Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones

Two approaches to studying the origin and transmission mechanism of the flea-borne plague pathogen, Yersinia pestis: molecular-genetic and ecological ones – are considered in this review. The molecular genetic approach is based on saltation evolutionary ideology and relies upon the phenomenon of hor...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Russian Journal of Infection and Immunity
Main Authors: V. V. Suntsov, В. В. Сунцов
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe” 2018
Subjects:
сартанское похолодание
adaptation-genesis
Yersinia pseudotuberculosis
Y. pestis
Marmota sibirica
Oropsylla silantiewi
mechanical transmission
biological transmission
Sartan cooling
адаптациогенез
Yersinia pestis
механическая передача
биологическая трансмиссия
Sibirica
Online Access:https://journal.microbe.ru/jour/article/view/477
https://doi.org/10.21055/0370-1069-2018-2-37-44
_version_ 1828676647757283328
author V. V. Suntsov
В. В. Сунцов
author_facet V. V. Suntsov
В. В. Сунцов
author_sort V. V. Suntsov
collection Problems of Particularly Dangerous Infections
container_issue 2
container_start_page 113
container_title Russian Journal of Infection and Immunity
container_volume 4
description Two approaches to studying the origin and transmission mechanism of the flea-borne plague pathogen, Yersinia pestis: molecular-genetic and ecological ones – are considered in this review. The molecular genetic approach is based on saltation evolutionary ideology and relies upon the phenomenon of horizontal gene transfer of pla and ymt as critical evolutionary events. Further deletion of some structural and regulatory genes optimized “blockage” mechanism of transmission. The Ecological approach is based on the modern synthetic theory of evolution. It posits a gradual population-genetic transformation in the Marmot – Flea (Marmota sibirica – Oropsylla silantiewi) transitional (heterothermal, heteroimmune) host-parasite system in Late Pleistocene – Holocene epochs. The best prospects for disclosing the mechanisms of evolutionary formation of flea-borne Y. pestis transmission consist in the synthesis of molecular-genetic and ecological approaches. В обзоре рассматриваются два подхода к изучению происхождения возбудителя чумы Yersinia pestis и генезиса трансмиссивной передачи через укусы блох – молекулярно-генетический и экологический. Современные молекулярно-генетические сценарии следуют сальтационистской эволюционной идеологии и прокламируют горизонтальный перенос генов pla и ymt как центральное эволюционное событие формирования трансмиссивной передачи. Последующие делеции нескольких структурных и регуляторных генов привели к оптимизации «блокового» механизма передачи. Экологический сценарий опирается на положения современной синтетической теории эволюции и провозглашает градуалистическое популяционно-генетическое преобразование в переходной гетерогенной (гетеротермной, гетероиммунной) среде «сурок Marmota sibirica – блоха Oropsylla silantiewi» на рубеже позднего плейстоцена и голоцена. Перспективы раскрытия механизмов эволюционного формирования трансмиссивной передачи чумного микроба состоят в синтезе молекулярно-генетического и экологического подходов.
format Article in Journal/Newspaper
genre Sibirica
genre_facet Sibirica
id ftjppdi:oai:oai.microbe.elpub.ru:article/477
institution Open Polar
language Russian
op_collection_id ftjppdi
op_relation https://journal.microbe.ru/jour/article/view/477/464
Анисимов А.П. Факторы Yersinia pestis, обеспечивающие циркуляцию и сохранение возбудителя чумы в экосистемах природных очагов Сообщение 1. Молекулярная генетика, микро- биология и вирусология. 2002; 3:3–23.
Анисимов Н.В., Кисличкина А.А., Платонов М.Е., Евсеева В.В., Кадникова Л.А., Липатникова Н.А., Богун А.Г., Дентовская С.В., Анисимов А.П. О происхождении гипервирулентности возбудителя чумы. Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2016; 1:26–32.
Куклева Л.М., Бойко А.В. Активатор плазминогена – многофункциональный белок возбудителя чумы. Проблемы особо опасных инфекций. 2016; 3:13–20. DOI:10.21055/0370-1069- 2016-3-13-20.
