Displayed is the possibility of differentiation between typical and genetically altered strains of Vibrio cholerae biovar El Tor, which vary in their virulence and epidemic potential, by means of MLVA. Determined is a significant genetic diversity of the gene-variants, probably, due to their polyclonal origin and continuous alterations within genome under the influence of varying environmental factors.

Aim. Comparative  analysis of the sequenced on our own effort genomes of non-toxigenic strains with different set of pathogenicity genes and assessment of their virulence on the model of intestinal inoculation of newborn rabbits. Materials and methods. Whole-genome DNA sequencing of 26 strains was carried out using semiconductor sequencing technology. Haemolysin and hemagglutinin-protease production was evaluated applying conventional methods. Virulence of the strains for newborn rabbits was determined  through intraluminal inoculation at the dose of 107 CFU/ml. Results. On the basis of whole genome analysis of ctxA-tcpA+ and ctxA-tcpA-  non-toxigenic strains, differences in composition  and structure stability of mobile elements associated with pathogenicity have been identified. Significant differences in nucleotide sequences of hlyA, hapA, and rtxA genes, encoding  production of additional  pathogenicity  factors, have also been detected. The paper provides the results of assessment of their phylogenetic relations. Experiments on animal models have confirmed the inability of non-toxigenic ctxA-tcpA+ and ctxA-tcpA- strains to cause the development of typical cholera infection. Conclusion. New data on the genome structure of different non-toxigenic strains and their phylogenetic relations have been obtained. Based on the results of inoculation  of animal models with cells of non-toxigenic strains with the studied genome the inference is drawn on their inability to cause the development of typical cholera infection.

Designed is a multi-locus PCR test-system that allows for differentiation between genetically altered Vibrio cholerae strains, biovar El Tor, with high and low epidemic potential respectively, based on identification of genetic marker structure in the agent of the seventh cholera pandemic-pandemicity island VSP-II. In the course of investigations selected have been three target genes allocated in the central region and terminal end of the mobile genetic element. This test-system offers the possibility to identify the strains containing intact VSP-II, the ones containing VSP-II with a short-length deletion, and the strains with VSP-II with extended deletion. The first two are classified as the variants with low epidemic potential, while the last ones-as the variants with high epidemic potential. Specificity and efficacy of the test-system is shown by the experiments with 28 toxigenic genetically altered V. cholerae strains, biovar El Tor, and 6 strains of closely related species and enterobacteria. The results obtained coincide with the data on mono-locus PCR assay and in a number of instances are verified by sequencing.

Objective of the study was to determine the mechanisms of acetoin biosynthesis change in genetically altered El Tor V. cholerae strains in Voges-Proskauer test.Materials and methods. We used nine genetically altered V. cholerae O1 strains, biovar El Tor, imported in the territory of the Russian Federation and Ukraine between 1993–2011, and four typical strains isolated in 1970–1972. When assessing acetoin production in V. cholerae strains in Voges-Proskauer test, the strain V. cholerae 569B O1 serogroup, classical biovar served as negative control of the assay. Relative gene expression was studied using real-time RT-PCR. Protein model construction was performed by means of automated server SWISS – MODEL.Results and discussion. It has been demonstrated that diagnostically significant feature – VogesProskauer reaction, utilized for V. cholerae O1 biovar differentiation, is changed in all investigated genetically altered strains of cholera agent, isolated in different periods of the current seventh pandemic (66.7 % of the strains show weakly positive reaction, 33.3 % – negative one). The data obtained testify to the reduction or absence of acetoin production in the investigated strains. Analysis of four structural genes of als operon, as well as expression of regulatory genes alsR and аphA, responsible for acetoin biosynthesis, has revealed that changes in acetoin production in the genovariants stem from the deletion of a single nucleotide (T in the position 315) in the structural gene alsD, encoding acetolaktat decarboxylase, and also from high levels of negative acetoin biosynthesis regulator expression – аphA gene. Modeling of the spatial (3-D) structure of AlsD protein in the genovariant M1293 and the reference-strain N16961 has shown that AlsD protein of the genovariant is, indeed, considerably reduced. However, spontaneous decarboxylation is possible in the absence of acetolaktat decarboxylase, which phenotypically manifests itself in borderline positive Voges-Proskauer test.

54Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections] холера остается одной из важнейших проблем для стран азии, африки и Южной америки, на тер-ритории которых сформированы эндемичные очаги. регистрируемые на территории россии локальные вспышки и спорадические случаи холеры обуслов-лены завозом этой инфекции из эндемичных регио-нов [1, 7]. на протяжении последней седьмой пан-демии возбудитель холеры претерпевал различные изменения фено-и генотипа. современный период текущей пандемии (с 1991 г. по настоящее время) характеризуется широким распространением на эндемичных по холере территориях генетически измененных штаммов (геновариантов) V. cholerae биовара эль тор, содержащих в геноме ряд генов возбудителя холеры классического биовара. так, во входящих в состав генома профага CTXφ генах ctxAB, кодирующих холерный токсин или ст (от cholera toxin), присутствует ген ctxB классического биовара (ctxB1). кроме того имеется ряд мутаций и в других генах, участвующих в продукции факторов патогенности. вследствие приобретения части гене-тического материала от холерных вибрионов класси-ческого биовара эти геноварианты являются более вирулентными по сравнению с типичными штамма-ми [2,10, 14]. известно также, что условия окружаю-щей среды влияют на структуру генома возбудителя ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов, Российская Федерация цель работы. изучить влияние делеции профага CTXφ, несущего гены ctxAB, на изменение фенотипических свойств, связанных с патогенностью или формированием биопленки, у нетоксигенных мутантов. материалы и методы. в работе использовали клинические штаммы Vibrio cholerae биовара эль тор и их спонтанные не-токсигенные мутанты, утратившие профаг CTXφ. применены микробиологические и биохимические методы, а также заражение модельных животных (крольчат) клетками исследуемых штаммов. результаты и выводы. представлены результаты сравнительного анализа фенотипических свойств изогенных токсигенных и нетокси-генных штаммов Vibrio cholerae биовара эль тор, утративших профаг CTXφ, кодирующий холерный токсин. установлено, что делеция профага CTXφ приводит к одновременному изменению у спонтанных нетоксигенных мутантов нескольких фенотипических свойств, связанных с вирулентностью (колонизирующей способности, продукции растворимой гемагглютинин/протеазы, термолабильного гемолизина/цитолизина) и формированием биопленки (подвижности, биосинтеза экзополисахарида). высказано предположение, что причиной указанных фенотипических изменений мутантов могли быть изменения активности связанных между собой регуляторных генов, контролирующих вирулентность и процесс образования биопленки у возбудителя холеры.ключевые слова: Vibrio cholerae, профаг CTXφ, делеция, фенотипические свойства. Effect of the Prophage CTXφ Deletion upon Phenotypic Properties in Strains of Vibrio cholerae Biovar El Tor, Associated with Virulence and Persistence Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov, Russian FederationObjective of the study is to evaluate the inf...