CC BY
0
НЕПРЕРЫВНОЕ МЕДИЦИНСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Бактериофаги: прошлое и настоящее в лабораторной диагностике чумы
Сизова Ю.В., Тюрина А.В., Погожова М.П.
Федеральное казенное учреждение здравоохранения «Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 344002, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация
Резюме
Проведен анализ научной литературы по чумным и псевдотуберкулезным бактериофагам, их значения в лабораторной диагностике чумы. Рассмотрены исторические вопросы становления представлений о бактериофагах, связанные с выдающимися научными открытиями ученых на протяжении последнего столетия. Приведены сведения по современной классификации и характеристике основных видов чумных и псевдотуберкулезных бактериофагов, их применению в лабораторной диагностике чумы. Особое внимание уделено последним направлениям усовершенствования методов фагодиагностики и фаготипи-рования.
Материал и методы. Выполнен поиск публикаций по ключевым словам в электронных базах данных PubMed, MEDLINE, eLIBRARY для обзора.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад автора. Концепция исследования, сбор и обработка материала, написание текста - Сизова Ю.В.; обработка материала -Тюрина А.В., Погожова М.П.
Для цитирования: Сизова Ю.В., Тюрина А.В., Погожова М.П. Бактериофаги: прошлое и настоящее в лабораторной диагностике чумы // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2024. Т. 13, № 3. С. 119-128. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2024-13-3-119-128
Статья поступила в редакцию 09.01.2024. Принята в печать 05.07.2024.
Ключевые слова:
чума;
бактериофаги; псевдотуберкулез; Yersim'a pestis; Yersim'a
pseudotuberculosis;
лабораторная
диагностика
Bacteriophages: past and present in the laboratory diagnosis of plague
Sizova Yu.V., TyurinaA.V., Rostov-on-Don Plague Control Researsh Institute, Federal Service
Pogozhova M.P. for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection
and Human Welfare, 344002, Rostov-on-Don, Russian Federation
Abstract
The purpose of this review was to analyze the literature on plague and pseudotuberculous bacteriophages and their significance in the laboratory diagnosis of plague. The historical issues of the formation of ideas about bacteriophages related to the outstanding scientific discoveries of scientists over the past century are considered. Information is provided on the modern classification and characterization of the main types of plague and pseudotuberculous bacteriophages, their use in the laboratory diagnosis of plague. Special attention is paid to the latest areas of improvement of phage diagnostics and phagotyping methods.
Material and methods. The search for publications by keywords in the electronic databases PubMed, MEDLINE, eLibrary for review was performed.
Funding. The study had no sponsor support.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Contribution. The concept of research, collection and processing of material, writing a text - Sizova Yu.V.; processing of the material - Tyurina A.V., Pogozhova M.P.
Keywords:
plague;
bacteriophages; pseudotuberculosis; Yersinia pestis; Yersinia
pseudotuberculosis;
laboratory
diagnostics
For citation: Sizova Yu.V., Tyurina A.V., Pogozhova M.P. Bacteriophages: past and present in the laboratory diagnosis of plague. Infektsionnye bolezni: novosti, mneniya, obuchenie [Infectious Diseases: News, Opinions, Training]. 2024; 13 (3): 119-28. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2024-13-3-119-128 (in Russian) Received 09.01.2024. Accepted 05.07.2024.
Начиная с античных времен и по сей день чума представляет серьезную угрозу для населения. Много веков подряд чума регулярно выкашивала целые города, уничтожая миллионы людей. В истории известны 3 пандемии чумы, но и в настоящее время она высокоэндемична в определенных частях земного шара (включая Демократическую Республику Конго, Мадагаскар и Перу) [1], а значит сохраняется угроза заноса инфекции на территорию нашей страны. Yersinia pestis является патогеном категории А с большим потенциалом для использования в биотеррористических атаках из-за высоких вирулентности и уровня смертности. Каждый случай заболевания чумой становится причиной введения чрезвычайной ситуации в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения. В связи с этим совершенствование методов лабораторной диагностики, позволяющих не только выявлять, идентифицировать чумной микроб, но и дифференцировать его от близкородственных микроорганизмов в короткие сроки, в том числе с помощью бактериофагов, остается актуальным.
Бактериофаги (лат. Bacteriophaga - разрушающий бактерии, от греч. Phagоs - пожирающий) - вирусы бактерий, способные к специфическому проникновению в определенные бактериальные клетки, репродукции в них и в основном разрушении их при выходе вновь образовавшихся фагов. Бактериофаги не имеют собственных рибосом для синтеза белков и механизма для получения энергии и несут генетическую информацию, необходимую для репродукции в бактериальных клетках [2].
Цель - анализ научной литературы по характеристике чумных и псевдотуберкулезных бактериофагов и их значения в лабораторной диагностике чумы.
Материал и методы
Выполнен поиск публикаций по ключевым словам в электронных базах данных PubMed, MEDLINE, eLIBRARY для обзора. Проведен анализ 60 отечественных и зарубежных источников литературы, а также информационных страниц Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), баз данных Genome NCBI и BAVS.
История открытия и введение термина «бактериофаг»
Первое описание вирусов бактерий принадлежит Frederik William Twort (1877-1950), работавшему в Брау-новском ветеринарном институте в Лондоне и пытавшемуся вырастить на чашках вирус осповакцины, которую получали культивируя вирус коровьей оспы на коже крупного рогатого скота. Такой метод зачастую приводил к контаминации различными микроорганизмами получаемой
вакцины. F.W. Twort обнаружил необычный стекловидный рост колоний «желтых и белых микрококков» на чашках с посевами. При исследовании таких колоний живых клеток практически не было, но имелись мелкие частицы, которые ученый принял за «обломки клеток», не дающие роста на питательных средах при пересеве. Он отметил, что даже многократный перенос измененных стекловидных колоний на другие свежие культуры приводил к их «стекловидной трансформации». F.W. Twort высказал предположение, что обнаруженный феномен - это результат действия неизвестного вируса, который поражает бактерии. Полученные им результаты были опубликованы в 1915 г. [3-5].
Термин «бактериофаг» официально впервые ввел канадско-французский ученый FéLix d'HéreLLe в 1915 г. при анализе результатов бактериологического обследования больных во время вспышки атипичной тяжелой инфекции среди солдат, расположившихся на окраине Парижа в Мезон-Лафитте во время Первой мировой войны. Исследуя пробы фекалий, F. d'HéreLLe обратил внимание на то, что культура выделенных микробов подвергалась лизису через некоторое время: на бактериальном газоне появились прозрачные округлые участки - негативные колонии (участки лизиса, стерильные пятна или бляшки). Перенос материала на другие посевы также вызывал лизис. На основании проведенных опытов F. d'HéreLLe сделал вывод, что обнаруженный литический агент, вероятнее всего, является паразитом бактерий. В связи с этим ученый назвал его «пожирателем» бактерий - бактериофагом, а вызываемое им литическое действие - бактериофагией. Полученные F. d'HéreLLe данные были опубликованы в Докладах Парижской академии наук в 1917 г., где ученый показал способность выделенного бактериофага к неограниченному размножению, а также описал его вероятную специфичность по отношению к бактериальному хозяину, ввел определение стерильных пятен в качестве единичных колоний бактериофага с использованием их подсчета как количественного показателя концентрации бактериофага [2, 3, б, 7]. В 1921 г. F. d'HéreLLe опубликовал первую книгу о бактериофагах Bactériophage et son role dans l'immunité («Бактериофаг и его роль в иммунитете»), которая была переведена на русский язык в 1926 г. В дальнейшем исследования продолжали разные ученые, как поддерживающие теорию F. d'HéreLLe (Richard Bruynoghe, Max SchLesinger, Renee AppeLman и др.), так и пытавшиеся ее опровергнуть (JuLes Вordet, André Gratia, John Northrop и др.) [3].
