Характеристика штаммов группы Bacillus cereus complex, выделенных из вечной мерзлоты в якутии, для оценки микробиологических рисков при изменении климата

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Из проб почвы в регионе вечной мерзлоты (Якутия, Россия) выделены штаммы рода Bacillus и дана их фенотипическая характеристика. Анализ полученных данных позволил отнести их к группе Bacillus cereus complex. ПЦР-анализ позволил определить профиль генов синтеза токсинов В. cereus в геномах исследуемых штаммов. Получена генетическая характеристика путем RAPD-генотипирования и с использованием MLVA-локусов, применяемых для генотипирования возбудителя сибирской язвы. Результаты генотипирования разного уровня разрешения позволили дифференцировать исследуемые штаммы от вида B. anthracis, показать их внутривидовые генетические различия и степень родства. Осуществлено полногеномное секвенирование, на основе данных которого проведено MLST-генотипирование, которое выявило 2 известных сиквенс-типа и один новый, впервые описанный в настоящей работе. Полученные результаты имеют прикладное значение и крайне интересны с точки зрения эволюции и филогеографии группы В. cereus complex, поскольку факт выделения штаммов из вечной мерзлоты дает основания предположить, что их возраст может быть гораздо выше предполагаемого.

Об авторах

Ю. О. Гончарова

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: iulia.belay@yandex.ru
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

В. С. Тимофеев

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

А. В. Брушков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Тюменский государственный университет

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 119991, Москва; Россия, 625003, Тюмень

Т. Б. Кравченко

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

И. В. Бахтеева

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

Г. М. Титарева

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

В. И. Соломенцев

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

А. А. Сизова

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

А. Г. Богун

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

К. В. Хлопова

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

Р. И. Миронова

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

В. В. Евсеева

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора

Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск

С. Г. Игнатов

Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: ignatov@obolensk.org
Россия, 142279, Московская область, Серпухов, р.п. Оболенск; Россия, 119991, Москва

