Biopolym. Cell. 2013; 29(5):375-381.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.00082C
Структура та функції біополімерів
Раннє виявлення та групова ідентифікація штамів Mycobacterium tuberculosis за допомогою SNP-аналізу зі шпилькоподібними праймерами
1Чередник Ю. О., 2Анопрієнко О. В., 3Горовенко Н. Г., 1Фещенко Ю. І.
  1. ДУ «Національний інститут фтизіатрії і пульмонології імені Ф. Г. Яновського НАМН України»
    вул. М. Амосова, 10, Київ, Україна, 03680
  2. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  3. Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика
    вул. Дорогожицька, 9, Київ, Україна, 04112

Abstract

Мета. Провести диференційне виявлення у клінічному матеріалі штамів M. tuberculosis (МБТ), що належать до 1-ї або 2/3 принципових генотипових груп (ПГГ) M. tuberculosis, для прискорення діагностики туберкульозу і раннього визначення клінічно і епідеміологічно значущих штамів. Методи. SNP (single-nucleotide polymorphism)-аналіз на основі полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) зі шпилькоподібними праймерами до групоспецифічного SNP katG463 та статистичний аналіз клініко-епідеміологічних показників застосовано для дослідження клінічних зразків мокротиння хворих на туберкульоз легень м. Києва. Результати. За допомогою ПЛР-системи диференційного групоспецифічного пошуку МБТ з використанням шпилькоподібних праймерів до SNP katG463 M. tuberculosis знайдено в 47,8 % клінічних зразків, з яких 57,6 % становлять штами ПГГ-1 і 42,4 % – ПГГ-2/3. Встановлено асоціацію між приналежністю до ПГГ-1 і резистентністю до ізоніазиду (OR [95 % CI], 5,417 [1,196–24,522], P = 0,0283) та до будь- якого з препаратів першого ряду (рифампіцин/ізоніазид) (OR [95 % CI], 7,00 [1,493–32,82], P = 0,014). Висновки. SNP-аналіз зі шпилькоподібними SNP-специфічними праймерами до локусу katG463 групової приналежності штамів МБТ дозволяє ефективно виявляти у клінічному матеріалі епідеміологічно значущі штами M. tuberculosis ПГГ-1.
Keywords: SNP, Mycobacterium tuberculosis, katG, ПЛР-діагностика, туберкульоз
Повний текст: (PDF, українською)