Классификация бактериофагов
В настоящее время вирусная природа бактериофагов не вызывает сомнений. D'HéreLLe полагал, что существует только один вид бактериофага - Bacteriophagum intestinale
с многочисленными расами, но очень быстро была доказана несостоятельность этой теории. В 1943 г. H. Ruska впервые использовал электронную микроскопию для классификации вирусов, выделив 3 основных морфологических типа бактериофагов. В 1948 г. F.O. Holmes предложил объединить все бактериофаги в отряд Virales, семейство Phagaceae, включающее 1 вид Phagus. В 1962 г. A. Lwoff и соавт. предложили классификацию (позже названную системой LHT) на основе природы нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), формы
капсида, числа капсомеров, наличия оболочки [8]. В 1967 г. D.E. Bradley предложил классификацию фагов, основанную на типе нуклеиновой кислоты и общей морфологии, объединив все фаги в 6 основных типов (от А до F) [9]. Вторая достаточно широко используемая в нашей стране классификация, предложенная А.С. Тихоненко в 1968 г., схожа с классификацией Bradley, но объединяет фаги групп D и E в одну [10]. Для удобства восприятия обе классификации представлены с дополнениями в таблице [11].
Группа по Bradley
Группа по Тихоненко
Морфологическое строение
Нуклеиновая кислота
X
Wsl
m
С сокрощающимся отростком
О
Двухцепочечная ДНК
IV
С длинным
несокращающимся
отростком
Двухцепочечная ДНК
С коротким
несокращающимся
отростком
Двухцепочечная ДНК
Без отростка, с капсомерами
О
Без отростка и капсомеров
Одноцепочечная ДНК
Одноцепочечная РНК
Нитевидные
Одноцепочечная ДНК
А
V
C
III
D
II
E
F
Классификация бактериофагов по морфологическим признакам
По мере выделения новых видов бактериофагов в эту классификацию добавляли новые семейства, роды и виды. При активном развитии молекулярно-биологических методов вносились дополнительные критерии оценки, учитывающие, помимо морфологических признаков, композицию белков в составе фага и тип нуклеиновой кислоты [12]. По этим признакам бактериофаги были распределены на ряд семейств [2, 13, 14]. Современная номенклатура основана на использовании вида хозяина бактериофага (стафилококковый, сальмонеллезный, стрептококковый и т.д.). Существует несколько вариантов классификаций, в которых учитывают:
■ тип нуклеиновых кислот - ДНК- и РНК-содержащие. Могут содержать как одно-, так и двухцепочечные молекулы ДНК или РНК. Большинство фагов относится к ДНК-содержащим вирусам;
■ характер взаимодействия с бактериальными агентами - вирулентные и умеренные. Вирулентные бактериофаги (литические) проникают в бактерии, размножаются и выходят из клетки, что приводит к ее лизису. Умеренные бактериофаги (с полноценным или дефектным геномом) после проникновения встраивают свою нуклеиновую кислоту в геном бактерии, не вызывая ее лизис;
■ взаимодействие с разными видами - видовые (или моновалентные) могут лизировать бактерии только одного вида; поливалентные - способные лизировать разные виды бактерий; типовые (или Т-фаги) - могут лизировать бактерий разных вариантов/типов в пределах одного вида (по этому признаку бактерии делят на фаговарианты);
■ морфологические особенности - РНК/ДНК-содержа-щие однонитевые фаги с/без отростка или с его аналогом; ДНК-содержащие двунитевые бактериофаги с отростком.
По строению наиболее сложными считаются Т-бакте-риофаги кишечной палочки: их разделяют на четные и нечетные. Фаги с четными номерами (Т-четные - Т-2, Т-4, Т-6) более изучены, их подразделяют на фаги без отростка или имеющие длинный отросток с сокращающимся чехлом. Среди Т-нечетных фагов - фаги с коротким отростком или с длинным отростком, но не с сокращающимся чехлом [8, 15, 16].
Официальная таксономия была создана Международным комитетом по таксономии вирусов (ЮТ) [17, 18], в рамках которой подкомитет по бактериальным и архейным вирусам (BAVS) отвечает за фаги. BAVS классифицирует фаги на основе множества свойств (молекулярного состава генома, морфологии, структуры капсида и диапазона хозяев) [18, 19].
В 2021 г. была обновлена схема классификации хвостатых бактериофагов, ратифицированная в 2022 г. Новая классификация ликвидировала семейства РоёоУ1пёае, Муоутёае
и Siphoviridae, отряд Caudovirales, основанные на морфологических особенностях [20]. Все хвостатые фаги были отнесены к классу Caudoviricetes, принадлежащему типу Uroviricota, царству Heunggongvirae, реалму1 Duplodnaviria. Было образовано 3 новых отряда, включивших фаги архей. Оставшиеся хвостатые бактериофаги были отнесены к 493 родам и 35 семействам, приписанным к классу Caudoviricetes без отнесения к таксонам промежуточного ранга. Однако большинство из 20 тыс. известных в настоящее время бактериофагов, геномы которых внесены в базу данных Genome NCBI, до сих пор остаются неклассифицированными [21].
Бактериофаги способны лизировать отдельные виды бактерий, что позволяет использовать их для диагностики инфекционных болезней, в том числе особо опасных. Высокая чувствительность бактерий к специфическому фагу дает возможность отличить близкородственные виды, определить типы внутри одного вида бактерий. В настоящее время выделены бактериофаги для всех возбудителей особо опасных инфекций.
Чумные и псевдотуберкулезные бактериофаги
Чума - особо опасное инфекционное заболевание, возбудителем которого является Y. pestis, которую относят к порядку Enterobacterial, семейству Yersiniaceae, роду Yersinia. К представителям этого рода также относятся Y. enterocolitica и комплекс Yersinia pseudotuberculosis, включающий Y. pseudotuberculosis, Y. similis, Y. wautersii и собственно Y. pestis [22]. Иерсинии, кроме чумного микроба, являются энтеропатогенами, вызывающими кишечный иерсиниоз и псевдотуберкулез - заболевания, достаточно широко распространенные на территории России, но гораздо менее опасные. В связи с этим при проведении лабораторной диагностики необходимо дифференцировать бактерии, относящиеся к данным группам, в том числе с помощью методов на основе применения бактериофагов.
Впервые выделить чумной бактериофаг смог d'HereLLe в 1919 г. во время работы в Индокитае: 11 рас фагов получены из экскрементов крыс и один - из испражнений выздоравливающего от чумы человека. Одна из рас известна и в настоящее время как бактериофаг Д'Эрелля. В Советском Союзе чумной бактериофаг впервые был выделен в 1929 г. из трупа суслика, погибшего от чумы в период интенсивной эпизоотии на территории Северо-Западного Прикаспия. Позднее чумные бактериофаги выделяли из испражнений и крови выздоравливающих от чумы людей, из органов грызунов, сточных вод, блох, культур чумного микроба и из других объектов [8, 23].
Исходя из различий в строении, структуре генома, антигенных свойствах, вирулентности и специфичности в отношении Y. pestis ученые выделили 4 серовара бактериофагов чумного микроба [24]. Первый серовар включает в себя лити-
1 В вирусологии реалм (сфера, домен или империя) - это высший таксономический ранг, созданный Международным комитетом по таксономии вирусов (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV). Выделены 6 реалмов, вирусы которых объединены специфическими высококонсервативными признаками. - Примеч. ред.
ческие бактериофаги, такие как d'HereLLe, фА1122, Покровской, Berlin, Y, Yep-phi, Yepe2, YpP-R, YpP-G, YpsP-G и еще 21 бактериофаг [25]. Эти бактериофаги имеют изометрическую гексагональную головку и короткий несокращающийся конический хвост. К серовару 2 относится большая часть известных умеренных чумных бактериофагов, например, N, Н, L-94 и L-413. Они имеют изометричную полигональную головку и длинный, способный к сокращению хвост [24-26]. К третьему серовару отнесен один лизогенный бактериофаг II [27]. Четвертый серовар включает умеренные бактериофаги Tal и 513 [28].
