The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования являются штаммы из Национальной коллекции микроорганизмов ННЦООИ (1970-2022гг.), образцы ДНК Y .pestis и F. tularensis. Для калибровки использовались контрольные штаммы: Y. pestis EV, KIM10, CO92 и Pestoides B, а также в качестве аутгруппы - Y. pseudotuberculosis IP 32953. В качестве сопоставительных были использованы полученные аллельные профили, проведено сравнение с данными базы «MLVA-bank for Microbes Genotyping».

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысандары. ННЦООИ Ұлттық микроорганизмдер коллекциясының (1970-2022жж.) штаммдары, Y. pestis және F. tularensis ДНҚ үлгілері болып табылады. Калибрлеу үшін Y. pestis EV, KIM10, CO92 және Pestoides B бақылау штаммдары, сондай-ақ аутгруппа ретінде Y. pseudotuberculosis IP 32953 қолданылды. Салыстыру үшін алынған аллельдік профильдер қолданылып, «MLVA-bank for Microbes» Genotyping деректер базасымен салыстыру жүргізілді.

Aim of work (in Russian) : Цель работы – совершенствование эпидемиологического надзора для обеспечения биологической безопасности и эпидемиологического благополучия населения на территории Республики и изучение генетической вариабельности возбудителей чумы и туляремии на внутривидовом уровне и оценка влияния на эпидемические проявления инфекций, с использованием методов молекулярной и пространственной эпидемиологии.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты – Республика аумағында халықтың биологиялық қауіпсіздігін және эпидемиологиялық салауаттылығын қамтамасыз ету үшін эпидемиологиялық бақылауды жетілдіру және молекулалық әрі кеңістіктік эпидемиология әдістерін қолдана отырып, оба және туляремия қоздырғыштарының түр ішіндегі генетикалық өзгергіштігін зерттеу және олардың инфекциялардың эпидемиялық көріністеріне әсерін бағалау.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования: в работе использованы классические и современные микробиологические, биохимические методы, а также методы молекулярного типирования – MLVA, canSNP-генотипирования (Canonical Single Nucleotide Polymorphism), полногеномное секвенирование (Whole Genome Sequencing, WGS), методы описательной статистики с использованием программных пакетов Microsoft Excel 2021 и GraphPad Prism 9.5. Полногеномное секвенирование возбудителей чумы (Yersinia pestis) и туляремии (Francisella tularensis) сопровождалось комплексным биоинформатическим анализом, направленным на обработку прочтений, фильтрацию ошибок, формирование core-SNP-матриц и построение филогенетических связей, также использованы инструменты ГИС технологии.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері: жұмыста классикалық және заманау микробиологиялық, биохимиялық әдістер, сондай-ақ молекулалық типтеу әдістері - MLVA, canSNP-генотиптеу (Canonical Single Nucleotide Polymorphism), толық геномдық секвенирлеу (Whole Genome Sequencing, WGS) қолданылды. Microsoft Excel 2021 және GraphPad Prism 9.5 бағдарламалық жиынтықтарын пайдаланып, сипаттамалық статистика әдістері жүзеге асырылды. Оба (Yersinia pestis) және туляремия (Francisella tularensis) қоздырғыштарының толық геномдық секвенирлеуі кешенді биоақпараттық талдаумен қатар жүрді. Бұл талдау оқылымдарды өңдеуге, қателерді сүзгіден өткізуге, core-SNP-матрицаларды құруға және филогенетикалық байланыстарды анықтауға бағытталды. Сонымен қатар, ГАЖ технологиясының құралдары да қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Полученные результаты и новизна. Выявлена генетическая изменчивость штаммов Yersinia pestis, выделенных из центральноазиатского природного очага чумы. SNP-типирование подтвердило результаты MLVA, показав устойчивую структуру двух основных филогенетических кластеров Y. pestis Казахстана — пустынного (2.MED1) и высокогорного (2.ANT1). Для сопоставления данных WGS с результатами MLVA-типирования и canSNP-анализа разработаны авторские Python-пакеты, разработанные в ННЦООИ: VARCALL (вызов и фильтрация SNP), YPPA (поиск плазмидных последовательностей Y. pestis — pMT1, pCD1, pPCP1, pCKF) и yp_classifier (классификация изолятов на основе SNP-матриц с применением scikit-bio v0.7.0). Наиболее вариабельными по структуре генома чумного микроба являются популяции возбудителя Илийского межгорного (Прибалхашье) и Мангышлакского (Каспийский регион) пустынных очагов. Генетическое разнообразие популяций чумного микроба в Прикаспийском регионе, в том числе циркуляция штаммов, обладающих плазмидой pCKF, может стать одним из решающих факторов в реализации эпидемического потенциала региона в современных меняющихся условиях окружающей среды. Результаты MLVA-типирования по 10 VNTR-локусам подтвердили высокую генетическую вариабельность популяций F. tularensis. Сравнительный анализ с базами данных NCBI SNP Atlas и FTU MLVA database показал, что большинство казахстанских штаммов имеют уникальные профили, не встречающиеся в изолятах других стран.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Алынған нәтижелер және жаңалық. Орталық Азиялық табиғи оба ошағынан бөлініп алынған Yersinia pestis штамдарының генетикалық өзгергіштігі анықталды. SNP-типтеу MLVA нәтижелерін растап, Қазақстанның Y. pestis екі негізгі филогенетикалық кластерінің - шөлді (2.MED1) және биік таулы (2.ANT1) тұрақты құрылымын көрсетті. WGS деректерін MLVA-типтеу және canSNP-талдау нәтижелерімен салыстыру үшін ННЦООИ-да әзірленген авторлық Python пакеттері қолданылды: VARCALL (SNP анықтау және сүзу), YPPA (Y. pestis - pMT1, pCD1, pPCP1, pCKF плазмидалық тізбектерін іздеу) және yp_classifier (scikit-bio v0.7.0 қолдана отырып SNP-матрицалар негізінде изоляттарды жіктеу). Оба микробының геномдық құрылымы бойынша ең өзгергіш болып Іле тауаралық (Балқаш маңы) және Маңғыстау (Каспий өңірі) шөлді ошақтарының қоздырғыш популяциялары болып табылды. Каспий маңы аймағындағы оба микробтары популяцияларының генетикалық әртүрлілігі, соның ішінде pCKF плазмидасы бар штамдардың айналымы, қазіргі өзгермелі қоршаған орта жағдайында аймақтың эпидемиялық әлеуетін іске асыруда шешуші факторлардың бірі болуы мүмкін. 10 VNTR-локус бойынша MLVA-типтеу нәтижелері F. tularensis популяцияларының жоғары генетикалық өзгергіштігін растады. NCBI SNP Atlas және FTU MLVA деректер қорларымен салыстырмалы талдау жүргізу барысында қазақстандық штаммдардың басым бөлігі басқа елдердің оқшауланған үлгілерінде кездеспейтін бірегей профильдерге ие екендігі анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели (на русском): определены следующие показатели, которые включают 277 и 20 изученных штаммов Yersinia pestis и Francisella tularensis соответственно; Разработана и сконструирована тест-система для одновременной идентификации Y. pestis, F. tularensis и B. Anthracis, тест-система имеет высокий уровень специфичности и чувствительности, выявляя истинно положительные результаты в концентрации 103 м.к./мл.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі құрылымдық және техникалық-экономикалық көрсеткіштер (орыс тілінде): келесі көрсеткіштер анықталды, оның ішінде Yersinia pestis-тің 277 және Francisella tularensis-тің 20 зерттелген штаммдары қамтылған; Y. pestis, F. tularensis және B. аnthracis-ті бір мезгілде анықтауға арналған тест-жүйе әзірленіп, құрастырылды. Бұл тест-жүйе жоғары ерекшелік пен сезімталдыққа ие болып, 103 м.к./мл концентрацияда шынайы оң нәтижелерді анықтай алады.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения: опубликована одна статья - Q1, 1 абстракт в материалах симпозиума YERSINIA15, в печати 2 статьи, получены «Свидетельство о внесении в Госреестр», акты апробации на ПЦР тест-систем, подана заявка на полезную модель, подготовлена монография-руководство.