Куклева Л.М., Проценко О.А., Кутырев В.В. Современные концепции связи между возбудителями чумы и псевдотуберкулеза. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2002; 1:3–7.
Кутырев В.В., Ерошенко Г.А., Попов Н.В., Видяева Н.А., Коннов Н.П. Молекулярные механизмы взаимодействия возбудителя чумы с беспозвоночными животными. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2009; 4:6–13.
Ломов Ю.М., Лебедева С.А., редакторы. Вариабельность возбудителя чумы и проблемы его диагностики. Ростов н/Д.: Антей; 2009. 512 с.
Савостина Е.Н., Попов Ю.А., Каштанова Т.Н., Виноградова Н.А., Плотников О.П., Балахонов С.В. Геномный полиморфизм штаммов основного подвида возбудителя чумы. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2009;
Сомов Г.П., Покровский В.И., Беседнова Н.Н., Антоненко Ф.Ф. Псевдотуберкулез. 2-е изд. М.: Медицина; 2001. 256 с.
Сунцов В.В. Рецентное видообразование микроба чумы Yersinia pestis в гетеротермной (гетероиммунной) среде сурок– блоха (Marmota sibirica – Oropsylla silantiewi): биогеоценотические предпосылки и преадаптации. Успехи современной биологии. 2016; 136(6):553–67.
Сунцов В.В., Сунцова Н.И. Чума. Происхождение и эволюция эпизоотической системы. М.: Товарищество научных изданий КМК; 2006. 247 с.
Achtman M., Morelli G., Zhu P., Wirth T., Diehl I., Kusecek B., Vogler A.J., Wagner D.M., Allender C.J., Easterday W.R., ChenalFrancisque V., Worsham P., Thomson N.R., Parkhill J., Lindler L.E., Carniel E., Keim P. Microevolution and history of the plague bacillus, Yersinia pestis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004; 101(51):17837–42. DOI:10.1073/pnas.0408026101.
Anisimov A.P. Dentovskaya S.V., Titareva G.M., Bakhteeva I.V., Shaikhutdinova R.Z., Balakhonov S.V., Lindner B., Kocharova N.A., Senchenkova S.N., Holst O., Pier G.B., Knirel Y.A. Intraspecies and temperature-dependent variations in susceptibility of Yersinia pestis to the bactericidal action of serum and to polymyxin B. Inf. Immun. 2005; 73(11):7324–31. DOI:10.1128/IAI.73.11.7324- 7331.2005.
Anisimov A.P., Lindler L.E., Pier G.B. Intraspecific Diversity of Yersinia pestis. Clin. Microbiol. Rev. 2004; 17(2):434– 64. DOI:10.1128/CMR.17.2.434-464.2004.
Bouma H.R., Carey H.V., Kroese F.G. Hibernation: the immune system at rest? J. Leukoc. Biol. 2010; 88(4):619–24. DOI:10.1189/jlb.0310174.
Carey H.V., Andrews M.T., Martin S.L. Mammalian Hibernation: Cellular and Molecular Responses to Depressed Metabolism and Low Temperature. Physiol. Rev. 2003; 83(4):1153– 81. DOI:10.1152/physrev.00008.2003.
Cathelyn J.S., Ellison D.W., Hinchliffe S.J., Wren B.W., Miller V.L. The RovA regulons of Yersinia enterocolitica and Yersinia pestis are distinct: evidence that many RovA-regulated genes were acquired more recently then the core genome. Mol. Microbiol. 2007; 66:189–205. DOI:10.1111/j.1365-2958.2007.05907.x.
Cui Y., Song Y. Genome and Evolution of Yersinia pestis. In: Yang R., Anisimov A., editors. Yersinia pestis: Retrospective and Perspective. Dordrecht: Springer; 2016. P. 171–92. DOI 10.1007/978- 94-024-0890-4_1.
Czaran T.L., Hoekstra R.F. Killer-sensitive coexistence in metapopulations of micro-organisms. Proc. Biol. Sci. 2003; 270(1522):1373–78. DOI:10.1098/rspb.2003.2338.
