The object of research, development or design (in Russian) : Объект исследования - микробиом иксодовых клещей.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі – иксодты кенелердің микробиомасы

Aim of work (in Russian) : Цель проекта - изучение микробиологического разнообразия патогенов иксодовых клещей Казахстана методом секвенирования нового поколения (NGS) при идентификации возбудителей клещевых инфекции и анализ метагеномных данных

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – Қазақстандағы иксод кенелердің патогенді қоздырғыштарының микробиологиялық әртүрлілігін зерттеуді жаңа буынды секвенирлеу (NGS) әдісімен жүргізу және метагеномикалық мәліметтерге талдау жасау

Методы исследования (на русском) : Созданы библиотеки в виде фрагментов ДНК для NGS секвенирования. В рамках проведенных исследований был разработан алгоритм, позволяющий анализировать данные, полученные с использованием платформы Ion GeneStudio™ S5 (Ion Torrent) и проведены таксономические анализы метагеномных данных микробиома клещей. Выделение суммарных ДНК/РНК из микробиома клещей для NGS секвенирования. Концентрации нуклеиновых кислот из микробного сообщества измерялись с помощью набора Qubit dsDNA HS (высокая чувствительность) (Life Technologies). Библиотеки готовились с помощью набора Ion 16 S™ Metagenomics Kit (Thermo-Fisher Scientific). Оптимальную концентрацию библиотеки для подготовки шаблона оценивали с помощью qPCR (Applied Biosystems® Quantstudio 5) с помощью набора Ion Universal Library Quantitation Kit (Thermo-Fisher Scientific). Образцы в этом исследовании секвенировали на чипах Ion 530 с использованием размера секвенирования 400 пар оснований. Таксономический анализ бактериального сообщества проводится с помощью высокопроизводительного секвенирования гипервариабельной области гена 16S рРНК на платформе Ion GeneStudio™ S5 (Ion Torrent). Таксономический анализ проведен с помощью платформы BV-BRC и программы OmicsBox 3.1.11 с применением базы данных Kraken2. Составлена таксономическая аннотация в виде родового или видового состава микробиома клещей, доставленных из различных областей Казахстана.

