Vestnik dermatologii i venerologiiVestnik dermatologii i venerologiiВестник дерматологии и венерологии0042-46092313-6294Rossijskoe Obschestvo Dermatovenerologov i Kosmetologov120410.25208/vdv1204ORIGINAL STUDIESНАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleTreponema pallidum tprII subfamily genes internal fragments sequencingСеквенирование фрагментов генов подсемейства tprII Treponema pallidumhttps://orcid.org/0000-0003-4169-41287634-5521PlakhovaXenia I.ПлаховаКсения Ильинична
Russian Federation

Dr. Sci. (Biol.)

д.б.н.

plahova_xenia@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0589-12636359-2366ChestkovAlexander V.ЧестковАлександр Викторович
Russian Federation

Cand. Sci. (Biol.)

к.б.н.

chestkov@cnikvi.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6550-9348AbuduevNazerbek K.АбудуевНазербек Карримулаевич
Russian Federation

Dr. Sci. (Biol.)

д.б.н.

ankor@mail.ruVasilievMichael M.ВасильевМихаил Михайлович
Russian Federation

Dr. Sci. (Biol.), Professor

д.б.н.

ainfo@omxcourson.ruState Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology, Ministry of Health of the Russian FederationФГБУ «Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии» Минздрава России1512202096620282812202021012021Copyright ©; 2020, Plakhova X.I., Chestkov A.V., Abuduev N.K., Vasiliev M.M.Copyright ©; 2020, Плахова К.И., Честков А.В., Абудуев Н.К., Васильев М.М.2020Plakhova X.I., Chestkov A.V., Abuduev N.K., Vasiliev M.M.Плахова К.И., Честков А.В., Абудуев Н.К., Васильев М.М.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://vestnikdv.ru/jour/article/view/1204

Background. The modern system of molecular typing of the Russian population of T. pallidum makes it possible to obtain results with a significant dominance of the 14d/f type, which determines the need to increase the differentiating ability of the applied methods of molecular typing of T. pallidum.

Aim. Identification and analysis of nucleotide sequence variability of internal gene fragments of the tprII family of Russian T. pallidum subsp. pallidum strains.

Material and methods. The study of internal variable fragments of genes of the tprII family was carried out among 240 clinical isolates of T. pallidum obtained from the Central (Kaluga Region, Moscow), North Caucasian (Stavropol Territory), Far East (Republic of Sakha), Volga (Chuvash Republic), Southern (Astrakhan Region) and Siberian (Novosibirsk and Omsk Regions, Republic of Tyva) federal districts in 2014–2020. The sequence of internal variable fragments of genes of the tprII family was determined using capillary sequencialng technology.

Results. The primers allowing both direct amplification of the internal variable region of the tprII genes subfamily and correct sequencing of their internal regions have been proposed. It was found one SNP at positions 1340 of tprG gene. The polymorphism differs the reference Nichols strain from globally distributed Street 14 genogroup variants.

Conclusion. The variability of tprII subfamily genes nucleotide sequences in modern Russian strains of T. pallidum subsp. pallidum is an additional fund to increase the efficiency of the modern T. pallidum molecular typing system.

Обоснование. Современная система молекулярного типирования российской популяции T. pallidum позволяет получать результаты с существенным доминированием типа 14d/f, что определяет необходимость повышения дифференцирующей способности применяемых методов молекулярного типирования T. pallidum.

Цель. Идентификация с использованием технологии капиллярного секвенирования и анализ вариабельности нуклеотидных последовательностей внутренних фрагментов генов подсемейства tprII современных российских штаммов T. pallidum subsp. pallidum.

Материал и методы. Исследование внутренних вариабельных фрагментов генов подсемейства tprII проведено среди 240 клинических изолятов T. pallidum, полученных из специализированных медицинских учреждений дерматовенерологического профиля Центрального (Калужская область, г. Москва), Северо-Кавказского (Ставропольский край), Дальневосточного (Республика Саха), Приволжского (Чувашская Республика), Южного (Астраханская область) и Сибирского (Новосибирская и Омская области, Республика Тыва) федеральных округов в 2014–2020 гг.