Diggle S.P. Microbial communication and virulence: lessons from evolutionary theory. Microbiology. 2010; 156(Pt. 12):3503–12. DOI:10.1099/mic.0.045179-0.
Easterday W.R., Kausrud1 K.L., Star B., Heier L., Haley B.J., Ageyev V., Colwell R.R., Stenseth N.C. An additional step in the transmission of Yersinia pestis? ISME J. 2012; 6:231–6. DOI:10.1038/ismej.2011.105.
Eppinger M., Worsham P.L., Nikolich M.P., Riley D.R., Sebastian Y., Mou S., Achtman M., Lindler L.E., Ravel J. Genome Sequence of the Deep-Rooted Yersinia pestis Strain Angola Reveals New Insights into the Evolution and Pangenome of the Plague Bacterium. J. Bacteriol. 2010; 192(6):1685–99. DOI:10.1128/ JB.01518-09.
Fukushima H., Matsuda Y., Seki R., Tsubokura M., Takeda N., Shubin F.N., Paik I.K., Zheng X.B. Geographical heterogeneity between Far Eastern and Western countries in prevalence of the virulence plasmid, the superantigen Yersinia pseudotuberculosis-derived mitogen, and the high-pathogenicity island among Yersinia pseudo- tuberculosis strains. J. Clin. Microbiol. 2001; 39(10):3541–7. DOI:10.1128/JCM.39.10.3541-3547.2001.
Guinet F., Avé P., Jones L., Huerre M., Carniel E. Defective innate cell response and lymph node infiltration specify Yersinia pestis infection. PLoS One. 2008; 3:e1688. DOI:10.1371/journal. pone.0001688.
Hinnebusch B.J., Bland D.M., Bosio C.F., Jarrett C.O. Comparative Ability of Oropsylla Montana and Xenopsylla cheopis Fleas to Transmit Yersinia pestis by Two Different Mechanisms. PLoS Negl. Trop. Dis. 2017; 11(1):e00052276. DOI:10.1371/journal. pntd.0005276.
Hinnebusch B.J., Chouikha I., Sun Y.C. Ecological Opportunity, Evolution, and the Emergence of Flea-Borne Plague. Infect. Immun. 2016; 84(7):1932–40. DOI:10.1128/IAI.00188-16.
Hinnebusch B.J. The evolution of flea-borne transmission in Yersinia pestis. Curr. Issues Mol. Biol. 2005; 7(2):197–212.
Johnson T.L., Hinnebusch B. J., Boegler K.A., Graham C.B., MacMillan K., Montenieri J.A., Bearden S.W., Gage K.L., Eisen R.J. Yersinia murine toxin is not required for early-phase transmission of Yersinia pestis by Oropsylla montana (Siphonaptera: Ceratophyllidae) or Xenopsylla cheopis (Siphonaptera: Pulicidae). Microbiol. 2014; 160(1):2517–25. DOI:10.1099/mic.0.082123-0.
Li Y., Cui Y., Hauck Y., Platonov M.E., Dai E., Song Y., Guo Z., Pourcel C., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P., Yang R., Vergnaud G. Genotyping and phylogenetic analysis of Yersinia pes- tis by MLVA: insights into the worldwide expansion of Central Asia plague foci. PLoS One. 2009; 4(6):e6000. DOI:10.1371/journal. pone.0006000.
Lorange E.A., Race B.L., Sebbane F., Hinnebusch J. Poor vector competence of fleas and the evolution of hyperviru- lence in Yersinia pestis. J. Infec. Dis. 2005; 191(11):1907–12. DOI:10.1086/429931.
Morelli G. Song Y., Mazzoni C.J., Eppinger M., Roumagnac P., Wagner D.M., Feldkamp M., Kusecek B., Vogler A.J., Li Y., Cui Y., Thomson N.R., Jombart T., Leblois R., Lichtner P., Rahalison L., Petersen J.M., Balloux F., Keim P., Wirth T., Ravel J., Yang R., Carniel E., Achtman M. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42(12):1140–43. DOI:10.1038/ng.705.