Методы исследования (на казахском) : NGS секвенирлеу үшін ДНҚ фрагменттер жинағы жасалды. Зерттеу шеңберінде Ion GeneStudio™ S5 платформасы (Ion Torrent) арқылы алынған деректерді талдау алгоритмі әзірленді және кене микробиомасының метагеномдық деректеріне таксономиялық талдау жүргізілді. NGS секвенирлеу үшін кене микробиомасынан жалпы ДНҚ/РНҚ бөліп алынды. Микробтық қауымдастықтың нуклеин қышқылының концентрациясы Qubit dsDNA (Life Technologies) HS (жоғары сезімталдық) жинағы көмегімен өлшенді. Жинақтар Ion 16 S™ Metagenomics Kit (Thermo-Fisher Scientific) көмегімен дайындалды. Үлгіні дайындауда оңтайлы жинақ концентрациясы Ion Universal Library Quantitation Kit (Thermo-Fisher Scientific) көмегімен qPCR (Applied Biosystems® Quantstudio 5) арқылы бағаланды. Осы зерттеудегі үлгілер Ion 530 чиптерінде 400 bp реттілік өлшемін пайдаланып реттелген. Бактериялар қауымдастығының таксономиялық талдауы Ion GeneStudio™ S5 платформасында (Ion Torrent) 16S rRNA генінің гиперөзгермелі аймағын жоғары өткізу қабілеттілігімен секвенирлеу арқылы жүзеге асырылды. Таксономиялық талдау BV-BRC платформасын және Kraken2 деректер базасын пайдалану арқылы OmicsBox 3.1.11 бағдарламасы арқылы жүргізілді. Қазақстанның әртүрлі аймақтарынан әкелінген кенелердің микробиомасының жалпы немесе түрлік құрамы түрінде таксономиялық аннотация құрастырылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Метагеномное секвенирование проведено с использованием технологии Ion GeneStudio™ S5 (Ion Torrent). ДНК библиотеки созданы от пула иксодовых клещей из Кызылординской, Жамбылской, Западно-Казахстанской, Туркестанской и Северо-Казахстанской областей с использованием наборов Ion Xpress Plus Fragment Library Kit и Ion 16S metagenomics Kit. По результатам биоинформационного анализа составлена таксономическая аннотация микробиома клещей, доставленных из различных областей Казахстана. При сравнивании результатов исследования определены различия в микробиоме клещей по регионам Казахстана. Такие виды микроорганизмов, как Francisella, Mycoplasma, Escherichia-Shigella, Stenotrophomonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Corynebacterium выявлены во всех исследованных пробах. Определены различия в микробиоме клещей из различных регионов Казахстана с использованием метагеномных данных. Полученные результаты показывают, что в зависимости от региона микробиом клещей также имеет различия по составу и разновидности микроорганизмов. Результаты метагеномного (на участок 16S рибосомальной РНК) NGS секвенирования показали, что в исследованных пробах преобладают микроорганизмы из групп Proteobacteria и Firmicutes до 99 %, после идут бактерии из групп Actinobacteria. Fusobacteriales и Bacteroidia до 38 %.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Метагеномикалық секвенирлеу Ion GeneStudio™ S5 технологиясы (Ion Torrent) арқылы орындалды. ДНҚ жинақтары Ion Xpress Plus Fragment Library Kit және Ion 16S metagenomics Kit көмегімен Қызылорда, Жамбыл, Батыс Қазақстан, Түркістан және Солтүстік Қазақстан облыстарынан алып келінген иксодид кенелерінің пулынан жасалды. Биоақпараттық талдау нәтижелері бойынша Қазақстанның әртүрлі аймақтарынан жеткізілген кенелердің микробиомасының таксономиялық аннотациясы құрастырылды. Зерттеу нәтижелерін салыстыру кезінде Қазақстанның аймақтары бойынша кенелердің микробиомасындағы айырмашылықтар анықталды. Барлық зерттелген үлгілерде микроорганизмдердің Francisella, Mycoplasma, Escherichia-Shigella, Stenotrophomonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Corynebacterium сияқты түрлері анықталды. Қазақстанның әртүрлі аймақтарындағы кенелердің микробиомасындағы айырмашылықтар метагеномдық мәліметтерді пайдалана отырып анықталды. Алынған нәтижелер аймаққа байланысты кенелердің микробиомасы микроорганизмдердің құрамы мен алуан түрлілігімен де ерекшеленетінін көрсетеді. Метагеномдық (16S рибосомалық РНҚ аймағы үшін) NGS секвенирлеуінің нәтижелері зерттелген үлгілерде Proteobacteria және Firmicutes топтарының микроорганизмдері 99%-ға дейін, одан кейін Actinobacteria топтарындағы бактериялар басым екенін көрсетті. Fusobacteriales және Bacteroidia 38% дейін жетеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Процедуры основаны на секвенировании 16S рРНК следующего поколения, которые позволяют проводить микробную идентификацию с высокой пропускной способностью в конкретном метагеноме микробиомы клещей. Изучены микробиомы клещей, доставленных из следующих регионов Казахстана: Туркестанской, Западно-Казахстанской, Жамбылской, Северо-Казахстанской и Кызылординской областей. Такие виды микроорганизмов, как Francisella, Mycoplasma, Escherichia-Shigella, Stenotrophomonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Corynebacterium выявлены во всех исследованных пробах. В исследованных пробах преобладают микроорганизмы из групп Proteobacteria и Firmicutes до 99 %, после идут бактерии из групп Actinobacteria и следующие бактерии Fusobacteriales и Bacteroidia составляют до 38 % в микробиоме клещей.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Кене микробиомасының белгілі бір метагеномында жоғары өтімді микробты идентификациялауға мүмкіндік беретін келесі деңгейдегі 16S рРНҚ секвенирлеу процедуралары негізделген. Қазақстанның Түркістан, Батыс Қазақстан, Жамбыл, Солтүстік Қазақстан және Қызылорда облыстарынан әкелінген кенелердің микробиомалары зерттелді. Барлық зерттелген үлгілерде микроорганизмдердің Francisella, Mycoplasma, Escherichia-Shigella, Stenotrophomonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Corynebacterium сияқты түрлері анықталды. Зерттелетін үлгілерде Proteobacteria және Firmicutes топтарындағы микроорганизмдер 99%-ға дейін басым болды, одан кейін Actinobacteria топтарындағы бактериялар және келесі бактериялар Fusobacteriales және Bacteroidia кенелердің микробиомасында 38%-ға дейін басым болды.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Полученные результаты будут применяться в МЗ РК и МСХ РК по предупреждению и недопущению особо опасных клещевых инфекций в Республике Казахстан

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелер Қазақстан Республикасының Денсаулық сақтау министрлігінде және Ауыл шаруашылығы министрлігінде кене арқылы таралатын аса қауіпті инфекциялардың алдын алу үшін пайдаланылуда қолданылады