Последовательность внутренних вариабельных фрагментов генов подсемейства tprII определена с использованием технологии капиллярного секвенирования.

Результаты. Предложены олигонуклеотиды, позволяющие проводить амплификацию внутренних участков генов непосредственно из ДНК изолята и обеспечивать корректное прочтение его нуклеотидной последовательности при секвенировании. Описаны 2 варианта последовательностей внутренних вариабельных участков, отличающихся по составу, в нуклеотидной позиции 1340 гена tprG штамма Nichols T. pallidum.

Заключение. Вариабельность нуклеотидных последовательностей генов подсемейства tprII современных российских штаммов T. pallidum subsp. pallidum является одним из резервов для повышения эффективности современной системы молекулярного типирования T. pallidum.

Treponema pallidum subsp. pallidummolecular typingtprII genessequencingTreponema pallidum subsp. pallidumмолекулярное типированиегены tprIIсеквенированиеAkhtar A, Fuchs E, Mitchison T, et al. A decade of molecular cell biology: achievements and challenges. Nat Rev Mol Cell Biol. 2011 Sep 23;12(10):669–74. doi: 10.1038/nrm3187Dekker MC, van Duijn CM. Prospects of genetic epidemiology in the 21st century. Eur. J. Epidemiol. 2003;18(7):607–616.doi: 10.1023/A:1024933620315Burchell AN, Allen VG, Gardner SL, et al. T., 2015. High incidence of diagnosis with syphilis co-infection among men who have sex with men in an HIV cohort in Ontario, Canada. BMC Infect Dis. 2015 Aug 20;15:356. doi: 10.1186/s12879-015-1098-2Peterman TA, Su J, Bernstein KT, Weinstock H. Syphilis in the United States: on the rise? Expert Rev Anti Infect Ther. 2015;13:161–168. doi: 10.1586/14787210.2015.990384Fraser CM, Norris SJ, Weinstock GM, et al. Complete genome sequence of Treponema pallidum, the syphilis spirochete. Science. 1998 Jul 17;281(5375):375–88. doi: 10.1126/science.281.5375.375Dekker MC, van Duijn CM. Prospects of genetic epidemiology in the 21st century. Eur. J. Epidemiol. 2003;18(7):607–616.doi: 10.1023/a:1024933620315Matejkova P, Strouhal M, Smajs D, et al. Complete genome sequence of Treponema pallidum spp. pallidum strain SS14 determined with oligonucleotide arrays. BMC Microbiol, 2008;8:76.doi: 10.1186/1471-2180-8-76.Fu B, Li H, Zhao Y, et al. The comparison of molecular typing in Treponema pallidum: Review and meta-analysis. Infect Genet Evol. 2020 Mar;78:104049. doi: 10.1016/j.meegid.2019.104049Pillay A, Liu H, Chen CY, et al. Molecular subtyping of Treponema pallidum subspecies pallidum. Sex. Transm. Dis. 1998, 25(8):408–414.doi: 10.1097/00007435-199809000-00004Кубанов А.А., Воробьев Д.В., Обухов А.П., Образцова О.А., Дерябин Д.Г. Молекулярная эпидемиология Treponema pallidum в приграничном регионе Российской Федерации (Республика Тыва). Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2017;1:30–34. [Kubanov AA, Vorob'ev DV, Obuhov AP, Obrazcova OA, Derjabin DG. Molekuljarnaja jepidemiologija Treponema pallidum v prigranichnom regione Rossijskoj Federacii (Respublika Tyva). Molekuljarnaja genetika, mikrobiologija i virusologija. 2017;1:30–34 (In Russ.)]Ma DY, Giacani L, Centurion-Lara A. The molecular epidemiology of Treponema pallidum subspecies pallidum. Sex Health. 2015, 12(2):141–147. doi: 10.1071/SH14197Grillová L, Angel A Noda, Lienhard R, et al. Multilocus Sequence Typing of Treponema pallidum subsp. pallidum in Cuba From 2012 to 2017J Infect Dis 2019 Mar 15; 219(7):1138–1145.doi: 10.1093/infdis/jiy604Сидоренко С.