Для идентификации чумного микроба американскими Центрами по контролю и профилактике заболеваний (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) используется бактериофаг фА1122, выделенный в 1933 г. из крови больного бубонной формой чумы [26]. Бактериофаг отнесен к классу Caudoviricetes, семейству Autographiviridae, подсемейству Studiervirinae, роду Teseptimavirus и лизирует Y. pestis, выращенную при температурах +20...+37°С и псевдотуберкулезный микроб, выращенный при температурах выше +28 °С [26, 29]. Также он может лизировать E. coli К-12 [30, 31]. Рецептор чумного микроба, распознаваемый бактериофагом фА1122, расположен на коре липополисахарида (ЛПС) в области HepI/Glc - Kdo/Ko [26, 32].
В Китае для идентификации чумного микроба используют выделенный там бактериофаг Yep-phi, являющийся Т7-родственным бактериофагом и относящийся к классу Caudoviricetes, семейству Autographiviridae, подсемейству Berlinvirus [29, 33]. Фаг имеет изометрическую шестиугольную головку, содержащую двухцепочечную ДНК, и короткий несокращающийся конический хвост. Согласно X. Zhao и соавт. (2013), бактериофаг Yep-phi является более видоспецифичным в отношении Y. pestis, чем бактериофаг фА1122, поскольку образует негативные колонии при +26 °С на культуре всех штаммов чумного микроба, выделенных в Китае, и не способен лизировать бактерии других видов комплекса Y. pseudotuberculosis независимо от температуры их культивирования. Рецептор для бактериофага Yep-phi расположен на коре ЛПС в области Kdo/KoB, в рецепции этого бактериофага принимают участие также белки наружной мембраны Ail и Omp F [33, 34].
В Российской Федерации, согласно МУК 4.2.2940-11, одним из признаков, по которым проводят первичную идентификацию выделенной культуры при исследовании материала на наличие чумного микроба, является определение чувствительности к диагностическим бактериофагам L-413C (Л-413С), Покровской, псевдотуберкулезному [35].
Литический бактериофаг Покровской высокоэффективен в отношении Y. pestis. Он был выделен М.П. Покровской в 1929 г. из тканей инфицированных чумой сусликов Spermophilus sp. [25]. Ранее относился к семейству Podoviridae, морфотипу С1 [31]; в настоящее время отнесен к классу Caudoviricetes, семейству Autographiviridae, подсемейству Studiervirinae, роду Teseptimavirus [29]. При проведении полногеномного секвенирования установлено, что в ДНК фага имеется мутация, локализованная в гене, приводящая к нечувствительности фага к эндонуклеазе I. Бактериофаг Покровской лизирует штаммы, обладающие соответ-
ствующим рецептором для фагов, расположенном на участке HepIII/HepII - HepI/GLc кора ЛПС чумного микроба [32]. Бактериофаг способен лизировать до 19% штаммов псевдотуберкулезного микроба [36].
Бактериофаг L-413C (фаг Лариной) является мутантом, произошедшим от умеренного бактериофага L-413 и способным к лизису бактерии Y. pestis [37]. Структурно и генетически он наиболее близок энтеробактериофагу Р2 [24] и имеет способный к сокращению хвост и изометрическую головку. Среди всех диагностических бактериофагов L-413C является наиболее видоспецифичным в отношении Y. pestis и не способен к лизису псевдотуберкулезного микроба. Рецептор, с которым взаимодействует фаг, расположен на участке кора ЛПС HepIII/HepII(GLcNAc) - HepI/ GLc [32]. По некоторым данным литературы, существуют невосприимчивые к бактериофагу штаммы чумного микроба с выраженной видовой диссоциацией и лизиру-емые отдельные штаммы кишечной палочки и шигелл [30]. По ультраструктуре вириона фаг Лариной до 2021 г. относился к семейству Myoviridae, морфотипу А1 [36]. В настоящее время в связи с изменениями в системе классификации он отнесен к классу Caudoviricetes, семейству Peduoviridae, Peduovirus L413C [29]. Исследования Р.З. Шайхутдиновой (2008) показали, что лизирующая активность фагов Покровской, L-413C и фА1122 снижалась по мере укорочения олиго-сахарида кора ЛПС у изогенных мутантов возбудителя чумы, выращенных при +25 оС [23, 37].
Интерес к выделению новых бактериофагов чумного микроба, которые можно использовать в диагностике, лечении и профилактике чумы, не ослабевает. В 2021 г. в ходе мониторинговых исследований в рамках проведения эпидемиологического надзора в очаге чумы на плато Цинхай-Тибет в Китае из костного мозга гималайского сурка, умершего естественной смертью, был выделен штамм-хозяин Y. pestis dcw-bs-007 и специфичный фаг vB_YpP-YepMm. Выделенный бактериофаг, несмотря на высокую генетическую гомологию с Yep-phi, обладал широким спектром хозяев: помимо Y. pestis, он лизировал Y. pseudotuberculosis (O:1a, O:1b и 0:14) и высокопатогенный штамм Y. enterocolitica 1B/O:8, вероятно, за счет мутации, активирующей TTPA, модифицирующей белок хвоста фага, отвечающего за прикрепление к бактериальной клетке [38].
Авторы другой группы выделили из проб сточных вод в городе Турку (Финляндия) бактериофаг vB_YpeM_fEV-1 (fEV-1), являющийся новым, впервые описанным для Y. pestis типом карликового миовируса, и фаг vB_YpeM_fD1 (fD1), отнесенный к Т4-подобным фагам. Авторы определили диапазон хозяев, специфичность, литическую активность, описали морфологическую и генетическую характеристику. При этом фаг fEV-1 мог инфицировать только штаммы Y. pestis, в то время как fD1 активно использовал штаммы E. coli в качестве хозяина [39].
В 2022 г. H. Jin и соавт. выделили 2 бактериофага MHS112 и GMS130 на бывших территориях очага чумы в провинции Юньнань (Китай) из содержимого кишечника землеройки и кала желтогрудой крысы с использованием Y. pestis EV в качестве хозяина. У фагов был достаточно широкий диапазон хозяев: они заражали не только
Y. pestis, Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica, но также инфицировали некоторые виды Escherichia, Shigella и Salmonella, что позволило авторам рассматривать их в качестве экологического барьера против патогена Y. pestis в очаге чумы [40].
В 2023 г. ученые получили и охарактеризовали 8 бактериофагов, обладающих литической активностью в отношении Y. pestis, из проб воды и почвы, обогащенных штаммами микроорганизмов различных видов: 7 фагов были первоначально выделены на E. coli (vB_YpEc56, vB_YpEc56D, vB_YpEc57, vB_YpEc58, vB_YpEc1, vB_YpEc2 и vB_YpEc11) и один - на Y. enterocolitica серотипа 0:9 (vB_YpYeO9) [41].
Псевдотуберкулезный бактериофаг впервые был выделен d'HereLLe из культуры чумного микроба. В СССР первые 2 псевдотуберкулезных бактериофага выделены из псевдотуберкулезных культур Т.К. Климовой, кишечной палочки, вирулентного и авирулентного штаммов чумного микроба [23]. В целом псевдотуберкулезные бактериофаги охарактеризованы меньше, чем чумные, и многие чумные бактериофаги способны к лизису Y. pseudotuberculosis [26, 36]. Выделяют 3 псевдотуберкулезных бактериофага: d'HereLLe-m, R и PST [42].
В практике здравоохранения используют псевдотуберкулезный диагностический бактериофаг, выпускаемый РосНИПЧИ «Микроб». Он обладает широким диапазоном действия в отношении возбудителя псевдотуберкулеза, не лизирует микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae, но лизирует некоторые штаммы Y. pestis. Причем диагностический бактериофаг лизирует бактерии Y. pseudotuberculosis только при температуре культивирования +28...+37 °С, а с понижением температуры культивирования до +10 °С литическая способность ослабевает, что указывает на неучастие О-боковых цепей ЛПС возбудителя в рецепции бактериофага. Еще один недостаток - его медленная скорость адсорбции [42, 43]. A.A. FiLippov и соавт. (2012) считают, что «псевдотуберкулезный диагностический бактериофаг», выпускаемый РосНИПЧИ «Микроб», - это бактериофаг d'HereLLe-m, однако подтверждений этой информации нет [44]. Он имеет головку икосаэдрической формы и короткий, не способный к сокращению хвост [30, 45]. Бактериофаг d'HereLLe-m ранее относили к группе бактериофагов Т7, семейству Podoviridae, морфотип С1, но в настоящее время - к классу Caudoviricetes, семейству Autographiviridae, подсемейству Studiervirinae, роду Teseptimavirus [29].