McNally A., Thomson N.R., Reuter S., Wren B.W. Add, stir and reduce: Yersinia spp. as model bacteria for pathogen evo- lution. Nat. Rev. Microbiol. 2016; 14(3):177–90. DOI:10.1038/ nrmicro.2015.29.
Nuss A.M., Schuster F., Roselius L., Klein J., Bücker R., Herbst K., Heroven A.K., Pisano F., Wittmann C., Münch R., Müller J., Jahn D., Dersch P. A Precise Temperature-Responsive Bistable Switch Controlling Yersinia Virulence. PLoS Pathog. 2016; 12(12):e1006091. DOI:10.1371/journal.ppat.1006091.
Ortmann S., Heldmaier G. Regulation of body temperature and energy requirements of hibernating alpine marmots (Marmota marmota). Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2000; 278(3):R698–704. DOI:10.1152/ajpregu.2000.278.3.R698.
Owen L.A., Richards B., Rhodes E.J., Cunningham W. D., Windley B.F., Badamgarav J., Dorjnamjaa D. Relict permafrost structures in the Gobi of Mongolia: age and significance. J. Quaternary Sci. 1998; 13(6):539–547. DOI:10.1002/(SICI)1099- 1417(1998110)13:63.0.CO;2-N.
Sebbane F., Jarrett C.O., Long D., Hinnebusch B.J. Role of the Yersinia pestis plasminogen activator in the incidence of distinct septicemic and bubonic forms of flea-borne plague. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006; 103(14):5526–30. DOI:10.1073/pnas.0509544103.
Skurnik M., Peippo A., Ervela E. Characterization of the O-antigen gene cluster of Yersinia pseudotuberculosis and the cryptic Yersinia pestis shows that the plague bacil- lus is most closely related to and has evolved from Y. pseudotuber- culosis serotype O:1b. Mol. Microbiol. 2000; 37(2):316–330. DOI:10.1046/j.1365-2958.2000.01993.x.
Sun Y.C., Jarrett C.O., Bosio C.F., Hinnebusch B.J. Retracing the Evolutionary Path that led to Flea-Borne Transmission of Yersinia pestis. Cell Host Microbe. 2014; 15(5):578–86. DOI:10.1016/j.chom.2014.04.003.
Wang X., Zhou D., Qin L., Dai E., Zhang J., Han Y., Guo Z., Song Y., Du Z., Wang J., Wang J., Yang R. Genomic comparison of Yersinia pestis and Yersinia pseudotuberculosis by combination of suppression subtractive hybridization and DNA microarray. Arch. Microbiol. 2006; 186(2):151–9. DOI:10.1007/s00203-006-0129-1.
Williams S.K., Schottoeffer A.M., Montenieri J.A., Holmes J.L., Vetter S.M., Gage K.L., Bearden S.W. Effects of LowTemperature Flea Maintenance on the Transmission of Yersinia pestis by Oropsylla Montana. Vector-borne Zoonotic Dis. 2013; 13(7):17468–78. DOI:10.1089/vbz.2012.1017.
Zhou D., Han Y., Song Y., Huang P., Yang R. Comparative and evolutionary genomics of Yersinia pestis. Microbes Infect. 2004; 6(13):1226–34. DOI:10.1016/j.micinf.2004.08.002.
Zhou D., Han Y., Song Y., Tong Z., Wang J., Guo Z., Pei D., Pang X., Zhai J., Li M., Cui B., Qi Z., Jin L., Dai R., Du Z., Bao J., Zhang X., Yu J., Wang J., Huang P., Yang R. DNA microarray analysis of genome dynamics in Yersinia pestis: insights into bacterial genome microevolution and niche adaptation. J. Bacteriol. 2004; 186(15):5138–46. DOI:10.1128/JB.186.15.5138-5146.2004.
