AP26196601 «Құс шаруашылығында қолдануған арналған бактериофагтарды бөліп алу және олады сипаттау»

Өзектілігі

Жоба құс шаруашылығында инфекциялық ауруларды емдеу және алдын алумақсатында қолдануға болатын лизистейтін бактериофагтар панелін әзірлеуге бағытталған. Жоба аясында ауыл шаруашылығы құстарының асқазан-ішек жолдары мен тыныс алу жүйесінің инфекциялық ауруларының негізгі қоздырғыштарын қамтитын тесттік бактериялық дақылдар коллекциясы қалыптастырылады. Қоршаған ортадан биологиялық материалды жинау және бактериофагтарды бөліп алу нәтижесінде жоғары литикалық белсенділікке ие штаммдарды бөліп алуға болады. Толықгеномды секвенирлеу вируленттілік факторлары мен антибиотиктерге төзімділік гендерінің тасымалдану қаупін бағалауға мүмкіндік береді. Жоба нәтижелері ветеринариялық медицина, биотехнология және микробиология салаларындағы ғылыми-техникалық дамуға елеулі үлес қосады деп күтіледі. Жоба нәтижесінде бактериофагтар мен патогенді микроағзалардан алынған мәліметтер бойынша бірегей дереқоры құрылатын болады. Микробиология, биоинформатика және молекулярлыбиология әдістерді біріктіру жас ғалымдардың пәнаралық құзыреттерін дамытуға, олардың кәсіби өсуіне, сондай-ақ геномдық зерттеулер мен фагтық терапия саласындағы білімдерін кеңейтуге ықпал етеді.

Жоба ғылыми ұжымдардың бәсекеге қабілеттілігін арттырып, олардың халықаралық зерттеулерге ықпалдасуына ықпал етеді.

Жобаның мақсаты

Жобаның мақсаты, құс шаруашылығында емдік және профилактикалық препараттар ретінде қолдануға перспективалы бактериофагтар панелін құру.

Күтілетін нәтижелер

Жобаның негізгі идеясы ауыл шаруашылығы құстарындағы инфекциялық ауруларды емдеу және алдын алу үшін перспективалы лизистеуші бактериофагтардың панелін әзірлеу болып табылады. Осы мақсатта ауыл шаруашылығы құстарында асқазан-ішек жолдары мен тыныс алу жолдарының инфекциялық ауруларының негізгі қоздырғыштарын қамтитын тесттік бактериялық дақылдар коллекциясы қалыптастырылады. Жүргізілген жұмыстардың нәтижесінде жоғары литикалық белсенділігі бар бактериофаг изоляттары іріктеліп алынады. Толықгеномды секвенирлеу арқылы бактериалды геномдарға вируленттілік факторлары мен антибиотиктерге төзімді гендерінің интродукциялану ықтималдығы анықталады. Ұсынылып отырған зерттеу сызбасы ветеринария, биоинформатика, молекулалық биология және иммунология сияқты негізгі ғылыми бағыттарды біріктіретін пәнаралық тәсілді көрсетеді. Мұндай ынтымақтастық әртүрлі ғылым салаларының тоғысында тұрған міндеттерді тиімді шешуге мүмкіндік беріп, ауыл шаруашылығы құстарындағы инфекциялармен күресудің инновациялық әдістерін жан-жақты зерттеу мен әзірлеуді қамтамасыз етеді.

Жоба жетекшісі

Сытник Игорь Иванович – ветеринария ғылымдарының кандидаты, ғылыми-зерттеу жұмыстары бойынша еңбек өтілі 15 жылдан астам. Италияның Терамо қаласындағы IZAM зоопрофилактика институтында және АҚШ-тың Флорида штаты университетінде тағылымдамадан өткен. Ғылыми зерттеу бағыты – бактериялар мен вирустардың молекулалық биологиясы. Scopus/WoS дерекқорлары бойынша Хирша индексі – 4. Ұсынылып отырған жоба аясында жобаның жалпы басшылығын жүзеге асырады, толықгеномды секвенирлеуге, сондай-ақ алынған нәтижелерді талдау мен интерпретациялауға қатысады.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/P-1659-2017

