Молекулярно-генетическая характеристика клинических изолятов Mycobacterium avium subspecies hominissuis

• Автор: Старкова, Дарья Андреевна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 99 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Классификация и номенклатура нетуберкулезных микобактерий

1.2 Экология М. avium

1.3 Вирулентность М. avium

1.4 Микобактериоз

1.4.1. Эпидемиология и клинические проявления

1.4.2 Микробиологическая диагностика микобактериоза

1.4.3 Лекарственная чувствительность М. avium

1.5 Характеристика генома М. avium
1.5.1 Структура генома
1.5.2 Молекулярная эволюция и геномный полиморфизм
1.5.3 Механизмы генетического обмена
1.6 Геноидентификация М. avium
1.7 Генотипирование М. avium
1.7.1 VNTR- и MATR-типирование
1.7.2 IS1245- и IS1311- RFLP-типирование
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА М. avium
2.1 Генодентификация клинических изолятов микобактерий
2.1.1 Видовая идентификация
2.1.2 Определение подвида М. avium путем детекции инсерционных элементов IS900 и IS901
2.2 Оценка аллельного полиморфизма штаммов М. avium subsp. hominissuis
с использованием вариабельных локусов VNTR и MATR
2.2.1 Генотипирование штаммов МАН с использованием восьми локусов VNTR
2.2.2 Оценка дискриминирующей способности 8 локусов VNTR

2.2.3 Ген оптирование штаммов МАИ с использованием
15 локусов MATR
2.2.4 Оценка дискриминирующей способности 15 локусов MATR 57 ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМЫ ГЕНОТИПИРОВАНИЯ МАИ
С УЧЕТОМ АЛЛЕЛЬНОГО ПОЛИМОРФИЗМА ЛОКУСОВ VNTR И MATR
ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛИМОРФИЗМА КЛИНИЧЕСКИХ ИЗОЛЯТОВ М. avium subsp. hominissuis НА ОСНОВЕ ИНСЕРЦИОННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ IS1245
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПЕРЕСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования
Микобактериоз — инфекционное заболевание животных и человека, возбудителями которого являются более 20 видов кислотоустойчивых медленно-и быстрорастущих убиквитарных нетуберкулёзных микобактерий (НТМБ) [1, 4]. Несмотря на спорадический характер заболевания, в последнее десятилетие отмечен рост пораженности населения микобактериозом легких, что связывают, в основном, с распространенностью иммуносупрессивных состояний. У 20% больных СПИД, несмотря на профилактическое лечение, в течение года развивается диссеминированная форма инфекции с неблагоприятным прогнозом [4,16, 41,55, 92].
Среди НТМБ наиболее часто встречаются медленнорастущие бактерии Mycobacterium avium complex (MAC), включающего M. avium и М. intracelluläre. Эти микроорганизмы - типичные обитатели окружающей среды, способные выживать в почве, воде, аэрозолях, системах водоснабжения и в биопленках [30, 94], являются оппортунистическими патогенами диких и домашних животных (свиней и др.), птиц и человека [88].
Наиболее актуальным возбудителем микобактериоза человека является М. avium [1.4].
Согласно современным представлениям, вид М. avium включает несколько подвидов, ассоциированных с определенным кругом хозяев, экологическими и географическими характеристиками штаммов, которые имеют специфические геномные паттерны. Так, М. avium subsp. hominissuis (MAH) вызывает заболевания у людей (в т.ч., у ВИЧ-инфицированных) и свиней; М. avium subspp. avium (МЛА), silvaticum (MAS) и paratuberculosis (МАР) поражают в основном птиц, диких и домашних животных [71, 88].

1.5 Характеристика генома М. avium
1.5.1 Структура генома
Благодаря полной расшифровке нуклеотидной последовательности генома штамма М. avium 104 стало возможным его использование в качестве референсного для сравнения с участками или целыми последовательностями других геномов, а также поиска полиморфных участков, которые могут быть использованы для внутривидовой дифференциации возбудителя микобактериоза.
М. avium 104 был выделен от больного СПИД с диссеминированной формой инфекции [71, 88]. Нуклеотидная последовательность хромосомной ДНК данного штамма (5475491 пар нуклеотидов) насчитывает около 5313 генов, которые входят в состав функциональных групп, занимающих 88% потенциальной кодирующей емкости генома. Из них, 5120 генов кодируют белки, 50 генов -кодируют стабильную РНК. Информация о полной нуклеотидной последовательности (сиквенсе) генома штамма М. avium 104 доступна в GenBank (accession no. NC008595). Хромосомная карта штамма М. avium 104, построенная нами, представлена на рисунке 3.
Имеющиеся в составе генома последовательно расположенные открытые рамки считывания (Open Reading Frame, ORF) определяют термином «геномные острова» (genomic island, GI) [10,17].
Геномные острова содержат мобильные элементы (IS-последовательности, профаги); регуляторные элементы транскрипции, в частности, семейства TetR, регулирующие экспрессию гена устойчивости к тетрациклину; различные опероны гена тсе, обеспечивающего проникновение в клетки млекопитающих; опероны гена drrAB, кодирующие устойчивость к антибиотикам доксорубицину и даунорубицину, что является серьезной проблемой при лечении инфекций, вызванных М. avium у больных СПИД [9,14,17,19].