Биологическая война (Часть 3) - [9]

Такие локусы амлифицируют ся в ПЦР с использованием праймеров, комплементарных их фланкирующим последовательностям. Аллельные варианты VNTR-локусов хорошо разделяются в агарозном геле. Размер аллелей может быть установлен путем сопоставления со стандартными маркерами ММ. Их количественный анализ позволяет классифицировать различные штаммы В anthracis в зависимости от числа повторов и аллельных вариаций повторов. Сам факт присутствия VNTR-локусов в геноме разных видов бактерий, возможно, связан с тем, что ДНК-полимераза катализирует синтез нуклеиновой кислоты через короткий тандем повторяющихся последовательностей. Они и являются тем, что мы называем «VNTR» (Keim P. et al., 2009).

Поданным MLVA-анализа, штаммы В. anthracis делят на три линии (А, В, С), среди которых A-клада (линия, группа, кластер) является наиболее значимой (до 90 % всех штаммов) и имеет глобальное распространение. К линии В относятся в разных исследованиях обычно менее 12 % изолятов. Встречается только в некоторых географических регионах. Ее подразделяют еще на две группы, В1 и В2. На Юге Африки 93 % изолятов В. anthracis представлены группой В1, где линия сосуществует со штаммами A-клады. Штаммы В. anthracis группы В2 встречаются в Швейцарии, странах Южной и Восточной Европы. Штаммы линии А подразделяют еще на 4 группы (кластера). Изоляты кластера А1 доминируют на западе Северной Америки и в Канаде (генотипы 1 и 3), встречаются в Южном Техасе (генотип 6). А2-ветвь встречается среди отдельных изолятов, привезенных из Пакистана. АЗ- кластер — самый распространенный из всех известных (до 58 % изолятов). Вызывает вспышки сибирской язвы на юге Африки (генотипы 30, 40, 67); в Австралии (штат Виктория, генотип 66), в Турции (генотип 35). Этой ветви соответствуют v звестные вакцинные штаммы V770-NPR (генотипы 45,46 и 49) и Стерн (генотипы 59 и 61). Ames, любимый штамм американских военных биологов (генотип 62), находится в АЗ.Ь-кластере. Кластер А4 недостаточно изучен. С-клада встречается редко и недостаточно изучена. Два независимых изолята были найдены в Соединенных Штатах (Keim P. et al., 2002, 200°). Кластерная принадлежность штаммов, вызвавших на одной территории сибирскую язву у людей и животных, может сильно отличаться. Например, в Швейцарии в начале 1980-х гг. вспышки сибирской язвы среди животных вызывали штаммы В. anthracis, принадлежащие к кластеру В2, среди людей — штаммы кластера А4. Это было связано с разным происхождением источника их заражения сибирской язвой: животные инфицировались из местных очагов, а люди — во время переработки кожаного сырья, завезенного из Индии (Pilo P. et al., 2008).

Показана территориальная и временная зависимость выделения из образцов штаммов В. anthracis различных линий. 30-летнее исследование молекулярных отличий штаммов сибиреязвенного микроба, выделенных в Национальном парке Крюгера (Kruger National Park, ЮАР), позволило установить ряд любопытных закономерностей (рис. 3.4).

^{Рис. 3.4. Временные и территориальные зависимости выделения образцов В. anthracis в национальном парке Крюгера поданным MLVA-анализа. А. Локализация изолятов А- и В-линий: а — карта отбора индивидуальных изолятов; б — карта распределения изолятов по линиям. Б. Распределение линий изолятов по годам. В скобках количество изолятов в абсолютных цифрах. В. Связь линий изолятов с pH почвы (I) и наличием в ней солей кальция (II). По К. L. Smith et al. (2000)}

Национальный парк Крюгера расположен на востоке Трансвааля между реками Лимпопо и Крокодиловая. На востоке парк граничит с Мозамбиком. Общая протяженность парка с севера на юг составляет 340 км. Три основные части парка (северная, центральная и южная) сформированы реками Олифанте и Саби. Климат на территории парка субтропический, сезон дождей обычно с октября по март (включительно) Сибирская язва поражает преимущественно копытных травоядных обитателей парка (Smith К. L. et al., 2000).

На территории ЮАР выявлено самое большое разнообразие среди штаммов сибиреязвенного микроба, что дало основание некоторым ученым считать ЮАР «родиной сибирской язвы». Характерной особенность сибиреязвенных очагов на юге Африки является преобладание в них A-линии В. anthracis (Keim P. et al., 1997). Генетическое расстояние среди штаммов А- и В линий, выделенных в сибиреязвенных очагах Парка Крюгера, наибольшее среди известных коллекций штаммов, собранных по территориальному принципу На территории парка Крюгера обнаружена четкая территориальная локализация вспышек сибирской язвы, вызываемых В. anthracis различных линий: линия А преобладает в центральной части парка, линия В на севере парка. Причем по распределению во времени количество изолятов той или иной линии может различаться. Например, линия В активно вовлекалась в эпизоотии только в 1970 гг. на севере парка. Вспыхнувшие тогда же эпизоотии сибирской язвы в его центральном районе, были вызваны штаммами A-линии. Эпизоотии начала 1990-х гг. вспыхнули в центральном регионе парка, и их вызвали штаммы A-линии. Однако когда эпизоотии охватили северный участок парка, в образцах также преобладали штаммы A-линии, что К. L. Smith et al. (2000) связали с наличием в природе неизученного механизма, позволяющего сибиреязвенному микробу мигрировать с одной территории (экологической ниши) на другую территорию (экологическую нишу). В частности, они указывают на проливные дожди в северной части парка, прошедшие в начале года, и предполагают, что дожди «вымыли» экологические ниши, вмешавшие