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56736251700

https://orcid.org/0000-0002-3439-7021

Жоба тақырыбына қатысты ғылыми жетекшінің негізгі жарияланымдары туралы мәліметтер

Shevtsova, E., Shevtsov, A., Mukanov, K., Filipenko, M., Kamalova, D., Sytnik, I., Syzdykov, M., Kuznetsov, A., Akhmetova, A., Zharova, M., Karibaev, T., Tarlykov, P., Ramanculov, E. Epidemiology of brucellosis and genetic diversity of Brucella abortus in Kazakhstan. PLoS One 11.12 (2016):e0167496. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0167496 Web of Science Q2
Shevtsov, A., Ramanculov, E., Shevtsova, E., Kairzhanova, A., Tarlykov, P., Filipenko, M., Dymova, M., Abisheva, G., Jailbekova, A., Kamalova, D., Chsherbakov, A., Tulegenov, S., Akhmetova, A., Sytnik, I., Karibaev, T., Mukanov, K. Genetic diversity of Brucella abortus and Brucella melitensis in Kazakhstan using MLVA-16. Infection, Genetics and Evolution 34 (2015): 173-180. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2015.07.008 Web of Science Q2
Shevtsov, A., Tarlykov, P., Zholdybayeva, E., Shevtsova, E., Momynkulov, D., Sytnik, I., Karibaev, T., Chsherbakov, A., Momynaliev, K. Draft Genome Sequence of the Live Vaccine Strain Brucella abortus 82. Genome announcements, 1(6). https://doi.org/10.1128/genomeA.01101-13 Web of Science Q4
Kamalova, D., Akhmetova, A., Amirgazin, A., Sytnik, I., Rudenko, V., Yessimkhanova, G., Bayesheva, D., Yegorov, S., & Shevtsov, A. (2024). Genetic Diversity of Human Enterovirus in Kazakhstan, during 2022. International journal of microbiology, 2024, 7796913. https://doi.org/10.1155/2024/7796913

Қойбағаров Марат Амангельдыұлы – 49 жаста, ветеринария ғылымдарының кандидаты, «Ұлттық биотехнология орталығы» ЖШС Қолданбалы генетика зертханасының бас ғылыми қызметкері. Германия мен АҚШ-тағы ғылыми-зерттеу орталықтарында тағылымдамадан өткен. Ғылыми қызығушылықтары молекулалық биология мен микробиология салаларын қамтиды. Ғылыми жұмыс өтілі – 21 жыл. Scopus/WoS дерекқорлары бойынша Хирша индексі – 3. Жоба аясында бактериялар мен бактериофаг изоляттарын бөліп алуға, сондай-ақ литикалық бактериофагтардың биологиялық қасиеттерін зерттеуге қатысады.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/2051390

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57220278412

https://orcid.org/0000-0001-7428-7620

Камалова Динара Камалқызы – 35 жаста, магистр, PhD докторанты, ғылыми-зерттеу жұмыстары бойынша еңбек өтілі 8 жыл. Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің Ғылым комитетіне қарасты «Ұлттық биотехнология орталығы» РМК Қолданбалы генетика зертханасының ғылыми қызметкері. Scopus/WoS дерекқорлары бойынша Хирша индексі – 4. Ғылыми қызығушылықтары инфекциялық ауруларды диагностикалауға арналған тест-жүйелерді әзірлеу, MLVA және MLST әдістері арқылы генотиптеу, сондай-ақ вирусология салаларын қамтиды. Жоба аясында ДНҚ бөліп алу және полногеномдық секвенирлеу жұмыстарына қатысады.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/2099494

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56736413900

https://orcid.org/0000-0002-4570-8761

Амирғазин Асылұлан Оразғалиұлы – 32 жаста, бакалавр, Ұлттық биотехнология орталығының Қолданбалы генетика зертханасының ғылыми қызметкері. Ғылыми жұмыс өтілі – 6 жыл. Scopus/WoS дерекқорлары бойынша Хирша индексі – 4. Зерттеу бағыты Сенгер әдісі бойынша секвенирлеу, жаңа буын секвенирлеу (NGS), нақты уақыттағы ПЦР, сондай-ақ биоинформатикалық талдауды қамтиды. Жоба аясында толықгеномды секвенирлеуге және микробиомдарды талдауға қатысады.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/1615545

