Construction of Yersinia pestis Strain Producing Fluorescent Protein GFP and Prospects of Its Usage

L. M. Kukleva, I. V. Tuchkov, E. G. Oglodin, Z. L. Devdariani, O. A. Morozov, O. S. Kuznetsov, V. G. Germanchuk, G. A. Eroshenko
2020 Problems of Particularly Dangerous Infections  
удк 616.98:579.842.23 л.м. куклева, и.В. Тучков, е.Г. оглодин, З.л. девдариани, о.а. морозов, о.с. кузнецов, В.Г. Германчук, Г.а. ерошенко Получение штамма Yersinia pestis, ПродуцируЮщего флуореСцентнЫй БелоК GFP, и ПерСПеКтивЫ его иСПольЗования ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов, Российская Федерация цель работы -конструирование рекомбинантного штамма Y. pestis, продуцирующего флуоресцентный белок GFP, и анализ перспектив его использования для
more » ... спользования для изучения взаимодействия возбудителя с простейшими, а также с макроорганизмом млекопитающих (грызунов). материалы и методы. для создания штамма, продуцирующего флуоресцентный белок GFP, использовали природный штамм Yersinia pestis, выделенный в 2016 г. в горно-алтайском высокогорном очаге чумы. ген флуоресцентного белка был введен в составе коммерческого вектора pTurboGFP-B методом электропорации. свойства полученного рекомбинантного штамма Y. pestis 367 pTurbo-GFP-B исследовали с помощью микробиологических, биологических и молекулярно-генетических методов. результаты и обсуждение. методом электропорации получен штамм возбудителя чумы, содержащий векторную плазмиду pTurboGFP-B, которая кодирует синтез зеленого флуоресцирующего белка GFP, и имеющий устойчивость к антибиотику ампициллину. сконструированный штамм Y. pestis, продуцирующий зеленый флуоресцентный белок, по своим культурально-морфологическим, биохимическим свойствам, вирулентности и выживаемости в смешанной культуре с акантамебами Acanthamoeba castellani не отличался от исходного. на плотных питательных средах рекомбинантный штамм и его субкультуры, полученные от зараженных животных, формировали колонии желто-зеленого цвета, флуоресцирующие при уФ-облучении. в препаратах, полученных от животных и из со-культур с амебами, наблюдали флуоресцирующие клетки возбудителя чумы. созданный штамм можно использовать в качестве модельного для изучения в лабораторных условиях взаимоотношений возбудителя чумы с клетками простейших (почвенные амебы, нематоды) и млекопитающих. Ключевые слова: возбудитель чумы, рекомбинантный биофлуоресцентный штамм, плазмида pTurboGFP-B. Abstract. Objective of the study was to construct the recombinant Y. pestis strain producing fluorescent protein GFP and analysis of the prospects of its usage for investigation of interaction of the agent with the protozoa, and also macroorganism of mammals (rodents). Materials and methods. To create the strain producing fluorescent protein GFP, we used the natural Y. pestis strain isolated in 2016 in Gorno-Altai high-mountain plague focus. Fluorescent protein gen was inserted into commercial vector pTurboGFP-B via electroporation. Properties of the obtained recombinant Y. pestis strain 367 pTurboGFP-B were studied using microbiological, biological, and molecular-genetic methods. Results and conclusions. The plague agent strain, containing vector plasmid pTurboGFP-B which encodes synthesis of green fluorescent protein GFP, and being resistant to ampicillin was constructed applying electroporation. The designed Y. pestis strain, producing green fluorescent protein, does not differ from the stock strain by its cultural-morphological, biochemical properties, virulence and survivability in mixed culture with Acanthamoeba castellani. On solid nutrient media, recombinant strain and its subcultures, obtained from infected animals, formed colonies of greenish-yellow color, becoming fluorescent under UV-light. In preparations from animals and from co-cultures with amoeba, fluorescent cells of plague agent were observed. The constructed strain can be utilized as a model one for investigation of interactions between plague agent and cells of protozoa (soil amoeba, nematodes) and mammals under laboratory conditions.
doi:10.21055/0370-1069-2019-4-61-66 fatcat:2x5qqq4rgnhk7nfyjeefavi3qu