В., Соломка В.С., Кожушная О.С., Фриго Н.В. Методы типирования возбудителей инфекций, передаваемых половым путем. Вестник дерматологии и венерологии. 2010;3:12–21. [Sidorenko SV, Solomka VS, Kozhushnaja OS, Frigo NV. Metody tipirovanija vozbuditelej infekcij, peredavaemyh polovym putem. Vestnik dermatologii i venerologii. 2010;3:12–21 (In Russ.)]Cejkova D, Zobanikova M, Chen L, et al. Whole genome sequences of three Treponema pallidum ssp. pertenue strains: yaws and syphilis treponemes differ in less than 0.2% of the genome sequence. PLoS Negl. Trop. Dis. 2012, 6(1). doi: 10.1371/journal.pntd.0001471Grillova L, Bawa T, Mikalova L, et al. Molecular characterization of Treponema pallidum subsp. Journal Pre-proof 15 pallidum in Switzerland and France with a new multilocus sequence typing scheme. PLoS One 2018 30;13(7):e0200773 doi: 10.1371/journal.pone.0200773Katz KA, Pillay A, Ahrens K, et al. 2010. Molecular Epidemiology of Syphilis-San Francisco, 2004-2007. Sex. Transm. Dis. 2010;37(10):660–663. doi: 10.1097/OLQ.0b013e3181e1a77aMarra CM, Sahi SK, Tantalo LC, et al. Enhanced molecular typing of Treponema pallidum: geographical distribution of strain types and association with neurosyphilis. J. Infect. Dis. 2010; 202:1380–1388.doi: 10.1086/656533Ho EL, Lukehart SA. Syphilis: using modern approaches to understand an old disease. J. Clin. Invest. 2011:121(12):4584–4592.doi: 10.1172/JCI57173Peng R-R, Wang AL, Li J, et al. Molecular Typing of Treponema pallidum: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS Negl Trop Dis 5(11): e1273. doi: 10.1371/journal.pntd.0001273Образцова О.А., Алейникова К.A., Кубанов А.А., Дерябин Д.Г. Вариабельность нуклеотидных последовательностей гена arp у российских изолятов Treponema pallidum. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018:(3):45–52. [Obrazcova OA, Alejnikova KA, Kubanov AA, Derjabin DG. Variabel'nost' nukleotidnyh posledovatel'nostej gena arp u rossijskih izoljatov Treponema pallidum. Zhurnal mikrobiologii, jepidemiologii i immunobiologii. 2018:(3):45–52 (In Russ.)]Liu H, Rodes B, Chen CY, Steiner B. New tests for syphilis: rational design of a PCR method for detection of Treponema pallidum in clinical specimens using unique regions of the DNA polymerase I gene. J. Clin. Microbiol. 2001; 39(5):1941–1946. doi: 10.1128/JCM.39.5.1941-1946.2001Соломка В.С., Комягина Т.М., Честков А.В. и др. Молекулярное типирование и устойчивость к макролидным антибиотикам у российских клинических изолятов Treponema pallidum: данные 2018–2019 гг. Вестник дерматологии и венерологии. 2019;95(6):29–36. [Solomka VS, Komjagina TM, Chestkov AV, et al. Molekuljarnoe tipirovanie i ustojchivost' k makrolidnym antibiotikam u rossijskih klinicheskih izoljatov Treponema pallidum: dannye 2018–2019 gg. Vestnik dermatologii i venerologii. 2019;95(6):29–36 (In Russ.)]Flasarova M, Pospisilova P, Mikalova L, et al. Sequencing-based molecular typing of Treponema pallidum strains in the Czech Republic: all identified genotypes are related to the sequence of the SS14 strain. Acta Derm. Venereol. 2012;92:669–674. doi: 10.2340/00015555-1335.Centurion-Lara A, Giacani L, Godornes C, et al. Fine analysis of genetic diversity of the tpr gene family among treponemal species, subspecies and strains. PLoS Negl Trop Dis.2013 May 16;7(5):e2222.