https://journal.microbe.ru/jour/article/view/477
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_source Problems of Particularly Dangerous Infections; № 2 (2018); 37-44
Проблемы особо опасных инфекций; № 2 (2018); 37-44
2658-719X
0370-1069
10.21055/0370-1069-2018-2
publishDate 2018
publisher Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”
record_format openpolar
spelling ftjppdi:oai:oai.microbe.elpub.ru:article/477 2025-04-06T15:06:15+00:00 Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones Генезис трансмиссивной передачи микроба чумы Yersina pestis: два подхода – молекулярно-генетический и экологический V. V. Suntsov В. В. Сунцов 2018-07-04 application/pdf https://journal.microbe.ru/jour/article/view/477 https://doi.org/10.21055/0370-1069-2018-2-37-44 rus rus Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe” https://journal.microbe.ru/jour/article/view/477/464 Анисимов А.П. Факторы Yersinia pestis, обеспечивающие циркуляцию и сохранение возбудителя чумы в экосистемах природных очагов Сообщение 1. Молекулярная генетика, микро- биология и вирусология. 2002; 3:3–23. Анисимов Н.В., Кисличкина А.А., Платонов М.Е., Евсеева В.В., Кадникова Л.А., Липатникова Н.А., Богун А.Г., Дентовская С.В., Анисимов А.П. О происхождении гипервирулентности возбудителя чумы. Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2016; 1:26–32. Куклева Л.М., Бойко А.В. Активатор плазминогена – многофункциональный белок возбудителя чумы. Проблемы особо опасных инфекций. 2016; 3:13–20. DOI:10.21055/0370-1069- 2016-3-13-20. Куклева Л.М., Проценко О.А., Кутырев В.В. Современные концепции связи между возбудителями чумы и псевдотуберкулеза. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2002; 1:3–7. Кутырев В.В., Ерошенко Г.А., Попов Н.В., Видяева Н.А., Коннов Н.П. Молекулярные механизмы взаимодействия возбудителя чумы с беспозвоночными животными. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2009; 4:6–13. Ломов Ю.М., Лебедева С.А., редакторы. Вариабельность возбудителя чумы и проблемы его диагностики. Ростов н/Д.: Антей; 2009. 512 с. Савостина Е.Н., Попов Ю.А., Каштанова Т.Н., Виноградова Н.А., Плотников О.П., Балахонов С.В. Геномный полиморфизм штаммов основного подвида возбудителя чумы. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2009; Сомов Г.П., Покровский В.И., Беседнова Н.Н., Антоненко Ф.Ф. Псевдотуберкулез. 2-е изд. М.: Медицина; 2001. 256 с. Сунцов В.В. Рецентное видообразование микроба чумы Yersinia pestis в гетеротермной (гетероиммунной) среде сурок– блоха (Marmota sibirica – Oropsylla silantiewi): биогеоценотические предпосылки и преадаптации. Успехи современной биологии. 2016; 136(6):553–67. Сунцов В.В., Сунцова Н.И. Чума. Происхождение и эволюция эпизоотической системы. М.: Товарищество научных изданий КМК; 2006. 247 с. Achtman M., Morelli G., Zhu P., Wirth T., Diehl I., Kusecek B., Vogler A.J., Wagner D.M., Allender C.J., Easterday W.R., ChenalFrancisque V., Worsham P., Thomson N.R., Parkhill J., Lindler L.E., Carniel E., Keim P. Microevolution and history of the plague bacillus, Yersinia pestis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004; 101(51):17837–42. DOI:10.1073/pnas.0408026101. Anisimov A.P. Dentovskaya S.V., Titareva G.M., Bakhteeva I.V., Shaikhutdinova R.Z., Balakhonov S.V., Lindner B., Kocharova N.A., Senchenkova S.N., Holst O., Pier G.B., Knirel Y.A. Intraspecies and temperature-dependent variations in susceptibility of Yersinia pestis to the bactericidal action of serum and to polymyxin B. Inf. Immun. 