Бактериофаги R и PST способны лизировать 92-100% штаммов Y. pseudotuberculosis, а также большинство штаммов Y. pestis [32]. R-бактериофаг (R означает «Русский») также называют бактериофагом Котляровой [32, 44]. Он относился ранее к семейству Podoviridae, а бактериофаг PST - к семейству Myoviridae [45].
Согласно данным литературы, на территории России ведутся поиск и селекция специфичных в отношении возбудителя псевдотуберкулеза бактериофагов, позволяющих в том числе проводить внутривидовую дифференциацию штаммов Y. pseudotuberculosis [46, 47] и разработку диагностических препаратов на их основе [47, 48].
Методы применения бактериофагов
Бактериофаги используют для идентификации неизвестных бактерий (фагоиндикации), выявления источника инфекции и путей распространения возбудителя (эпидемиологическое маркирование). Стандартно фаго-диагностика может проводиться на плотных или жидких питательных средах. Размножение фагов в бактериальных культурах на плотных питательных средах сопровождается лизисом бактерий и образованием негативных колоний (зон просветления, стерильных пятен, бляшек), отличающихся у разных фагов размером и формой. Размножение в жидких культурах сопровождается просветлением среды. В лабораториях применяют несколько литических методов фаготипирования для широкого видового спектра микроорганизмов: методы Отто (метод стекающей капли, дорожки), Фишера, Фюрта [2, 8].
В лабораторной диагностике чумного микроба наибольшее применение нашли два метода [49]:
■ метод Грациа (двуслойный метод). В чашку Петри разливают 2% агар Хоттингера. В пробирку с 0,7% агаром Хоттингера добавляют бульонную культуру испытуемого штамма и выливают на агаровую пластину в чашку Петри. После застывания верхнего слоя агара с культурой на его поверхность наносят бактериофаги. Посевы инкубируют в термостате при +28 °С в течение 1 сут, после чего учитывают результаты;
■ метод стерильного пятна. На поверхность агара Хоттингера в чашке Петри бактериологической петлей засевают исследуемую культуру (можно засевать секторами несколько культур) и наносят бактериофаг. Инкубируют в течение 20-24 ч в термостате при +28 °С и учитывают результаты.
Для получения корректного ответа необходимы качественные препараты бактериофагов, строгое выполнение инструкций по постановке проб, запас времени (до 36 ч), наличие питательных сред и оборудованная лаборатория. В связи с этим актуальным остаются поиск и разработка новых методов.
й. SchofieLd и соавт. в 2009 г. разработали флуоресцентно-меченый репортный чумной бактериофаг фА1122 (меченный введением гена 1ихАВ), при добавлении которого к выделенной культуре У. pestis можно получить положительный ответ в течение 10-15 мин [50]. В 2012 г. авторы модифицировали его путем интеграции генов 1ихАБ под контроль промотора основного капсидного гена др10, тем самым не только обеспечив более короткое время и больший динамический диапазон обнаружения возбудителя в исследуемом материале, но и внеся возможность выявления чувствительности к антибактериальным препаратам в течение 1-2 ч после их добавления (за счет выявления интенсивности биолюминесцентных сигналов, зависящих от концентрации используемого антибиотика) [51].
О. Sergueev и соавт. (2010) использовали бактериофаги 1_-413С и фА1122 в разработке метода выявления чумного микроба за счет количественного мониторинга амплификации репортерных бактериофагов, специфичных к У. pestis, методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) с праймерами, специфичными для ДНК фага.
Специфичная для фА1122 ПЦР позволила определить начальную концентрацию бактерий в 103 КОЕ/мл за 4 ч. Обнаружение У. pestis с помощью 1_-413С было менее чувствительным, но более специфичным, и поэтому авторы предложили параллельную ПЦР для 2 фагов в качестве быстрого и надежного метода идентификации У. pestis [52].
Другим вариантом применения бактериофагов для идентификации У. pestis является использование фаговых белков (на примере фА1122), обнаруживаемых с помощью времяпролетной масс-спектрометрии с матрично ассоциированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-TOF MS). Данный метод является ценным инструментом для быстрого обнаружения бактерий, но требует предварительного получения чистых культур. По мнению авторов, обнаружение с помощью масс-спектрометра увеличения содержания фаговых белков в течение жизненного цикла фага служит заменой обнаружения бактерий и устраняет необходимость выделения чистой культуры при проведении данного исследования, тем самым сокращая время получения результата. Однако время обнаружения зависит от концентрации как фага, так и бактерий-хозяев. Примечательно, что предел обнаружения фага необходимо определять для каждого фага и модели хозяина для конкретной системы MALDI-TOF MS [53].
В качестве перспективных направлений совершенствования методов идентификации чумного микроба и оценки чувствительности бактерий к чумным и псвевдотуберку-лезным бактериофагам можно рассмотреть наработки,
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
полученные для условно-патогенных микроорганизмов. Например, разработка методов, основанных на изменении оптических свойств среды при культивировании под действием электрического поля [54], применении электроакустического метода [55], электроориентационной и флюоресцентной спектроскопии [56], использовании биосенсоров на основе бактериофагов [55], для обнаружения эндоли-зинов бактериофагов [57], при применении атомно-силовой и электронной микроскопии [16, 58], использовании клеток эмбриона человека [58], измерении оптической плотности среды взаимодействия комплекса «бактерия-бактериофаг» для количественной оценки литической активности бактериофагов [60].
Таким образом, акцент в изучении бактериофагов больше сместился к проблеме разработки препаратов для лечения и профилактики чумы, отодвинув на второй план совершенствование методов применения чумных и псевдотуберкулезных бактериофагов в лабораторной диагностике. Поэтому исследования в основном проводят в направлении поиска, выделения и характеристики новых бактериофагов, способных специфически лизировать различные виды иерсиний. Вопрос об ускоренной диагностике чумного микроба с применением бактериофагов актуален и перспективен, поскольку выделение и идентификация У. pestis в материале от больного и из объектов окружающей среды не потеряет своей значимости, пока остаются природные очаги чумы (на территории как России, так и других стран).
ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора, Ростов-на-Дону, Российская Федерация:
Сизова Юлия Владимировна (Yulia V. Sizova)* - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории
бактериофагов отдела диагностических препаратов
E-mail: [email protected]
https://orcid.org/0000-0002-7831-7767
Тюрина Анна Владимировна (Anna V. Tyurina) - младший научный сотрудник лаборатории бактериофагов отдела диагностических препаратов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-9359-3997
Погожова Марина Павловна (Marina P. Pogozhova) - младший научный сотрудник лаборатории бактериофагов отдела диагностических препаратов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-9779-3577
ЛИТЕРАТУРА
1. World Health Organization. URL: https://www.who.lnt
2. Литусов Н.В. Бактериофаги : иллюстрированное учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГМА, 2012. 38 с. URL: http://ellb.usma.ru/handle/usma/943
3. Летаров А.В. История ранних исследований бактериофагов и рождение основных концепций вирусологии // Биохимия. 2020. Т. 85, № 9. С. 11891212. DOI: https://dol.org/10.31857/S0320 97 25200 90031
4. Thomas G.H. Frederick William Twort: not just bacteriophage // Microbiol. Today. 2014. Vol. 41, N 2 (World War I). P. 70-73. URL: https://microbiologysociety. org/publication/past-issues/world-war-i/article/frederick-william-twort-not-just-bacteriophage.html
5. Talavera González J.M., Talavera Rojas M. Bacteriófagos, los virus come-bacterias: historia de dos mentes científicas // Rev. Dig. Univ. 2021. Vol. 22, N 5. DOI: http://doi.org/10.22201/cuaieed.16076079e.2021.22.5.9
6. Abedon C., Thomas A., Mazure H. Bacteriophage prehistory: Is or Is not Hankln, 1896, a phage reference? // Bacteriophage. 2011. Vol. 1, N 3. Р. 174-178. DOI: https://doi.org/10.4161/bact.1.3.16591
7. Dublanchet A. Autobiographie de Félix d'Hérelle. Les pérégrinations d'un bactériologiste. Paris : Lavoisier, 2017. 384 p. ISBN 978-2-86728-015-3.
