2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Биохимические_и_генетические_особенности_реализации_патогенности

81

полнонуклеотидных последовательностей изучаемых клинических изолятов

и последовательностей, представленных в базе NCBI (рис. 6).

Рисунок 5. Зависимость размера «основного» и «дополнительного» генома от количества штаммов (Кривая накопления генов)

Кривая, соответствующая «основному» геному, обозначена красным цветом и соответствует функции:y=a∙exp-N/b+c; кривая, характеризующая

«дополнительный» геном, обозначена синим цветом, и описывается функцией: y=a∙Nb+c

Рекомендовано к изучению разделом по микробиологии сайта https://meduniver.com/

82

Рисунок 6. Сравнительный филогенетический анализ изолятов S. epidermidis, основанный на данных об однонуклеотидных заменах в генах

«основного» генома (зеленой рамкой отмечен кластер близкородственных штаммов, включающий SE36-1, SE41 и SE528)

83

На основании данных филогенетического анализа для исследуемых изолятов (SE36-1, SE41 и SE528) близкородственными штаммами S. epidermidis являются С10С, NIH04008, NIH051668, выделенные,

соответственно, из мокроты, крови и легких Homo sapiens, а также штамм

VCU041, о происхождении которого данных нет. Штаммы С10С, NIH04008, VCU041, SE36-1 и SE41 относятся к ST2, NIH051668 - к ST 185. Сиквенс тип изолята SE528 отличается от ST2 на одну букву в аллели gtr и также является производным от ST2. Сиквенс-типы ST2 и ST185 характерны для госпитальных штаммов [170].

Таким образом, на основании филогенетического анализа полногеномных последовательностей, а также MLST было подтверждено госпитальное происхождение исследуемых изолятов (SE36-1, SE41 и SE528),

другими словами, данные изоляты ассоциированы со случаями инфекционных процессов, а не со случаями контаминации и колонизации.

В ходе детального анализа качества сборки нуклеотидной последовательности генома изолята SE36-1, было выявлено, что низкое значение среднего покрытия по геному связано с наличием контигов

(продолжительных участков ДНК, полученных в процессе сборки) с

покрытием сильно превышающем среднее покрытие по геному (таблица 11),

что было подтверждено результатами повторного полногеномного секвенирования этого изолята. Разница по покрытию для некоторых контигов отличалась более чем в 30 раз. Для проверки этих данных были получены результаты полимеразной цепной реакцией в реальном времени для генов, входящих в контиги со средним покрытием по геному и генов,

входящих в контиги с повышенным покрытием. Так количество гена,

кодирующего фаговую интегразу (COG0582), входящую в состав контига 158 (покрытие 261) превышало количество гена домашнего хозяйства-Carbamate Kinase (arcC) (покрытие 9) в 32 раза (25). В большинстве случаев в составе

Рекомендовано к изучению разделом по микробиологии сайта https://meduniver.com/

85

Рисунок 7. Выравнивание контигов, соответствующих профагу SPβ, для клинических изолятов S. epidermidis SE36-1, SE41, SE528

Таблица 12. Покрытие контигов, соответствующих профагу SPβ, в

составе геномов клинических изолятов S.epidermidis SE41 и SE528

(Среднее покрытие по геному для этих изолятов21х и 18х, соответственно)

Для установления локализации нуклеотидной последовательности изолята

SE36-1, соответствующей профагу SPβ, были проанализированы короткие

прочтения с прибора. В результате анализа, было показано, что все короткие прочтения с прибора, соответствующие профагу SPβ клинического изолята

SE36-1, не имеют общих участков прочтениями, содержащими

Рекомендовано к изучению разделом по микробиологии сайта https://meduniver.com/

87

Рисунок 8. Электронная микроскопия фагового образца (увеличение 200

нм)

В последствие, из фагового образца был выделен препарат тотальной ДНК, и определена его полногеномная нуклеотидная последовательность,

затем проведено ее аннотирование. По данным аннотации в фаговом образце выявлено два различных фага: Spβlike и StB20like. Однонуклеотидных замен для фаговых последовательностей, полученных в ходе полногеномного секвенирования изолята SE36-1 (Spβ и StB20), и для последовательностей,

полученных из фагового образца, выявлено не было. При этом были выявлены три несинонимичных однонуклеотидных замены (таблица 13), в

последовательности Spβ изолятов SE528 и SE41 относительно кольцевой последовательности Spβlike изолята SE36-1.

Рекомендовано к изучению разделом по микробиологии сайта https://meduniver.com/

89

[165], а базу GenBank [156]. Для выявления аминокислотных замен в ФВП исследуемых изолятов (SE36-1, SE41, SE528) проводили сравнение найденных ФВП с описанными ФВП референсных штаммов RP62А

(CP000029.1) и АТСС12228 (AE015929.1). Надо отметить, что штамм RP62А

был выделен из клинического материала и обладает способностью формировать биопленки, что является одним из важнейших ФВП S. epidermidis. Этот штамм использовали как пример нозокомиального штамма

S. epidermidis. Что касается АТСС12228, то это лабораторный штамм не способный к образованию биопленок. Данные об аминокислотных (АК)

заменах в ФВП исследуемых изолятов представлены в таблице 15.

Рисунок 9. Аннотация ОРС фаговой нуклеотидной последовательности

Spβlike

Рисунок 10. Аннотация ОРС фаговой нуклеотидной последовательности

StB20like

Рекомендовано к изучению разделом по микробиологии сайта https://meduniver.com/