Биологические свойства и генетические характеристики Ornithobacterium Rhinotracheale in Vivo и in Vitro

Целью настоящего исследования являлось выбор оптимального алгоритма работы со штаммом Ornithobacterium rhinotracheale «OR-21», перспективным для использования в качестве производственного штамма с целью изготовления вакцины против орнитобактериоза птиц, на основе изучения его биологических свойств, вирулентности, и генетических характеристик, после проведения ряда его пассажей на питательных средах и куриных эмбрионах СПФ. При выборе питательных сред, ростовых добавок и условий культивирования для штамма учитывали состав, чувствительность, ингибирующие идифференциальные свойства применяемых сред, скорость роста и сохранение стабильности биологических свойств культивируемого микроорганизма. При выборе питательных сред, ростовых добавок и условий культивирования для штамма учитывали состав, чувствительность, ингибирующие и дифференциальные свойства применяемых сред, скорость роста и сохранение стабильности биологических свойств культивируемого микроорганизма. В опытах по проведению пассажей культур штамма O. rhinotracheale «OR-21» в качестве лабораторной модели in vivo использовали 5-7 суточные куриные эмбрионы. Оценку вирулентных свойств проводили на лабораторных животных с использованием общепринятых методов. В опытах в качестве лабораторной модели использовали кур породы «Русская белая». В процессе выбора лабораторной модели для проведения пассажей было установлено, что куриные эмбрионы обладают высокой чувствительностью к исследуемому штамму, и позволяют получить более высокую концентрацию микробных клеток Ornithobacterium rhinotracheale «OR-21», по сравнению с пассажами на питательных средах. Кроме того, использование куриных эмбрионов СПФ, в отличии от птицы, позволило исключить контаминацию посторонней микрофлорой при проведении пассажей. Для O. rhinotracheale было идентифицировано 2207 генов. Отличия при сравнении геномов культур 1 и 10 пассажей не были обнаружены. Наибольшая гомология изолята после 10 пассажа наблюдается с типовым штаммом O. rhinotracheale DSM 15997. Установлено что, на питательных средах максимальное количество пассажей культуры штамма ограничено 6 пересевами, при этом, на куриных эмбрионах возбудитель орнитобактериоза продолжает размножаться, но утрачивает вирулентность по отношению к ним и курам 240-дневного возраста. Потеря вирулентности не оказывает влияния на другие биологические свойства штамма.

1. Махмутова Л. Р., Макаров В. В. Оrnithobacterium rhinotracheale: бактериология, патология, эпизоотология // Ветеринарная патология 2006. № 4. С. 181– 185.

2. Шурахова Ю.Н., Кононенко А.Б., Виткова О.Н. Ornithobacterium rhinotracheale: распространение и диагностика // Ш Междунар. вет. конгр. по птицеводству. М., 2007. - С. 181 -183.

3. Banani M., Pourbakhsh S.A., Khaki P. Characterization of Ornithobacterium rhinotracheale isolates from commercial chickens // Arch. Inst. Razi.-2001.-Vol. 52.-P. 27- 34.

4. Шурахова Ю. Н. Биологические особенности популяции Ornithobacterium rhinotracheale и перспективы ее обнаружения в объектах птицеводства // Ветеринарная патология. 2008. № 1. С. 95–99.

5. Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals of the Institute for Laboratory Animal Research. 2011 Division on Earth and Life Studies, National Research Council. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals; National Academy Press: Washington, DC, USA. Retrieved from: https://grants.nih.gov/grants/olaw/guide-for-the-care-and-useof-laboratory-animals.pdf. Retrieved on 12-10-2022

6. Andrews, S. (2010). FastQC: A Quality Control Tool for High Throughput Sequence Data [Online]. Available online at: http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/

7. Bolger, A. M., Lohse, M., & Usadel, B. (2014). Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics, 30 (15), 2114-2120.

8. Bankevich, A., Nurk, S., Antipov, D., Gurevich, A. A., Dvorkin, M., Kulikov, A. S., & Pevzner, P. A. (2012). SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. Journal of computational biology, 19(5), 455-477.

9. Gurevich, A., Saveliev, V., Vyahhi, N., & Tesler, G. (2013). QUAST: quality assessment tool for genome assemblies. Bioinformatics, 29(8), 1072-1075.

10. Darling, A. C., Mau, B., Blattner, F. R., & Perna, N. T. (2004). Mauve: multiple alignment of conserved genomic sequence with rearrangements. Genome research, 14 (7), 1394-1403.

11. Hasman H. et al. Rapid whole-genome sequencing for detection and characterization of microorganisms directly from clinical samples //Journal of clinical microbiology. – 2014. – Т. 52. – №. 1. – С. 139-146.]

12. Brettin T. et al. RASTtk: a modular and extensible implementation of the RAST algorithm for building custom annotation pipelines and annotating batches of genomes // Scientific reports. – 2015. – Т. 5. – С. 8365.

13. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Info&id=867902&lvl=3&lin=f&keep=1&srchmode=1&unlock (дата обращения 16.10.23)

14. Leibniz Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH ; Curators of the DSMZ; DSM 15997 14

15. Vandamme P, Segers P, Vancanneyt M, van Hove K, Mutters R, Hommez J, Dewhirst F, Paster B, Kersters K, Falsen E, et al. Ornithobacterium rhinotracheale gen. nov., sp. nov., isolated from the avian respiratory tract. Int J Syst Bacteriol. 1994 (1):24-37. doi: 10.1099/00207713-44-1-24. PMID: 8123560.

16. Kastelic S, Berčič RL, Cizelj I, Benčina M, Makrai L, Zorman-Rojs O, Narat M, Bisgaard M, Christensen H, Benčina D. Ornithobacterium rhinotracheale has neuraminidase activity causing desialylation of chicken and turkey serum and tracheal mucus glycoproteins. Vet Microbiol. 2013 Mar 23;162(2-4):707-712. doi: 10.1016/j.vetmic.2012.09.018. Epub 2012 Sep 26. PMID: 23062950

17. Verslyppe, B., De Smet, W., De Baets, B., De Vos, P., Dawyndt P.:StrainInfo introduces electronic passports for microorganisms. Syst Appl Microbiol. 37: 42 - 50 2014 (DOI 10.1016/j.syapm.2013.11.002 , PubMed 24321274)