8. Бактериофаги: биологическое и практическое применение / под ред. Э. Каттер, А. Сулаквелидзе (пер. с англ. коллектив переводчиков, науч. ред. А.В. Летаров). Москва : Научный мир, 2012. 636 с. ISBN 978-5-91522284-6.
9. Bradley D.E. Ultrastructure of bacteriophage and bacteriocins // Bacteriol. Rev. 1967. Vol. 31, N 4. Р. 230-314. DOI: https://doi.org/10.1128/br.31.4.230-314.1967
* Автор для корреспонденции.
10. Тихоненко А.С. Ультраструктура вирусов бактерий. Москва : Наука, 1968. 170 с. ISBN 999-00-1412013-0.
11. Головин С. Пожиратели бактерий: убийцы в роли спасителей // Биомолекула. 2016. URL: https://biomolecula.ru/articles/pozhirateli-bakterii-ubiitsy-v-roli-spa sitelei?ysclid=lpv2qegdms654401954
12. Ackermann H.W., Prangishvili D. Prokaryote viruses studied by electron microscopy // Arch. Virol. 2012. Vol. 157, N 10. P. 1843-1849. DOI: https://doi. org/10.1007/s00705-012-1383-y
13. Krishnamurthy S.R., Janowski A.B., Zhao G., Barouch D., Wang D. Hyperexpansion of RNA bacteriophage diversity // PLoS Biol. 2016. Vol. 14, N 3. Article ID e1002409. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002409
14. Акимкин В.Г., Дарбеева О.С., Колков В.Ф. Бактериофаги: исторические и современные аспекты их применения: опыт и перспективы // Клиническая практика. 2010. № 4. С. 48-54.
15. Ackermann H.W. Phages examined in the electron microscope // Arch. Virol. 2007. Vol. 152. P. 227-243. DOI: https://doi.org/10.1007/s00705-006-0849-1
16. Чугунова Е.О., Татарникова Н.А. Применение бактериофагов для детекции бактерий // Пермский аграрный вестник. 2016. № 4 (16). С. 121-126.
17. Adams M.J., Lefkowitz E.J., King A.M., Harrach B., Harrison R.L. et al. 50 years of the International committee on taxonomy of viruses: progress and prospects // Arch. Virol. 2017. Vol. 162. P. 1441-1446. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00705-016-3215-y
18. Dion M.B., Oechslin F., Moineau S. Phage diversity, genomics and phylogeny // Nat. Rev. Microbiol. 2020. Vol. 18. P. 125-138. DOI: https://doi.org/10.1038/ s41579-019-0311-5
19. Lefkowitz E.J., Dempsey D.M., Hendrickson R.C., Orton R.J., Siddell S.G. et al. Virus taxonomy: the database of the International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) // Nucleic Acids Res. 2018. Vol. 46. P. D708-D717. DOI: https:// doi.org/10.1093/nar/gkx93253
20. Walker P.J., Siddell S.G., Lefkowitz E.J., Mushegian A.R., Adriaenssens E.M. et al. Changes to virus taxonomy and to the International Code of Virus Classification and Nomenclature ratified by the International Committee on Taxonomy of Viruses // Arch. Virol. 2021. Vol. 166, N 9. P. 2633-2648. DOI: https://doi. org/10.1007/s00705-021-05156-1
21. Zhu Y., Shang J., Peng C., Sun Y. Phage family classification under Caudoviricetes: a review of current tools using the latest ICTV classification framework // Front. Microbiol. 2022. Vol. 16, N 13. Article ID 1032186. DOI: https://doi. org/10.3389/fmicb.2022.1032186
22. Schoch C.L., Ciufo S., Domrachev M., Hotton C.L., Kannan S. et al. NCBI taxonomy: a comprehensive update on curation, resources and tools // Database (Oxford). 2020. Vol. 2020. Article ID baaa062. DOI: https://doi.org/10.1093/database/ baaa062
23. Лебедева С.А., Трухачёв А.Л., Иванова В.С., Арутюнов Ю.И., Божко Н.В. и др. Вариабельность возбудителя чумы и проблемы его диагностики : сборник научных трудов / под ред. Ю.М. Ломова. Ростов-на-Дону : Антей, 2009. 512 с. ISBN 978-5-9136 5-082-5.
24. Garcia E., Chain P., Elliott J.M., Bobrov A.G., Motin V.L. et al. Molecular characterization of L-413C, a P2-related plague diagnostic bacteriophage // Virology. 2008. Vol. 372, N 1. P. 85-96. DOI: https://doi.org/10.1016/j. virol.2007.10.032
25. Zhao X., Skurnik M. Bacteriophages of Yersinia pestis // Yersinia pestis: retrospective and Perspective. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 918. Dordrecht : Springer Science + Business Media, 2016. P. 361-375. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-024-0890-4_13
26. Garcia E., Elliott J.M., Ramanculov E., Chain P.S.G., Chu M.C., Molineux I.J. The genome sequence of Yersinia pestis bacteriophage фA1122 reveals an intimate history with the coliphage T3 and T7 genomes // J. Bacteriol. 2003. Vol. 185, N 17. P. 5248-5262. DOI: https://doi.org/10.1128/JB.185.17.5248-5262.2003
27. Новосельцев Н.Н., Марченков В.И. Фаг Y. pestis нового серовара // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1990. Т. 67, № 11. С. 9-12. PMID: 2097853.
28. Новосельцев Н.Н., Марченков В.И., Арутюнов Ю.И. Фаги IV серовара Yersinia pestis // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1994. Т. 71, № 6. С. 9-10. PMID: 7879564.
29. International Committee on Taxonomy of Viruses: ICTV. URL: https://ictv.global/ taxonomy
30. Дудина Л.Г. Иммунохимическая характеристика рецепции бактериями Yersinia pseudotuberculosis и Yersinia pestis специфических бактериофагов : дис. ... канд. биол. наук. Киров, 2019. URL: http://www.iegm.ru/netcat_files/ Dudina_disser.pdf
31. Silva J.B., Storms Z., Sauvageau D. Host receptors for bacteriophage adsorption // FEMS Microbiol. Lett. 2016. Vol. 363, N 4. P. 1-11. DOI: https:// doi.org/10.1093/femsle/fnw002
32. Filippov A.A., Sergueev K.V., He Y., Huang X.-Z., Gnade B.T. et al. Bacteriophage-resistant mutants in Yersinia pestis: identification of phage receptors and attenuation for mice // PLoS One. 2011. Vol. 6, N 9. Article ID e25486. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0025486
33. Zhao X., Cui Y., Yan Y., Du Z., Tan Y. et al. Outer membrane proteins ail and OmpF of Yersinia pestis are involved in the adsorption of T7-related bacteriophage Yep-phi // J. Virol. 2013. Vol. 87, N 22. P. 12 260-12 269. DOI: https://doi. org/10.1128/JVI.01948-13
34. Zhao X., Wu W., Qi Z., Cui Y., Yan Y. et al. The complete genome sequence and proteomics of Yersinia pestis phage Yep-phi // J. Gen. Virol. 2011. Vol. 92, N 1. Р. 216-221. DOI: https://doi.org/10.1099/vir0.026328
35. Методические указания МУК 4.2.2940-11 «Порядок организации и проведения лабораторной диагностики чумы для лабораторий территориального, регионального и федерального уровней». Москва : Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2011. 55 с. ISBN 978-5-75081055-0.
36. Филиппов А.А., Эллиотт Дж.М., Бобров А.Г., Кириллина О.А., Мотин В.Л. и др. Определение нуклеотидной последовательности генома чумного диагностического бактериофага Л-413C // Проблемы особо опасных инфекций. 2005. № 2. С. 49-52.