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57218628470

https://orcid.org/0000-0001-9418-7758

Островский Александр Сергеевич – 24 жаста, магистр, Ұлттық биотехнология орталығының Қолданбалы генетика зертханасының лаборанты. Ғылыми жұмыс өтілі – 1 жыл. Зерттеу бағыты инфекциялық ауруларды диагностикалауға арналған ПЦР-тесттерді әзірлеу және тест-жүйелердің тиімділігін бағалауды қамтиды. Жоба аясында қажетті реактивтерді дайындауға, ДНҚ бөліп алуға, сондай-ақ литикалық бактериофагтардың биологиялық қасиеттерін зерттеуге қатысады.

https://orcid.org/0009-0006-8139-8285

Зерттеу тобының жариялымдары

Shevtsov A, Lukhnova L, Izbanova U, Vernadet JP, Kuibagarov M, Amirgazin A, Ramankulov Y, Vergnaud G. Bacillus anthracis Phylogeography: New Clues From Kazakhstan, Central Asia. Front Microbiol. 2021 Dec 8;12:778225.. PMID: 34956141; PMCID: PMC8692834. CiteScore Percentile – 84 (2021, Scopus); Q1 (2021, WoS); DOI: 10.3389/fmicb.2021.778225
Shevtsov A., Aushakhmetova Z., Amirgazin A., Khegay O., Kamalova D., Sanakulova B., Abdaliyev A., Bayesheva D., Seidullayeva A., Ramankulov Y., Shustov A., Vergnaud G. (2022). Whole genome sequence analysis of Neisseria meningitidis strains circulating in Kazakhstan, 2017–2018. Plos one, 17(12), e0279536. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0279536 Web of Science Q1, Процентиль – 87, IF-3.7.
Kuibagarov, M., Abdullina, E., Ryskeldina, A., Abdigulov, B., Amirgazin, A., Shevtsov, A., & Angelos, J. A. (2023). Association of different microbes and pathogenic factors in cases of infectious bovine keratoconjunctivitis in cattle from Eastern Kazakhstan.Veterinary world, 16(9), 1833–1839. https://doi.org/10.14202/vetworld.2023.1833-1839
Abeev, A., Zhylkibayev, A., Kamalova, D., Kusheva, N., Nusupbaeva, G., Tleumbetova, N., Smagul, M., Beissenova, S., Aubakirova, S., Kassenova, Z., Demessinova, B., Amanbayev, A., Ramankulov, Y., Shevtsov, A. Epidemiological outbreaks of measles virus in Kazakhstan during 2015. Japanese journal of infectious diseases (2018): JJID-2017. https://doi.org/10.7883/yoken.JJID.2017.565 Scopus: 4.1 CiteScore 2022; CiteScore percentile: 51
Shevtsova, E., Shevtsov, A., Mukanov, K., Filipenko, M., Kamalova, D., Sytnik, I., Syzdykov, M., Kuznetsov, A., Akhmetova, A., Zharova, M., Karibaev, T., Tarlykov, P., Ramanculov, E. Epidemiology of brucellosis and genetic diversity of Brucella abortus in Kazakhstan. PLoS One 11.12 (2016):e0167496. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0167496 Scopus: 6.0 CiteScore 2022; CiteScore percentile: 87.
Shevtsov, A., Ramanculov, E., Shevtsova, E., Kairzhanova, A., Tarlykov, P., Filipenko, M., Dymova, M., Abisheva, G., Jailbekova, A., Kamalova, D., Chsherbakov, A., Tulegenov, S., Akhmetova, A., Sytnik, I., Karibaev, T., Mukanov, K. Genetic diversity of Brucella abortus and Brucella melitensis in Kazakhstan using MLVA-16. Infection, Genetics and Evolution 34 (2015): 173-180. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2015.07.008 Scopus: 7.5 CiteScore 2022; CiteScore percentile: 89.
Yessembekova G.N., Shuang X., Abenov A., Karibaev T., Shevtsov A. Amirgazin A., Mukhanbetkaliyev Y.Y., Lei S., Zhi-gao B. Abdrakhmanov S.K. (2023). Molecular epidemiological study of animal rabies in Kazakhstan. Journal of Integrative Agriculture, 22(4), https://doi.org/10.1016/j.jia.2022.11.011 Web of Science Q1, Процентиль – 96, IF-7.2
Amirgazin A, Shevtsov A, Karibayev T, Berdikulov M, Kozhakhmetova T, Syzdykova L, Ramankulov Y, Shustov AV. Highly pathogenic avian influenza virus of the A/H5N8 subtype, clade 2.3.4.4b, caused outbreaks in Kazakhstan in 2020. PeerJ. 2022 Mar 2;10:e13038. PMID: 35256921; PMCID: PMC8898005. DOI: 10.7717/peerj.13038
Kuibagarov, M., Zhylkibayev, A., Kamalova, D., Ryskeldina, A., Yerzhanova, N., Ramankulov, Y., et.all & Angelos, J. A. (2022). Genetic diversity of pilin from kazakh isolates of moraxella bovoculi. Adv.Anim.Vet.Sci, 10(11),2376-2383. Scopus: 1.3 Cite score 2022; CiteScore percentile: 43. DOI: 10.17582/journal.aavs/2022/10.11.2376.2383
Kuibagarov M., Kairzhanova A., Vergnaud G., Amirgazin A., Lukhnova L., Izbanova U., Ramankulov Y., Shevtsov A. Draft Genome Sequence of the Strain Francisella tularensis subsp. mediasiatica 240, Isolated in Kazakhstan. Microbiol Resour Announc. 2020 Aug 27; 9(35):e00766-20. doi: 10.1128/MRA.00766-20. Scopus: 1.6 CiteScore 2022; CiteScore percentile: 39.
Shevtsov, A., Cloeckaert, A., Berdimuratova, K., Shevtsova, E., Shustov, A. V., Amirgazin, A., Karibayev, T., Kamalova, D., Zygmunt, M. S., Ramanculov, Y., & Vergnaud, G. (2023). Brucella abortus in Kazakhstan, population structure and comparison with worldwide genetic diversity. Frontiers in microbiology, 14, 1106994. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1106994 Scopus: 7.8 CiteScore 2022; CiteScore percentile: 78.