2005; 73(11):7324–31. DOI:10.1128/IAI.73.11.7324- 7331.2005. Anisimov A.P., Lindler L.E., Pier G.B. Intraspecific Diversity of Yersinia pestis. Clin. Microbiol. Rev. 2004; 17(2):434– 64. DOI:10.1128/CMR.17.2.434-464.2004. Bouma H.R., Carey H.V., Kroese F.G. Hibernation: the immune system at rest? J. Leukoc. Biol. 2010; 88(4):619–24. DOI:10.1189/jlb.0310174. Carey H.V., Andrews M.T., Martin S.L. Mammalian Hibernation: Cellular and Molecular Responses to Depressed Metabolism and Low Temperature. Physiol. Rev. 2003; 83(4):1153– 81. DOI:10.1152/physrev.00008.2003. Cathelyn J.S., Ellison D.W., Hinchliffe S.J., Wren B.W., Miller V.L. The RovA regulons of Yersinia enterocolitica and Yersinia pestis are distinct: evidence that many RovA-regulated genes were acquired more recently then the core genome. Mol. Microbiol. 2007; 66:189–205. DOI:10.1111/j.1365-2958.2007.05907.x. Cui Y., Song Y. Genome and Evolution of Yersinia pestis. In: Yang R., Anisimov A., editors. Yersinia pestis: Retrospective and Perspective. Dordrecht: Springer; 2016. P. 171–92. DOI 10.1007/978- 94-024-0890-4_1. Czaran T.L., Hoekstra R.F. Killer-sensitive coexistence in metapopulations of micro-organisms. Proc. Biol. Sci. 2003; 270(1522):1373–78. DOI:10.1098/rspb.2003.2338. Diggle S.P. Microbial communication and virulence: lessons from evolutionary theory. Microbiology. 2010; 156(Pt. 12):3503–12. DOI:10.1099/mic.0.045179-0. Easterday W.R., Kausrud1 K.L., Star B., Heier L., Haley B.J., Ageyev V., Colwell R.R., Stenseth N.C. An additional step in the transmission of Yersinia pestis? ISME J. 2012; 6:231–6. DOI:10.1038/ismej.2011.105. Eppinger M., Worsham P.L., Nikolich M.P., Riley D.R., Sebastian Y., Mou S., Achtman M., Lindler L.E., Ravel J. Genome Sequence of the Deep-Rooted Yersinia pestis Strain Angola Reveals New Insights into the Evolution and Pangenome of the Plague Bacterium. J. Bacteriol. 2010; 192(6):1685–99. DOI:10.1128/ JB.01518-09. Fukushima H., Matsuda Y., Seki R., Tsubokura M., Takeda N., Shubin F.N., Paik I.K., Zheng X.B. Geographical heterogeneity between Far Eastern and Western countries in prevalence of the virulence plasmid, the superantigen Yersinia pseudotuberculosis-derived mitogen, and the high-pathogenicity island among Yersinia pseudo- tuberculosis strains. J. Clin. Microbiol. 2001; 39(10):3541–7. DOI:10.1128/JCM.39.10.3541-3547.2001. Guinet F., Avé P., Jones L., Huerre M., Carniel E. Defective innate cell response and lymph node infiltration specify Yersinia pestis infection. PLoS One. 2008; 3:e1688. DOI:10.1371/journal. pone.0001688. Hinnebusch B.J., Bland D.M., Bosio C.F., Jarrett C.O. Comparative Ability of Oropsylla Montana and Xenopsylla cheopis Fleas to Transmit Yersinia pestis by Two Different Mechanisms. PLoS Negl. Trop. Dis. 2017; 11(1):e00052276. DOI:10.1371/journal. pntd.0005276. Hinnebusch B.J., Chouikha I., Sun Y.C. Ecological Opportunity, Evolution, and the Emergence of Flea-Borne Plague. Infect. Immun. 2016; 84(7):1932–40. DOI:10.1128/IAI.00188-16. Hinnebusch B.J. The evolution of flea-borne transmission in Yersinia pestis. Curr. Issues Mol. Biol. 2005; 7(2):197–212. Johnson T.L., Hinnebusch B. J., Boegler K.A., Graham C.B., MacMillan K., Montenieri J.A., Bearden S.W., Gage K.L., Eisen R.J. Yersinia murine toxin is not required for early-phase transmission of Yersinia pestis by Oropsylla montana (Siphonaptera: Ceratophyllidae) or Xenopsylla cheopis (Siphonaptera: Pulicidae). Microbiol. 