Введение
1 Обзор литературы 10
1.1 Общая характеристика Mycobacterium tuberculosis 10
1.2 Особенности геномной организации M. tuberculosis 12
1.3 Эволюция микобактерий туберкулезного комплекса 14
1.4 Популяционная структура M. tuberculosis 19
1.5 Молекулярная эпидемиология туберкулеза в России 27
1.6 Генетическое семейство Beijing M. tuberculosis 32
1.7 Молекулярные основы возникновения устойчивости к противотуберкулезным препаратам 35
1.7.1 Механизм возникновения лекарственно-устойчивых штаммов 37
1.7.2 Формирование устойчивости к различным противотуберкулезным препаратам 41
2. Материалы и методы 47
2.1 Бактериальные штаммы 47
2.2 Геномные последовательности 48
2.3 Амплификация фрагментов генома M. tuberculosis 50
2.4 Подготовка продуктов амплификации для дальнейшего анализа 52
2.5 Реакция удлинения зонда и масс-спектрометрический анализ продуктов реакции 52
2.6 Секвенирование фрагментов генома модифицированным методом Сенгера 56
2.7 VNTR-типирование 56
2.8 Полногеномное секвенирование 57
2.9 Анализ данных полногеномного секвенирования 58
2.10 Статистическая обработка данных 59
3. Результаты 61
3.1 Формирование экспериментальных групп образцов ДНК штаммов M. tuberculosis 61
3.2 Формирование коллекции геномных последовательностей 61
3.3 Сполиготипирование штаммов M. tuberculosis 62
3.4 Считывание и первичный анализ геномных последовательностей отобранных эндемичных для России клинических изолятов M. tuberculosis 67
3.5 Сборка полных геномных последовательностей 71
3.5 Сравнительный филогенетический анализ секвенированных штаммов 73
3.6 Определение генотип-специфических мутаций 75
3.7 Валидация генотип-специфических SNPs 76
3.8 Характеристика кластера Beijing B0/W148 78
3.8.1 Beijing B0/W148 кластер-специфические SNPs 79
3.8.2 Структурная организация генома Beijing B0/W148 82
3.9 Анализ генетических маркеров, ассоциированных с лекарственной устойчивостью M. tuberculosis 87
3.10 Построение гипотез формирования устойчивости к противотуберкулезным препаратам 92
4. Обсуждение 95
4.1.Формирование экспериментальных групп образцов ДНК штаммов M. tuberculosis 95
4.2 Сполиготипирование штаммов M. tuberculosis 95
4.3 Считывание и анализ геномных последовательностей отобранных изолятов M. tuberculosis 97
4.4 Сравнительный филогенетический анализ секвенированных штаммов 102
4.5 Определение и валидация генотип-специфических мутаций 105
4.6 Характеристика кластера Beijing B0/W148 108
4.7 Анализ генетических маркеров, ассоциированных с лекарственной устойчивостью M. tuberculosis 114
4.8 Построение гипотез формирования устойчивости к противотуберкулезным препаратам 118
Заключение 122
Выводы 124
Список используемых сокращений 125
Список литературы 127
Приложения 147