Список литературы

  1. Stepanov I., Makarov I., Makarova E. et al. // Climatic Change. 2023. V. 176. № 4. P. 39. https://doi.org/10.1007/s10584-023-03512-5
  2. Baldwin V.M. // Front. Microbiol. 2020. P. 11. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01731
  3. Carroll L.M., Kovac J., Miller R.A., Wiedmann M. // Appl. Environ. Microbiol. 2017. V. 83. № 17. e01096-17. https://doi.org/10.1128/AEM.01096-17
  4. Jovanovic J., Ornelis V.F.M., Madder A., Rajkovic A. // Compr. Rev. Food. Sci. Food. Saf. 2021. V. 20. № 4. P. 3719–3761. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12785
  5. Маринин Л.И., Онищенко Г.Г., Кравченко Т.Б., Дятлов И.А., Тюрин Е.А., Степанов А.В. Сибирская язва человека: эпидемиология, профилактика, диагностика, лечение. / М.: ЗАО МП Гигиена, 2008. 416 с.
  6. Маринин Л.И., Дятлов И.А., Мокриевич А.Н. Методы изучения биологических и молекулярно-генетических свойств возбудителя сибирской язвы: учебно-методическое пособие. / Ред. И.А. Дятлов. М.: Издательство “Династия”, 2021. 240 с.
  7. Drean P., Fox E.M. // Methods Mol. Biol. 2015. № 1301. P. 71–83. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2599-5_7
  8. Daffonchio D., Borin S., Frova G., Gallo R., Mori E., Fani R. et al. // Appl. Environ. Microbiol. 1999. V. 65. № 3. P. 1298–303. https://doi.org/10.1128/AEM.65.3.1298-1303.1999
  9. Oh M.H., Ham J.S., Cox J.M. // Int. J. Food Microbiol. 2012. V. 152. № 1–2. P. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.09.018
  10. Ripabelli G., McLauchlin J., Mithani V., Threlfall E.J. // Lett. Appl. Microbiol. 2000. V. 30. № 5. P. 358–63. https://doi.org/10.1046/j.1472-765x.2000.00729.x
  11. Hill K.K., Ticknor L.O., Okinaka R.T., Asay M., Blair H., Bliss K.A. et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2004. V. 70. № 2. P. 1068–1080. https://doi.org/10.1128/AEM.70.2.1068-1080.2004
  12. Helgason E., Okstad O.A., Caugant D.A., Johansen H.A., Fouet A., Mock M., Hegna I., Kolstø A.B. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V. 66. № 6. P. 2627–2630. https://doi.org/10.1128/AEM.66.6.2627-2630.2000
  13. Helgason E., Tourasse N.J., Meisal R., Caugant D.A., Kolstø A.B. // Appl. Environ. Microbiol. 2004. V. 70. № 1. P. 191–201. https://doi.org/10.1128/AEM.70.1.191-201.2004
  14. Priest F.G., Barker M., Baillie L.W., Holmes E.C., Maiden M.C. // J. Bacteriol. 2004. V. 186. № 23. P. 7959–7970. https://doi.org/10.1128/JB.186.23.7959-7970.2004
  15. Keim P., Price L.B., Klevytska A.M., Smith K.L., Schupp J.M., Okinaka R. et al. // J. Bacteriol. 2000. V. 182. № 10. P. 2928–2936. https://doi.org/10.1128/JB.182.10.2928-2936.2000
  16. Timofeev V., Bahtejeva I., Mironova R., Titareva G., Lev I., Christiany D. et al. // PLoS One. 2019. V. 14. № 5. e0209140. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0209140
  17. Ehling-Schulz M., Guinebretiere M.H., Monthan A., Berge O. // FEMS Microbiol. Lett. 2006. V. 260. № 2. P. 232–240. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2006.00320.x
  18. Marxen S., Stark T.D., Frenzel E., Rütschle A., Lücking G., Pürstinger G. et al. // Anal. Bioanal. Chem. 2015. V. 407. № 9. P. 2439–2453. https://doi.org/10.1007/s00216-015-8511-y
  19. Dietrich R., Jessberger N., Ehling-Schulz M., Märtlbauer E., Granum P.E. // Toxins (Basel). 2021. V. 13. № 2. P. 98. https://doi.org/10.3390/toxins13020098
  20. Kim J.B., Kim J.M., Kim S.Y., Kim J.H., Park Y.B., Choi N.J. et al. // J Food Prot. 2010. V. 73. № 7. P. 1219–1224. https://doi.org/10.4315/0362-028x-73.7.1219
  21. Kim J.M., Forghani F., Kim J.B., Park Y.B., Park M.S., Wang J. et al. // Food Science and Biotechnology. 2012. V. 21. № 5. P. 1439–1444. https://doi.org/10.1007/s10068-012-0189-8
  22. Tallent S.M., Hait J.M., Bennett R.W. // J. Appl. Microbiol. 2015. V. 118. № 4. P. 1068–1075. https://doi.org/10.1111/jam.12766
  23. Tsilia V., Devreese B., de Baenst I., Mesuere B., Rajkovic A., Uyttendaele M. et al. // Anal. Bioanal. Chem. 2012. V. 404. № 6–7. P. 1691–1702. https://doi.org/10.1007/s00216-012-6254-6
  24. Inatsu Y., Chotiko A., Ananchaipattana C. // Japan Agricultural Research Quarterly: JARQ. 2020. V. 54. № 1. P. 47–51. https://doi.org/10.6090/jarq.54.47
  25. Kuwana R., Imamura D., Takamatsu H., Watabe K. // Biocontrol Sci. 2012. V. 17. № 2. P. 83–86. https://doi.org/10.4265/bio.17.83
  26. Le Flèche P., Hauck Y., Onteniente L., Prieur A., Denoeud F., Ramisse V. et al. // BMC Microbiol. 2001. V. 1. P. 2. https://doi.org/10.1186/1471-2180-1-2
  27. Lista F., Faggioni G., Valjevac S., Ciammaruconi A., Vaissaire J., le Doujet C. et al. // BMC Microbiol. 2006. V. 6. P. 33. https://doi.org/10.1186/1471-2180-6-33
  28. Van Ert M.N., Easterday W.R., Huynh L.Y., Okinaka R.T., Hugh-Jones M.E., Ravel J. et al. // PLoS One. 2007. V. 2. № 5. e461. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000461
  29. Thierry S., Tourterel C., Le Flèche P., Derzelle S., Dekhil N., Mendy C. et al. // PLoS One. 2014. V. 9. № 6. e95131. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0095131
  30. Turnbull P.C. // J. Appl. Microbiol. 1999. V. 87. № 2. P. 237–240. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.1999.00876.x
  31. Marston C.K., Gee J.E., Popovic T., Hoffmaster A.R. // BMC Microbiol. 2006. V. 6. P. 22. https://doi.org/10.1186/1471-2180-6-22
  32. Calvigioni M., Cara A., Celandroni F., Mazzantini D., Panattoni A., Tirloni E. et al. // J. Appl. Microbiol. 2022. V. 133. № 2. P. 1078–1088. https://doi.org/10.1111/jam.15636
  33. Valjevac S., Hilaire V., Lisanti O., Ramisse F., Hernandez E., Cavallo J.D. et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2005. V. 71. № 11. P. 6613–6623. https://doi.org/10.1128/AEM.71.11.6613-6623.2005
  34. Antonation K.S., Grützmacher K., Dupke S., Mabon P., Zimmermann F., Lankester F. et al. // PLoS Negl. Trop. Dis. 2016. V. 10. № 9. e0004923. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0004923
  35. Goncharova Y., Bahtejeva I., Titareva G., Kravchenko T., Lev A., Dyatlov I., Timofeev V. // Pathogens. 2021. V. 10. № 12. P. 1556. https://doi.org/10.3390/pathogens10121556
  36. Kolstø A.B., Tourasse N.J., Økstad O.A. // Annu. Rev. Microbiol. 2009. № 63. P. 451–476. https://doi.org/10.1146/annurev.micro.091208.073255
  37. Federhen S., Rossello-Mora R., Klenk H.P., Tindall B.J., Konstantinidis K.T., Whitman W.B. et al. // Stand. Genomic Sci. 2016. V. 11. № 1. https://doi.org/10.1186/s40793-016-0134-1
  38. Ciufo S., Kannan S., Sharma S., Badretdin A., Clark K., Turner S. et al. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2018. V. 68. № 7. P. 2386–2392. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.002809
  39. Stella E., Mari L., Gabrieli J., Barbante C., Bertuzzo E. // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 16460. https://doi.org/10.1038/s41598-020-72440-6
  40. da Silva T.H., Queres Gomes E.C., Gonçalves V.N., da Costa M.C., Valério A.D., de Assis Santos D. et al. // Fungal Biol. 2022. V. 126. № 8. P. 488–497. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2022.04.003

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (911KB)
Метаданные
3.

Скачать (900KB)
Метаданные

© Ю.О. Гончарова, В.В. Евсеева, Р.И. Миронова, К.В. Хлопова, А.Г. Богун, А.А. Сизова, В.И. Соломенцев, Г.М. Титарева, И.В. Бахтеева, Т.Б. Кравченко, А.В. Брушков, В.С. Тимофеев, С.Г. Игнатов, 2023