Қол жеткізілген нәтижелер

Инфекциялық үдерістің дамуына қатысатын ағзаларды қамти отырып, сау және ауру ауыл шаруашылығы құстарынан материалды кеңейтілген іріктеу жүргізілді. Үлгілер «суық тізбек» талаптарын сақтай отырып зертханаға жеткізілді, одан кейін метагеномдық зерттеулерге жарамды ДНҚ бөліп алу жұмыстары орындалды. Алынған материал 16S rRNA генінің V3–V4 аймақтарын ампликондық секвенирлеу үшін пайдаланылды. Метагеномдық деректерді талдау патологиялық материалдың микробиом құрылымын сипаттауға және құстардағы асқазан-ішек жолдары мен тыныс алу жолдарының инфекцияларымен әлеуетті түрде байланысқан таксондарды анықтауға мүмкіндік берді. Осы деректердің негізінде микроорганизмдерді нысаналы түрде бөліп алу үшін селективті және дифференциалды қоректік орталар, сондай-ақ инкубациялаудың оңтайлы жағдайлары таңдап алынады. Патологиялық материалдан бактериялық дақылдар бөлініп алынды, көп мәрте қайта себу және таза колонияларды іріктеу жүргізілді, соның нәтижесінде клиникалық маңызы жоғары изоляттардың сапалы коллекциясы қалыптастырылды. Бұл коллекция вируленттілікті бағалауды, антибиотиктерге төзімділік профильдерін анықтауды, сондай-ақ бөлініп алынған штамдарға спецификалық литикалық бактериофагтарды оқшаулау мен сипаттауды қоса алғанда, кейінгі зерттеулерде пайдаланылатын болады. Әрбір дақылды дәл сәйкестендіру мақсатында 16S rRNA генінің секвенирлеуі жүргізіліп, нәтижесінде изоляттар түрі анықталды және олардың құс шаруашылығындағы эпизоотологиялық мониторинг үшін маңыздылығы расталды.