References

[1] Gutacker M. M., Smoot J. C., Migliaccio C. A., Ricklefs S. M., Hua S., Cousins D. V., Graviss E. A., Shashkina E., Kreiswirth B. N., Musser J. M. Genome-wide analysis of synonymous single nucleotide polymorphisms in Mycobacterium tuberculosis complex organisms: resolution of genetic relationships among closely related microbial strains Genetics 2002 162, N 4 P. 1533– 1543.
[2] Waterfall C. M., Cobb B. D. Single tube genotyping of sickle cell anaemia using PCR-based SNP analysis Nucleic Acids Res 2001 29, N 23 E119.
[3] Bergval I. L., Vijzelaar R. N., Dalla Costa E. R., Schuitema A. R., Oskam L., Kritski A. L., Klatser P. R., Anthony R. M. Development of multiplex assay for rapid characterization of Mycobacterium tuberculosis J. Clin. Microbiol 2008 46, N 2:689– 699.
[4] Newton C. R., Graham A., Heptinstall L. E., Powell S. J., Summers C., Kalsheker N., Smith J. C., Markham A. F. Analysis of any point mutation in DNA. The amplification refractory mutation system (ARMS) Nucleic Acids Res 1989 17, N 7 P. 2503–2516.
[5] Hazbon M. H., Alland D. Hairpin primers for simplified singlenucleotide polymorphism analysis of Mycobacterium tuberculosis and other organisms J. Clin. Microbiol 2004 42, N 3 P. 1236–1242.
[6] Kruuner A., Hoffner S. E., Sillastu H., Danilovits M., Levina K., Svenson S. B., Ghebremichael S., Koivula T., Kallenius G. Spread of drug-resistant pulmonary tuberculosis in Estonia J. Clin. Microbiol 2001 39, N 9:3339–3345.
[7] Sreevatsan S., Pan X., Zhang Y., Deretic V., Musser J. M. Analysis of the oxyR-ahpC region in isoniazid-resistant and -susceptible Mycobacterium tuberculosis complex organisms recovered from diseased humans and animals in diverse localities Antimicrob. Agents Chemother 1997 41, N 3:600–606.
[8] Toungoussova O. S., Sandven P., Mariandyshev A. O., Nizovtseva N. I., Bjune G., Caugant D. A. Spread of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis strains of the Beijing genotype in the Archangel oblast, Russia J. Clin. Microbiol 2002 40, N 6 P. 1930–1937.
[9] Asmolov O. K., Nikolayevskyy V. V., Kresyun V. Y., Bazhora Yu. I., Filyuk V. V., Lobanov O. K. Mycobacterium tuberculosis drug resistance in Odessa oblast of Ukraine and risk factors for drug resistant tuberculosis transmission: results of two year prospective study Ukrainian Pulmonology J 2005 N 2:8–15.
[10] Cherednyk Yu. O., Anopriyenko O. V., Gorovenko N. G., Feschenko Yu. I. Assessment of genetic markers for early detection of Mycobacterium tuberculosis strains resistant to anti-TB drugs Visn. Ukr. Soc. of Geneticists and Selectionists 2013 11, N 3 P. 144–152.
[11] Dymova M. A., Liashenko O. O., Poteiko P. I., Krutko V. S., Khrapov E. A., Filipenko M. L. Genetic variation of Mycobacterium tuberculosis circulating in Kharkiv Oblast, Ukraine BMC Infect. Dis 2011 11:77.
[12] Streicher E. M., Victor T. C., van der Spuy G., Sola C., Rastogi N., van Helden P. D., Warren R. M. Spoligotype signatures in the Mycobacterium tuberculosis complex J. Clin. Microbiol 2007 45, N 1:237–240.
[13] Fenner L., Malla B., Ninet B., Dubuis O., Stucki D., Borrell S., Huna T., Bodmer T., Egger M., Gagneux S. «Pseudo-Beijing»: evidence for convergent evolution in the direct repeat region of Mycobacterium tuberculosis PLoS One 2011 6, N 9 e24737.
[14] Huard R. C., Fabre M., de Haas P., Lazzarini L. C., van Soolingen D., Cousins D., Ho J. L. Novel genetic polymorphisms that further delineate the phylogeny of the Mycobacterium tuberculosis complex J. Bacteriol 2006 188, N 12:4271–4287.
[15] Kong Y., Cave M. D., Zhang L., Foxman B., Marrs C. F., Bates J. H., Yang Z. H. Association between Mycobacterium tuberculosis Beijing/W lineage strain infection and extrathoracic tuberculosis: Insights from epidemiologic and clinical characterization of the three principal genetic groups of M. tuberculosis clinical isolates J. Clin. Microbiol 2007 45, N 2:409–414.
[16] Norkina O. V., Kinsht V. N., Mokrousov I. V., Kurunov Iu. N., Krasnov V. A., Filipenko M. L. The genetic diversity of Mycobacterium tuberculosis and an assessment of risk factors of tuberculosis spread in Russia's Siberian region by molecular epidemiological methods Mol. Gen. Mikrobiol. Virusol 2003 N 3:9–18.
[17] Sreevatsan S., Pan X., Stockbauer K. E., Connell N. D., Kreiswirth B. N., Whittam T. S., Musser J. M. Restricted structural gene polymorphism in the Mycobacterium tuberculosis complex indicates evolutionarily recent global dissemination Proc. Natl Acad. Sci. USA 1997 94, N 18:9869–9874.