37. Шайхутдинова Р.З. Структурно-функциональная организация и генноинже-нерная модификация липополисахарида Yersinia pestis : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Москва, 2008. 32 с. URL: https://vivaldi.nlr.ru/bd000210449/deta ils?ysclid=lpi9wvwjqk463177497
38. Liang J., Qin S., Duan R., Zhang H., Wu W. et al. A lytic Yersina pestis bacteriophage obtained from the bone Marrow of Marmota himalayana in a plague-focus area in China // Front. Cell. Infect. Microbiol. 2021. Vol. 11. Article ID 700322. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.700322
39. Skurnik M., Jaakkola S., Mattinen L., von Ossowski L., Nawaz A. et al. Bacteriophages fEV-1 and fD1 infect Yersinia pestis // Viruses. 2021. Vol. 13, N 7. Р. 1384. DOI: https://doi.org/10.3390/v13071384
40. Jin H., Zhong Y., Wang Y., Zhang C., Guo J. et al. Two Novel Yersinia pestis bacteriophages with a broad host range: potential as biocontrol agents in plague natural foci // Viruses. 2022. Vol. 14, N 12. Р. 2740. DOI: https://doi. org/10.3390/v14122740
41. Suladze T., Jaiani E., Darsavelidze M., Elizbarashvili M., Gorge O. et al. New bacteriophages with Podoviridal morphotypes active against Yersinia pestis: characterization and application potential // Viruses. 2023. Vol. 15, N 7. Р. 1484. DOI: https://doi.org/10.3390/v15071484
42. Дудина Л.Г., Малкова М.А., Бывалов А.А. Разработка методики определения адсорбционной активности иерсиниозных бактериофагов с использованием инактивированных бактерий // Общество. Наука. Инновации (НПК-2017) : сборник статей. Киров : Вятский государственный университет, 2017. С. 54-59.
43. Skurnik M. Molecular genetics, biochemistry and biological role of Yersinia lipopolysaccharide // Advances in Experimental Medicine and Biology (book series). Vol. 529. Kluwer Academic, 2003. Р. 187-197. DOI: https://doi. org/10.1007/0-306-48416-1_38
44. Filippov A.A., Sergueev K.V., He Y., Nikolich M.P. Bacteriophages capable of lysing Yersinia pestis and Yersinia pseudotuberculosis: efficiency of plating tests and identification of receptors in escherichia coli K-12 // Advances in Experimental Medicine and Biology (book series). Vol. 954. Kluwer Academic, 2012. Р. 123134. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3561-7_16
45. Rashid M.H., Revazishvili T., Dean T., Butani A., Verratti K. et al. Yersinia pestis -specific, lytic phage preparation significantly reduces viable Y. pestis on various hard surfaces experimentally contaminated with the bacterium // Bacteriophage. 2012. Vol. 2, N 3. Р. 168-177. DOI: https://doi.org/10.4161/bact.22240
46. Македонова Л.Д., Кудрякова Т.А., Качкина Г.В., Гаевская Н.Е. Бактериофаги Yersinia pseudotuberculosis: обнаружение в штаммах различных О-сероваров и их идентификация // Клиническая лабораторная диагностика. 2013. № 8. C. 52-53. eLIBRARY ID: 20400061.
47. Катмакова Н.П., Золотухин С.Н., Васильев Д.А. Разработка и применение биопрепарата на основе бактериофагов Yersinia pseudotuberculosis // Биологически активные вещества микроорганизмов: прошлое, настоящее, будущее : материалы Всероссийского симпозиума с международным участием. Москва, 2011. С. 57. ISBN 978-5-317-03 531-0.
48. Аноприенко А.О., Гаевская Н.Е., Погожова М.П., Тюрина А.В. Актуальность изучения иерсиниозных бактериофагов // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А. Овчинникова. 2023. Т. 19, № 1. С. 65 - 74. URL: https://biorosinfo.ru/upload/file/journal_v18_no1_22.pdf?ysclid= lpias6kida396175994
49. Инструкция по применению бактериофага диагностического чумного Покровской (П). Саратов, 2008. 4 с. URL: https://docs.nevacert.ru/files/ med_reestr_ v2/o6050_instruction.pdf
50. Schofield D.A., Molineux I.J., Westwater C. Diagnostic bioluminescent phage for detection of Yersinia pestis // J. Clin. Microbiol. 2009. Vol. 47. Р. 3887-3894. DOI: https://doi.org/10.1128/JCM.01533-09
51. Schofield D.A., Molineux I.J., Westwater C. Rapid identification and antibiotic susceptibility testing of Yersinia pestis using bioluminescent reporter phage // J. Microbiol. Methods. 2012. Vol. 90, N 2. Р. 80-82. DOI: https://doi. org/10.1016/j.mimet.2012.04.019
52. Sergueev K.V., He Y., Borschel R.H., Nikolich M.P., Filippov A.A. Rapid and sensitive detection of Yersinia pestis using amplification of plague diagnostic bacteriophages monitored by Real-Time PCR // PLoS One. 2010. Vol. 5. Article ID e11337. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0011337
53. Cox C.R., Rees J.C., Voorhees K.J. Modeling bacteriophage amplification as a predictive tool for optimized MALDI-TOF MS-based bacterial detection // J. Mass. Spectrom. 2012. Vol. 47, N 11. Р. 1435-1441. DOI: https://doi.org/10.1002/ jms.3087
54. Гулий О.И., Павлий С.А., Бунин В.Д., Коннова С.А., Игнатов О.В. Определение спектра литической активности бактериофагов методом электрооптического анализа клеточных суспензий // Живые и биокосные системы. 2014. № 9. DOI: https://doi.org/10.18522/2308-9709-2014-9-3
55. Гулий О.И., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е., Шихабудинов А.М., Дыкман Л.А. и др. Определение спектра литической активности бактериофагов методом
акустического анализа // Биофизика. 2015. Т. 60. С. 722-728. eLIBRARY ID: 24035597.
56. De Plano L.M., Fazio E., Rlzzo M.G., Franco D., Carnazza S. et al. Phage-based assay for rapid detection of bacterial pathogens in blood by Raman spectroscopy // J. Immunol. Methods. 2019. Vol. 465. Р. 45-52. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.jim.2018.12.004
57. Cunha A.P., Henriques R., Cardoso S., Freitas P.P., Carvalho C.M. Rapid and multiplex detection of nosocomial pathogens on a phage-based magnetoresistive lab-on-chip platform // Biotechnol. Bioeng. 2021. Vol. 118, N 8. Р. 3164 - 3174. DOI: https://doi.org/10.1002/bit.27841
REFERENCES
1. World Health Organization. URL: https://www.who.lnt
2. Lltusov N.V. Bacteriophages: an illustrated textbook. Ekaterinburg: UGMA, 2012: 38 p. URL: http://elib.usma.ru/handle/usma/943 (in Russian)
3. Letarov A.V. History of early bacteriophage research and emergence of key concepts in virology. Biokhimiya [Biochemistry]. 2020; 85 (9): 1189-212. DOI: https://doi.org/10.31857/S032 097 2520 0900 31 (in Russian)
4. Thomas G.H. Frederick William Twort: not just bacteriophage. Microbiol Today. 2014; 41 (2): 70-3. URL: https://microbiologysociety.org/publication/past-issues/world-war-i/article/frederick-william-twort-not-just-bacteriophage.html
5. Talavera González J.M., Talavera Rojas M. Bacteriófagos, los virus come-bacterias: historia de dos mentes científicas. Rev Dig Univ. 2021; 22 (5). DOI: http://doi. org/10.22201/cuaieed.16076079e.2021.22.5.9
6. Abedon C., Thomas A., Mazure H. Bacteriophage prehistory: is or is not Hankin, 1896, a phage reference? Bacteriophage. 2011; 1 (3): 174-8. DOI: https://doi. org/10.4161/bact.1.3.16591
7. Dublanchet A. Autobiographie de Félix d'Hérelle. Les pérégrinations d'un bactériologiste. Paris: Lavoisier, 2017: 384 p. ISBN 978-2-86728-015-3.
