для клады P – мутация 2241091C>T. Среди штаммов, относящихся к кладе B, характерных мутаций обнаружено не было. Кроме этого, для клад были выявлены уникальные профили мутаций в генах, отвечающих за лекарственную устойчивость.
Заключение. Исследование показало, что штаммы B0/W148 представляют собой генетически гетерогенную популяцию, разделённую на клады B, M и P. Клады M и P имеют уникальные мутации, позволяющие проводить их идентификацию. Также было установлено, что все клады характеризуются наличием специфических профилей мутаций в генах лекарственной устойчивости.
Background. The B0/W148 subtype belongs to the L2phylogenetic lineage of Mycobacterium tuberculosis and is most common in the former Soviet Union. Test systems capable of detecting genetic variants of the pathogen are needed for effective epidemiological surveillance. Studying the genetic diversity of B0/W148 strains and finding molecular markers suitable for their genotyping are key steps in the development of such diagnostic tools.
The aim of the work. To study the phylogenetic diversity of the B0/W148 subtype circulating in the territory of the Russian Federation and neighboring countries in order to identify unique clades and search for specific molecular markers suitable for their precise identification.
Materials and methods. The study used DNA samples of B0/W148 strains (n = 34) isolated in different regions of the Russian Federation, as well as genomic data obtained from the SRA NCBI (Sequence Read Archive of the National Center for Biotechnology Information) (n = 419). Phylogenetic analysis and principal component analysis (PCA) of whole genome sequencing (WGS) data were used to analyze genetic diversity and to identify molecular markers. An evolutionary reconstruction of the age of the identified clades was carried out.
Results. The analysis of the B0/W148 genomes (n = 453) revealed that they are divided into three phylogenetic clades: B – basal, M – minor and P – principal. It was found that specific mutations in the M and P clades allow for their differential diagnosis. The 4137219T>G mutation is unique for the M clade, and the 2241091C>T mutation is unique for the P clade. No characteristic mutations were found among the strains of B clade. In addition, unique mutation profiles in the genes responsible for drug resistance were identified for the clades.
Conclusion. The study showed that B0/W148 strains represent a genetically heterogeneous population divided into B, M and P clades. M and P Clades have unique mutations that allow for their identification. It was also found that all clades are characterized by the presence of specific mutation profiles in drug resistance genes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.