Анализ профаговой нагрузки и cas-генов в геномах Salmonella enterica сероваров Enteritidis, Typhimurium и Infantis

Salmonella enterica – грамотрицательная, факультативно-анаэробная бактерия, являющаяся возбудителем кишечных инфекций у человека и животных. Вид S. enterica включает более 2600 сероваров, среди которых Typhimurium, Enteritidis и Infantis широко распространены на территории Российской Федерации и часто демонстрируют множественную лекарственную устойчивость к антибиотикам. Одним из перспективных подходов к борьбе с такими патогенами является таргетная терапия с использованием литических фагов. Однако механизмы взаимодействия фагов и бактерий на геномном уровне остаются недостаточно изученными. Как и у большинства бактерий в геномах сальмонелл обнаруживаются профаги. Исследование профаговой нагрузки в геномах S. enterica может быть важно для разработки таргетной фаготерапии против данного патогена. В данной работе проведён биоинформатический анализ профаговой нагрузки в геномах трёх сероваров S. enterica подвид enterica: Enteritidis (n=50), Infantis (n=50) и Typhimurium (n=50) с использованием алгоритма DBSCAN-SWA. Выявлено 805 профаговых последовательностей, включая 274 у Enteritidis, 212 у Infantis и 319 у Typhimurium. Все последовательности классифицированы как принадлежащие родам Salmonella, Escherichia, Enterobacter, Cronobacter, Shigella, Klebsiella и Moraxella. Дополнительно в геномах всех исследованных штаммов были обнаружены cas-гены, относящиеся к CRISPR-Cas системе класса 1, подтипу I-E. Эти штаммы были разделены на две группы: первую группу составили 23 штамма, содержащие мутации в cas-генах, вторую – 127 штаммов без мутаций. Установлено, что геномы серовара Typhimurium содержат больше профагов по сравнению с другими сероварами. Анализ также показал, что штаммы с мутациями в cas-генах характеризуются повышенной профаговой нагрузкой, что подчёркивает роль CRISPR-Cas систем в регуляции профаговой динамики и адаптации бактериальных популяций. Полученные результаты могут быть использованы для разработки более эффективных подходов к фаготерапии.