8. Bacteriophages: biological and practical application. In: E. Katter, A. Sulakvelidze (eds). Transl. from English by a team of translators, sci. ed. A.V. Letarov. Moscow: Nauchniy mir, 2012: 636 p. ISBN 978-5-91522-2 84-6. (in Russian)
9. Bradley D.E. Ultrastructure of bacteriophage and bacteriocins. Bacteriol Rev. 1967; 31 (4): 230-314. DOI: https://doi.org/10.1128/br.31.4.230-314.1967
10. Tikhonenko A.S. Ultrastructure of bacterial viruses. Moscow: Nauka, 1968: 170 p. ISBN 999-00-1412013-0. (in Russian)
11. Golovin S. Bacteria eaters: murderers in the role of saviors. Biomolekula [Biomolecule]. 2016. URL: https://biomolecula.ru/articles/pozhirateli-bakterii-ubiitsy-v-roli-spasitelei?ysclid=lpv2qegdms654401954 (in Russian)
12. Ackermann H.W., Prangishvili D. Prokaryote viruses studied by electron microscopy. Arch Virol. 2012; 157 (10): 1843-9. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00705-012-1383-y
13. Krishnamurthy S.R., Janowski A.B., Zhao G., Barouch D., Wang D. Hyperexpansion of RNA bacteriophage diversity. PLoS Biol. 2016; 14 (3): e1002409. DOI: https:// doi.org/10.1371/journal.pbio.1002409
14. Akimkin V.G., Darbeeva O.S., Kolkov V.F. Bacteriophages: historical and modern aspects of their application: experience and prospects. Klinicheskaya praktika [Clinical Practice]. 2010; (4): 48-54. (in Russian)
15. Ackermann H.W. Phages examined in the electron microscope. Arch Virol. 2007; 152: 227-43. DOI: https://doi.org/10.1007/s00705-006-0849-1
16. Chugunova E.O., Tatarnikova N.A. The use of bacteriophages for the detection of bacteria. Permskiy agrarniy vestnik [Perm' Agrarian Bulletin]. 2016; 4 (16): 121-6. (in Russian)
17. Adams M.J., Lefkowitz E.J., King A.M., Harrach B., Harrison R.L., et al. 50 years of the International committee on taxonomy of viruses: progress and prospects. Arch Virol. 2017; 162: 1441-6. DOI: https://doi.org/10.1007/s00705-016-3215-y
18. Dion M.B., Oechslin F., Moineau S. Phage diversity, genomics and phylogeny. Nat Rev Microbiol. 2020; 18: 125-38. DOI: https://doi.org/10.1038/s41579-019-0311-5
19. Lefkowitz E.J., Dempsey D.M., Hendrickson R.C., Orton R.J., Siddell S.G., et al. Virus taxonomy: the database of the International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). Nucleic Acids Res. 2018; 46: D708-17. DOI: https://doi. org/10.1093/nar/gkx93253
20. Walker P.J., Siddell S.G., Lefkowitz E.J., Mushegian A.R., Adriaenssens E.M., et al. Changes to virus taxonomy and to the International Code of Virus Classification and Nomenclature ratified by the International Committee on Taxonomy of Viruses. Arch Virol. 2021; 166 (9): 2633-48. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00705-021-05156-1
21. Zhu Y., Shang J., Peng C., Sun Y. Phage family classification under Caudoviricetes: a review of current tools using the latest ICTV classification framework. Front Microbiol. 2022; 16 (13): 1032186. DOI: https://doi.org/10.3389/ fmicb.2022.1032186
22. Schoch C.L., Ciufo S., Domrachev M., Hotton C.L., Kannan S. et al. NCBI taxonomy: a comprehensi ve update on curation, resources and tools. Database (Oxford). 2020; 2020: baaa062. DOI: https://doi.org/10.1093/database/baaa062
23. Lebedeva S.A., Trukhachev A.L., Ivanova V.S., Arutyunov Yu.I., Bozhko N.V., et al. Variability of the plague pathogen and problems of its diagnosis: a collection of scientific papers. In: Yu.M. Lomov (ed.). Rostov-on-Don: Antey, 2009: 512 p. ISBN 978-5-91365-082-5. (in Russian)
58. Чернядьев А.В., Дудина Л.Г., Литвинец С.Г., Черников В.П., Бывалов А.А. Электронно-микроскопическое исследование взаимодействия клеток Yersinia pseudotuberculosis и Yersinia pestis со специфическими бактериофагами // Проблемы особо опасных инфекций. 2014. Вып. 4. С. 80-82. DOI: https://doi. org/10.21055/0370-1069-2014-4-80-82
59. Афиногенов Г.Е.,Тихилов Р.М.,Афиногенова А.Г., Кравцов А.Г. Способоценки специфической активности бактериофагов. Патент RU2296163C2. 2007. Бюл. 9. 5 c. URL: https://patents.google.com/patent/RU2296163C2/ru
60. Вакарина А.А. Литические свойства бактериофагов основных возбудителей бактериальных инфекций : автореф. дис. ... канд. мед. наук. Тюмень, 2022. 24 с.
24. Garcia E., Chain P., Elliott J.M., Bobrov A.G., Motln V.L., et al. Molecular characterization of L-413C, a P2-related plague diagnostic bacteriophage. Virology. 2008; 372 (1): 85-96. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virol.2007.10.032
25. Zhao X., Skurnik M. Bacteriophages of Yersinia pestis. In: Yersinia pestis: retrospective and Perspective. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 918. Dordrecht: Springer Science + Business Media, 2016: 361-75. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-024-0890-4_13
26. Garcia E., Elliott J.M., Ramanculov E., Chain P.S.G., Chu M.C., Molineux I.J. The genome sequence of Yersinia pestis bacteriophage ^A1122 reveals an intimate history with the coliphage T3 and T7 genomes. J Bacteriol. 2003; 185 (17): 5248-62. DOI: https://doi.org/10.1128/JB.185.17.5248-5262.2003
27. Novosel'tsev N.N., Marchenkov V.I. Y. pestis phage of a new serovar. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol. 1990; 67 (11) 9-12. PMID: 20 97 8 53. (in Russian)
28. Novosel'tsev N.N., Marchenkov V.I., Arutiunov Iu.I. Phages of the IV serovar of Yersinia pestis. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol. 1994; 71 (6). P. 9-10. PMID: 7879564. (in Russian)
29. International Committee on Taxonomy of Viruses: ICTV. URL: https://ictv.global/ taxonomy
30. Dudina L.G. Immunochemical characterization of the reception of specific bacteriophages by Yersinia pseudotuberculosis and Yersinia pestis bacteria: Diss. Kirov, 2019. URL: http://www.iegm.ru/netcat_files/Dudina_disser.pdf (in Russian)
31. Silva J.B., Storms Z., Sauvageau D. Host receptors for bacteriophage adsorption. FEMS Microbiol Lett. 2016; 363 (4): 1-11. DOI: https://doi.org/10.1093/ femsle/fnw002
32. Filippov A.A., Sergueev K.V., He Y., Huang X.-Z., Gnade B.T., et al. Bacteriophage-resistant mutants in Yersinia pestis: identification of phage receptors and attenuation for mice. PLoS One. 2011; 6 (9): e25486.DOI: https://doi. org/10.1371/journal.pone.0025486
33. Zhao X., Cui Y., Yan Y., Du Z., Tan Y., et al. Outer membrane proteins ail and OmpF of Yersinia pestis are involved in the adsorption of T7-related bacteriophage Yep-phi. J Virol. 2013; 87 (22): 12 260-9. DOI: https://doi.org/10.1128/ JVI.01948-13
34. Zhao X., Wu W., Qi Z., Cui Y., Yan Y., et al. The complete genome sequence and proteomics of Yersinia pestis phage Yep-phi. J Gen Virol. 2011; 92 (1): 216-21. DOI: https://doi.org/10.1099/vir0.026328
35. The order of organization and realization of laboratory diagnostics of plague for laboratories of local, regional and federal levels: Methodological Guidelines MUK 4.2.2940-11. Moscow: Federal'niy tsentr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora, 2011: 55 p. ISBN 978-5-7508-1055-0. (in Russian)
