mvjrМедицинский вестник Юга РоссииMedical Herald of the South of Russia2219-80752618-7876The Rostov State Medical University10.21886/2219-8075-2021-12-3-62-71mvjr-1455Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСравнительный анализ геномного разнообразия SARS-COV-2, циркулирующих на территориях ростовской области и республики крым в период с марта по июнь 2021 г.Comparative analysis of the genomic diversity of SARS-COV-2 circulating in the territories of the Rostov region and the republic of Crimea in the period from March to June 2021https://orcid.org/0000-0003-0550-2221НосковА. К.NoskovA. K.

Носков Алексей Кимович, к.м.н., директор

Ростов-на-Дону

Alexey K. Noskov, Dr. Sci. (Med.), Director

Rostov-on-Don

noskov-epid@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9996-4189ПодойницынаО. А.PodoynitsinaO. A.

Подойницына Оксана Андреевна, к.б.н., научный сотрудник лаборатории микробиологии холеры

Ростов-на-Дону

Oksana A. Podoynitsina, Dr. Sci. (Biol.) researcher at the Laboratory of Microbiology of Cholera

Rostov-on-Don

oksankashalu@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9056-3231ВодопьяновА. С.VodopianovA. S.

Водопьянов Алексей Сергеевич, к.м.н., старший начный сотрудник лаборатории диагностики особо опасных инфекций

Ростов-на-Дону

Aleksej S. Vodopianov, Dr. Sci. (Med.), senior researcher at the Laboratory of the diagnosis particularly dangerous Infections

Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0002-7178-8021ПисановР. Р.В.PisanovR. V.

Писанов Руслан Вячеславович, к.б.н., и.о. заведующего лаборатории диагностики особо опасных инфекций

Ростов-на-Дону

Ruslan V. Pisanov, Dr. Sci. (Biol.) the acting head Laboratory of the diagnosis particularly dangerous Infections

Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0002-0840-4638КовалевЕ. В.KovalevE. V.

Ковалев Евгений Владимирович, руководитель Управления

Ростов-на-Дону

Evgenij V. Kovalev, the Chief of Surveillance

Rostov-on-Don

ПеньковскаяН. А.PenkovskayaN. A.

Пеньковская Наталья Александровна, руководитель, главный государственный санитарный врач по Республике Крыми г.Севастополю

Симферополь

Natalja A. Pen’kovskaja, the head of the Interregional

Simferopol

https://orcid.org/0000-0002-2649-8949СлисьС. С.SlisS. S.

Слись Сергей Сергеевич, главный специалист-эксперт отдела эпидемиологического надзора

Ростов-на-Дону

Sergej S. Slis’, leading researcher

Rostov-on-Don

ЯновичЕ. Г.YanovichE. G.

Янович Евгения Григорьевна, к.м.н., младший научный сотрудник лаборатории эпидемиологии особо опасных инфекций

Ростов-на-Дону

Evgeniya G. Yanovich, Dr. Sci. (Med.), junior research associate, laboratory of epidemiology of particularly dangerous infections

Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0002-4198-0629КузнецоваД. А.KuznetsovaD. A.

Кузнецова Дарья Александровна, научный сотрудник лаборатории микробиологии чумы

Ростов-на-Дону

Darja A. Kuznetsova, researcher at the Laboratory of Plague Microbiology

Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0003-4336-0439ВодопьяновС. О.VodopianovS. O.

Водопьянов Сергей Олегович, д.м.н., и.о. зав. лабораторией биохимии микробов

Ростов-на-Дону

Sergey O. Vodopianov, Dr. Sci. (Med.) acting head of the Laboratory of Biochemistry of microbes

Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0002-4059-2878ЧемисоваО. С.ChemisovaO. S.