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізу деңгейі: бір Q1 мақала және YERSINIA15 симпозиумының материалдарында 1 тезис жарияланды, 2 мақала баспаға дайындалуда, "Мемлекеттік тізілімге енгізу туралы куәлік" алынды, ПТР тест-жүйелерінің сынақ актілері жасалды, пайдалы модельге өтінім берілді, монография-нұсқаулық әзірленді.

Efficiency (in Russian) : Эффективность: Внедрение в практику микробиологической диагностики отечественной тест-системы для одновременной индикации возбудителей B. anthracis, Y.pestis и F.tularensis в ПЦР реального времени повысит эффективность мониторинга и экспресс-диагностики чумы, туляремии и сибирской язвы.

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділік: Микробиологиялық диагностика тәжірибесіне нақты уақыттағы ПТР арқылы B. anthracis, Y.pestis және F.tularensis қоздырғыштарын бір мезгілде анықтауға арналған отандық сынақ жүйесін енгізу оба, туляремия және сібір жарасының мониторингі мен жедел диагностикасының тиімділігін арттырады.

Field of application (in Russian) : Область применения: Результаты НИР могут использоваться в лабораториях практического здравоохранения, таких как лаборатории санитарно-эпидемиологической экспертизы, противочумных станции, также в системе эпизоотологического мониторинга природных очагов чумы и туляремии, в молекулярно-эпидемиологическом мониторинге этих инфекций, в диагностике чумы и туляремии в клинической медицине.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану аясы: Ғылыми-зерттеу жұмысының нәтижелері санитарлық-эпидемиологиялық сараптама зертханалары мен обаға қарсы станциялар секілді практикалық денсаулық сақтау зертханаларында пайдаланылуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл нәтижелер оба мен туляремияның табиғи ошақтарын эпизоотологиялық бақылау жүйесінде, аталған инфекциялардың молекулалық-эпидемиологиялық мониторингінде және клиникалық медицинада оба мен туляремияны диагностикалауда қолданыс табуы ықтимал.