36. Filippov A.A., Elliott Dzh.M., Bobrov A.G., Kirillina O.A., Motin V.L., et al. Determination of the nucleotide sequence of the genome of the plague diagnostic bacteriophage L-413C. Problemy osobo opasnykh infektsiy [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2005; (2): 49-52. (in Russian)
37. Shaykhutdinova R.Z. Structural and functional organization and genetically engineered modification of lipopolysaccharide Yersinia pestis: Diss. Moscow, 2008: 32 p. URL: https://vivaldi.nlr.ru/bd000210449/details?ysclid=lpi9wv wjqk463177497 (in Russian)
38. Liang J., Qin S., Duan R., Zhang H., Wu W., et al. A lytic Yersina pestis bacteriophage obtained from the bone Marrow of Marmota himalayana in a plague-focus area in China. Front Cell Infect Microbiol. 2021; 11; 700322. DOI: https://doi. org/10.3389/fcimb.2021.700322
39. Skurnik M., Jaakkola S., Mattinen L., von Ossowski L., Nawaz A., et al. Bacteriophages fEV-1 and fD1 infect Yersinia pestis. Viruses. 2021; 13 (7): 1384. DOI: https://doi.org/10.3390/v13071384
40. Jin H., Zhong Y., Wang Y., Zhang C., Guo J., et al. Two Novel Yersinia pestis bacteriophages with a broad host range: potential as biocontrol agents in plague natural foci. Viruses. 2022; 14 (12): 2740. DOI: https://doi.org/10.3390/ v14122740
41. Suladze T., Jaiani E., Darsavelidze M., Elizbarashvili M., Gorge O., et al. New bacteriophages with Podoviridal morphotypes active against Yersinia pestis: characterization and application potential. Viruses. 2023; 15 (7): 1484. DOI: https://doi.org/10.3390/v15071484
42. Dudina L.G., Malkova M.A., Byvalov A.A. Development of a methodology for determining the adsorption activity of yersiniosis bacteriophages using inactivated bacteria. In: Society. Science. Innovations (NPK-2017): a collection of articles. Kirov: Vyatskiy gosudarstvenniy universitet, 2017: 54-9. (in Russian)
43. Skurnik M. Molecular genetics, biochemistry and biological role of Yersinia lipopolysaccharide. In: Advances in Experimental Medicine and Biology (book series). Vol. 529. Kluwer Academic, 2003: 187 - 97. DOI: https://doi. org/10.1007/0-306-48416-1_38
44. Filippov A.A., Sergueev K.V., He Y., Nikolich M.P. Bacteriophages capable of lysing Yersinia pestis and Yersinia pseudotuberculosis: efficiency of plating tests and identification of receptors in escherichia coli K-12. In: Advances in Experimental Medicine and Biology (book series). Vol. 954. Kluwer Academic, 2012: 123-34. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3561-7_16
45. Rashid M.H., Revazishvili T., Dean T., Butani A., Verratti K., et al. Yersinia pestis -specific, lytic phage preparation significantly reduces viable Y. pestis on various hard surfaces experimentally contaminated with the bacterium. Bacteriophage. 2012; 2 (3): 168-77. DOI: https://doi.org/10.4161/bact.22240
46. Makedonova L.D., Kudryakova T.A., Kachkina G.V., Gaevskaya N.E. Bacteriophages of pseudotuberculosis yersinia: detection in strains of various O-serovars and their identification. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika [Clinical Laboratory Diagnostics]. 2013; (8): 52-3. eLIBRARY ID: 20400061. (in Russian)
47. Katmakova N.P., Zolotukhin S.N., Vasil'ev D.A. Development and application of a biopreparation based on bacteriophages Yersinia pseudotuberculosis. In: Biologically Active Substances of Microorganisms: Past, Present, Future: Materials of the All-Russian Symposium with International Participation. Moscow, 2011: 57. ISBN 978-5-317-03531-0. (in Russian)
48. Anoprienko A.O., Gaevskaya N.E., Pogozhova M.P., Tjurina A.V. The relevance of studying yersiniotic bacteriophages. Vestnik biotekhnologii i fiziko-khimicheskoy biologii imeni Yu.A. Ovchinnikova [Bulletin of Biotechnology and Physico-Chemical Biology named after Yu.A. Ovchinnikov]. 2023; 19 (1): 65 - 74. URL: https://biorosinfo.ru/upload/file/journal_v18_no1_22. pdf?ysclid=lpias6kida396175994 (in Russian)
49. Instructions for the use of bacteriophage diagnostic plague Pokrovskaya (P). Saratov, 2008: 4 p. URL: https://docs.nevacert.ru/files/ med_reestr_v2/ o6050_instruction.pdf (in Russian)
50. Schofield D.A., Molineux I.J., Westwater C. Diagnostic bioluminescent phage for detection of Yersinia pestis. J Clin Microbiol. 2009; 47: 3887-94. DOI: https:// doi.org/10.1128/JCM.01533-09
51. Schofield D.A., Molineux I.J., Westwater C. Rapid identification and antibiotic susceptibility testing of Yersinia pestis using bioluminescent reporter phage. J Microbiol Methods. 2012; 90 (2): 80-2. DOI: https://doi.org/10.1016/j. mimet.2012.04.019
52. Sergueev K.V., He Y., Borschel R.H., Nikolich M.P., Filippov A.A. Rapid and sensitive detection of Yersinia pestis using amplification of plague diagnostic bacteriophages monitored by Real-Time PCR. PLoS One. 2010; 5: e11337. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0011337
53. Cox C.R., Rees J.C., Voorhees K.J. Modeling bacteriophage amplification as a predictive tool for optimized MALDI-TOF MS-based bacterial detection. J Mass Spectrom. 2012; 47 (11): 1435-41. DOI: https://doi.org/10.1002/jms.3087
54. Guliy O.I., Pavliy S.A., Bunin V.D., Konnova S.A., Ignatov O.V. Determination of the spectrum of lytic activity of bacteriophages by electro-optical analysis of cell suspensions. Zhivye i biokosnye sistemy [Living and Biokos Systems]. 2014; (9). DOI: https://doi.org/10.18522/2308-9709-2014-9-3 (in Russian)
55. Guliy O.I., Zaytsev B.D., Kuznetsova I.E., Shikhabudinov A.M., Dykman L.A., et al. Determination of the spectrum of lytic activity of bacteriophages by acoustic analysis. Biofizika [Biophysics]. 2015; (60): 722-8. eLIBRARY ID: 24035597. (in Russian)
56. De Plano L.M., Fazio E., Rizzo M.G., Franco D., Carnazza S., et al. Phage-based assay for rapid detection of bacterial pathogens in blood by Raman spectroscopy. J Immunol Methods. 2019; 465: 45-52. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jim.2018.12.004
57. Cunha A.P., Henriques R., Cardoso S., Freitas P.P., Carvalho C.M. Rapid and multiplex detection of nosocomial pathogens on a phage-based magnetoresistive lab-on-chip platform. Biotechnol Bioeng. 2021; 118 ( 8): 3164-74. DOI: https:// doi.org/10.1002/bit.27841
58. Chernyad'ev A.V., Dudina L.G., Litvinets S.G., Chernikov V.P., Byvalov A.A. Electron microscopic study of the interaction of Yersinia pseudotuberculosis and Yersinia pestis cells with specific bacteriophages. Problemy osobo opasnykh infektsiy [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2014; (4): 80-2. DOI: https:// doi.org/10.21055/0370-1069-2014-4-80-82 (in Russian)
59. Afinogenov G.E., Tikhilov R.M., Afinogenova A.G., Kravtsov A.G. A method for evaluating the specific activity of bacteriophages. Patent RU2296163C2. 2007. Bul. No. 9. 5 p. URL: https://patents.google.com/patent/RU2296163C2/ru (in Russian)
60. Vakarina A.A. Lytic properties of bacteriophages of the main causative agents of bacterial infections: Diss. Tyumen', 2022: 24 p. (in Russian)