Чемисова Ольга Сергеевна, к.б.н., и.о. зав. музея живых культур

Ростов-на-Дону

Olga S. Chemisova, Dr. Sci. (Biol.) the acting head of the Museum of Living Cultures

Rostov-on-Don

Ростовский-на-Дону противочумный институт РоспотребнадзораРоссияRostovon-Don Plague Control Research InstituteRussian FederationРостовский-на-Дону противочумный институт РоспотребнадзораРоссияRostov-on-Don Plague Control Research InstituteRussian FederationУправление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Ростовской областиРоссияDepartment of the Federal service for supervision of consumer protection and human welfare in the Rostov regionRussian FederationМежрегиональное управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Крым и городу федерального значения СевастополюРоссияInterregional Department of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare in the Republic of Crimea and the Federal City of SevastopolRussian Federation2021300920211236271Copyright © Носков А.К., Подойницына О.А., Водопьянов А.С., Писанов Р.Р., Ковалев Е.В., Пеньковская Н.А., Слись С.С., Янович Е.Г., Кузнецова Д.А., Водопьянов С.О., Чемисова О.С., 20212021Носков А.К., Подойницына О.А., Водопьянов А.С., Писанов Р.Р., Ковалев Е.В., Пеньковская Н.А., Слись С.С., Янович Е.Г., Кузнецова Д.А., Водопьянов С.О., Чемисова О.С.Noskov A.K., Podoynitsina O.A., Vodopianov A.S., Pisanov R.V., Kovalev E.V., Penkovskaya N.A., Slis S.S., Yanovich E.G., Kuznetsova D.A., Vodopianov S.O., Chemisova O.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medicalherald.ru/jour/article/view/1455

Цель: сравнительный анализ геномного разнообразия штаммов, циркулирующих на территориях Ростовской области и Республики Крым в период с марта по июнь 2021 г.Материалы и методы: были секвенированы 194 образца, для 186 из них удалось установить геноварианты с использованием программы Pangolin. Для образцов, относящихся к альфа и дельта геновариантам, было проведено множественное выравнивание и построены дендрограммы.Результаты: для территорий Ростовской области и Республики Крым с марта по июнь установлена смена преобладающих геновариантов. В весенний период на обеих исследуемых территориях выявлено увеличение доли вариантов альфа, а затем появление вариантов дельта, занявших доминирующее положение в июле.Выводы: установлено, что альфа геноварианты какое-то время циркулировали на территории Ростовской области и накопили пул общих мутаций, а образцы, относящиеся к этой линии, обнаруженные в Крыму, демонстрируют сходство с вариантами, выявленными на территории Москвы и МО. В конце мая начинает выявляться геновариант дельта, который стремительно вытесняет другие линии на всех рассматриваемых в данном исследовании территориях.

Objective: To compare the genomic diversity of SARS-CoV-2 strains that were spread in the Rostov region and the Republic of Crimea in the period from March to June 2021.Materials and Methods: A total of 194 samples were sequenced and 186 genovariants were recognized among them using the Pangolin program. Multiple alignment was performed and dendrograms were constructed for the samples belonging to the alpha and delta genovariants.Results: Changes of the predominant genovariants were revealed for territories of the Rostov Region and the Republic of Crimea from March to June. An increasing percent of the alpha variant was observed in both regions during the spring followed by the rapid emergence of the delta variant, which became predominant in June.Conclusion: It was shown that alpha variant samples from the Rostov region share a pool of common mutations, while in contrast, alpha variant samples from the Republic of Crimea are closer to those sampled from Moscow and Moscow region. At the end of May, the delta gene variant begins to be revealed, which is rapidly replacing other lines in all the territories considered in this study.

SARS-CoV-2геновариантальфадельтаРостовская областьРеспублика КрымSARS-CoV-2genovariantalphadeltaRostov regionRepublic of CrimeaReferencesКаптелова В.В., Сперанская А.С., Самойлов А.Е., Валдохина А.В., Буланенко В.П. и др. Мутации в геномах Sars-CoV-2 биологических образцов, полученных в конце марта – начале апреля, от пациентов города Москвы. // Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Молекулярная диагностика и биобезопасность»; Октябрь 6-8, 2020; Москва. doi: 10.36233/978-5-9900432-9-9-147.Kaptelova V.V., Speranskaya A.S., Samoilov A.E., Valdochina A.V., Bulanenko V.P. et al. Mutations in the genomes of Sars-CoV-2 from clinical samples obtained in late March – early April from patients in Moscow. Russian national scientifi c and practical conference with international participation “Molecular Diagnostics and Biosafety – 2020”; October 6–8, 2020; Moscow. (In Russ) doi: 10.36233/978-5-9900432-9-9-147Косырева А.Н., Бакштановская И.В., Степанова Т.Ф., Шарухо Г.В., Летюшев А.Н., Степанова К.Б. Результаты выявления Sars-CoV-2 и других возбудителей внебольничных пневмоний методом ПЦР в Тюменской области в апреле – июле 2020 // Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Молекулярная диагностика и биобезопасность»; Октябрь 6-8, 2020; Москва. doi: 10.36233/978-5-9900432-9-9-153Kosyreva A.N., Bakshtanovskaya I.V., Stepanova T.F., Letyshev A.N., Stepanova K.B. Results of detection Sars-CoV-2 and other pathogens of community-acquired pneumonia by PCR in the Tyumen oblast in April – July 2020. Russian national scientifi c and practical conference with international participation “Molecular Diagnostics and Biosafety – 2020”; October 6–8, 2020; Moscow. (In Russ) doi:10.36233/978-5-9900432-9-9-153Nagy Á, Pongor S, Győrff y B. Diff erent mutations in SARSCoV-2 associate with severe and mild outcome. // Int J Antimicrob Agents. – 2021. T.57. – V.2. – P.106272. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2020.106272Nagy Á, Pongor S, Győrff y B. Diff erent mutations in SARS-CoV-2 associate with severe and mild outcome. Int J Antimicrob Agents. 2021;57(2):106272. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2020.106272Devika S., Soojin V. Yi. On the origin and evolution of SARSCoV-2. // Exp Mol Med. – 2021. – T.53. – V.4. – P.537 – 547. DOI: 10.1038/s12276-021-00604-zDevika S., Soojin V. Yi. On the origin and evolution of SARSCoV- 2. Exp Mol Med. 2021;53(4):7–547. DOI: 10.1038/s12276-021-00604-zMousavizadeh L., Ghasemi S. Genotype and phenotype of COVID-19: Their roles in pathogenesis. // J Microbiol Immunol Infect. – 2021. – T.54. – V.2. – P.159–163. DOI: 10.1016/j.jmii.2020.03.022Mousavizadeh L., Ghasemi S. Genotype and phenotype of COVID-19: Their roles in pathogenesis. J Microbiol Immunol Infect. 2021;54(2):159–163. DOI: 10.1016/j.jmii.2020.03.022Wong N.A., Saier M.H. The SARS-Coronavirus Infection Cycle: A Survey of Viral Membrane Proteins, Their Functional Interactions and Pathogenesis settings. // Int. J. Mol. Sci. – 2021. – T.22. – V.3. – P.1308; DOI: 10.3390/ijms22031308Wong N.A., Saier M.H. The SARS-Coronavirus Infection Cycle: A Survey of Viral Membrane Proteins, Their Functional Interactions and Pathogenesis settings. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(3):1308. DOI: 10.3390/ijms22031308Wang M., Zhao R., Gao L., Xue-Fei Gao, Wang D. et al. SARSCoV-2: Structure, Biology, and Structure-Based Therapeutics Development Front Cell. // Infect Microbiol. – 2020. – T.10. – P.587269. DOI: 10.3389/fcimb.2020.587269Wang M., Zhao R., Gao L., Xue-Fei Gao, Wang D. et al. SARSCoV-2: Structure, Biology, and Structure-Based Therapeutics Development Front Cell. Infect Microbiol. 2020;10:587269. DOI: 10.3389/fcimb.2020.587269Kannan S., Shaik Syed Ali P., Sheeza A. Evolving biothreat of variant SARS-CoV-2 – molecular properties, virulence and epidemiology. // Eur Rev Med Pharmacol Sci. – 2021. – T.25. – V.12. – P.4405-4412. DOI: 10.26355/eurrev_202106_26151.Kannan S., Shaik Syed Ali P., Sheeza A. Evolving biothreat of variant SARS-CoV-2 – molecular properties, virulence and epidemiology. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2021;25(12):4405-4412. DOI: 10.26355/eurrev_202106_26151.Tyson JR, James P, Stoddart D, Sparks N, Wickenhagen A, et al. Improvements to the ARTIC multiplex PCR method for SARS-CoV-2 genome sequencing using nanopore. // bioRxiv [Preprint]. – 2020. – 4:2020.09.04.283077. DOI: 10.1101/2020.09.04.283077Tyson JR, James P, Stoddart D, Sparks N, Wickenhagen A, et al. Improvements to the ARTIC multiplex PCR method for SARS-CoV-2 genome sequencing using nanopore. bioRxiv [Preprint]. 2020:2020.09.04.283077. DOI: 10.1101/2020.09.04.283077Itokawa K., Sekizuka T., Hashino M., Tanaka R., Kuroda M. Disentangling primer interaction simproves SARS-CoV-2 genome sequencing by multiplex tiling PCR. // PLoS ONE. – 2020. – T.15. – V.9. – P.0239403. DOI: 10.1371/journal.pone.0239403Itokawa K, Sekizuka T, Hashino M, Tanaka R., Kuroda M. Disentangling primer interaction simproves SARS-CoV-2 genome sequencing by multiplex tiling PCR. PLoS ONE. 2020;15(9):0239403. DOI: 10.1371/journal.pone.0239403Li H. Minimap2: pairwise alignment for nucleotide sequences. // Bioinformatics. – 2018. – V.34. – P.3094-3100. DOI: 10.1093/bioinformatics/bty191Li, H. Minimap2: pairwise alignment for nucleotide sequences. Bioinformatics. 2018;34:3094-3100. DOI:10.1093/bioinformatics/bty191Li H., Handsaker B., Wysoker A., Fennell T., Ruan J., Homer N. et al. The Sequence alignment/map (SAM) format and SAMtools. // Bioinformatics. – 2009. – V.25. – N.16. – P.2078-2079. DOI: 10.1093/bioinformatics/btp352Li H, Handsaker B, Wysoker A, Fennell T, Ruan J., Homer N. et al. The Sequence alignment/map (SAM) format and SAMtools. Bioinformatics. 2009;25(16):2078-9. DOI: 10.1093/bioinformatics/btp352Grubaugh N.D., Gangavarapu K., Quick J, Matteson N.L., De Jesus J.G. et al. An amplicon-based sequencing framework for accurately measuring intrahost virus diversity using PrimalSeq and iVar. // Genome Biol. – 2019. – V.8 DOI: 10.1186/s13059-018-1618-7Grubaugh N.D., Gangavarapu K., Quick J, Matteson N.L., De Jesus J.G. et al. An amplicon-based sequencing framework for accurately measuring intrahost virus diversity using PrimalSeq and iVar. Genome Biol. 2019;8 DOI: 10.1186/ s13059-018-1618-7Katoh K., Misawa K., Kuma K., Miyata T. MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. // Nucleic Acids Res. – 2002. – V.30. – P.3059 – 3066. DOI: 10.1093/nar/gkf436 14. Katoh K., Misawa K., Kuma K., Miyata T.) MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. Nucleic Acids Res. 2002;30:3059-3066. DOI: 10.1093/nar/gkf436Katoh K., Misawa K., Kuma K., Miyata T. MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. // Nucleic Acids Res. – 2002. – V.30. – P.3059 – 3066. DOI: 10.1093/nar/gkf436 14. Katoh K., Misawa K., Kuma K., Miyata T.) MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. Nucleic Acids Res. 2002;30:3059-3066. DOI: 10.1093/nar/gkf436Price M.N., Dehal P.S., Arkin A.P. FastTree 2 – Approximately Maximum-Likelihood Trees for Large Alignments. // PLoS ONE. – 2010. – V.5. – N.3. – P.9490. DOI: 10.1371/journal.pone.0009490Price M.N., Dehal P.S., Arkin A.P. FastTree 2 – Approximately Maximum-Likelihood Trees for Large Alignments. PLoS ONE. 2010;5(3):e9490. DOI: 10.1371/journal.pone.0009490Elbe S., Buckland-Merrett G. Data, disease and diplomacy: GISAID’s innovative contribution to global health. // Global Challenges. – 2017. – V.1. – P.33-46. DOI: 10.1002/gch2.1018Elbe S., Buckland-Merrett G. Data, disease and diplomacy: GISAID’s innovative contribution to global health. Global Challenges. 2017;1:33-46. DOI: 10.1002/gch2.1018

The authors declare that there are no conflicts of interest present.