2014; 160(1):2517–25. DOI:10.1099/mic.0.082123-0. Li Y., Cui Y., Hauck Y., Platonov M.E., Dai E., Song Y., Guo Z., Pourcel C., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P., Yang R., Vergnaud G. Genotyping and phylogenetic analysis of Yersinia pes- tis by MLVA: insights into the worldwide expansion of Central Asia plague foci. PLoS One. 2009; 4(6):e6000. DOI:10.1371/journal. pone.0006000. Lorange E.A., Race B.L., Sebbane F., Hinnebusch J. Poor vector competence of fleas and the evolution of hyperviru- lence in Yersinia pestis. J. Infec. Dis. 2005; 191(11):1907–12. DOI:10.1086/429931. Morelli G. Song Y., Mazzoni C.J., Eppinger M., Roumagnac P., Wagner D.M., Feldkamp M., Kusecek B., Vogler A.J., Li Y., Cui Y., Thomson N.R., Jombart T., Leblois R., Lichtner P., Rahalison L., Petersen J.M., Balloux F., Keim P., Wirth T., Ravel J., Yang R., Carniel E., Achtman M. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42(12):1140–43. DOI:10.1038/ng.705. McNally A., Thomson N.R., Reuter S., Wren B.W. Add, stir and reduce: Yersinia spp. as model bacteria for pathogen evo- lution. Nat. Rev. Microbiol. 2016; 14(3):177–90. DOI:10.1038/ nrmicro.2015.29. Nuss A.M., Schuster F., Roselius L., Klein J., Bücker R., Herbst K., Heroven A.K., Pisano F., Wittmann C., Münch R., Müller J., Jahn D., Dersch P. A Precise Temperature-Responsive Bistable Switch Controlling Yersinia Virulence. PLoS Pathog. 2016; 12(12):e1006091. DOI:10.1371/journal.ppat.1006091. Ortmann S., Heldmaier G. Regulation of body temperature and energy requirements of hibernating alpine marmots (Marmota marmota). Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2000; 278(3):R698–704. DOI:10.1152/ajpregu.2000.278.3.R698. Owen L.A., Richards B., Rhodes E.J., Cunningham W. D., Windley B.F., Badamgarav J., Dorjnamjaa D. Relict permafrost structures in the Gobi of Mongolia: age and significance. J. Quaternary Sci. 1998; 13(6):539–547. DOI:10.1002/(SICI)1099- 1417(1998110)13:63.0.CO;2-N. Sebbane F., Jarrett C.O., Long D., Hinnebusch B.J. Role of the Yersinia pestis plasminogen activator in the incidence of distinct septicemic and bubonic forms of flea-borne plague. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006; 103(14):5526–30. DOI:10.1073/pnas.0509544103. Skurnik M., Peippo A., Ervela E. Characterization of the O-antigen gene cluster of Yersinia pseudotuberculosis and the cryptic Yersinia pestis shows that the plague bacil- lus is most closely related to and has evolved from Y. pseudotuber- culosis serotype O:1b. Mol. Microbiol. 2000; 37(2):316–330. DOI:10.1046/j.1365-2958.2000.01993.x. Sun Y.C., Jarrett C.O., Bosio C.F., Hinnebusch B.J. Retracing the Evolutionary Path that led to Flea-Borne Transmission of Yersinia pestis. Cell Host Microbe. 2014; 15(5):578–86. DOI:10.1016/j.chom.2014.04.003. Wang X., Zhou D., Qin L., Dai E., Zhang J., Han Y., Guo Z., Song Y., Du Z., Wang J., Wang J., Yang R. Genomic comparison of Yersinia pestis and Yersinia pseudotuberculosis by combination of suppression subtractive hybridization and DNA microarray. Arch. Microbiol. 2006; 186(2):151–9. DOI:10.1007/s00203-006-0129-1. Williams S.K., Schottoeffer A.M., Montenieri J.A., Holmes J.L., Vetter S.M., Gage K.L., Bearden S.W. Effects of LowTemperature Flea Maintenance on the Transmission of Yersinia pestis by Oropsylla Montana. Vector-borne Zoonotic Dis. 2013; 13(7):17468–78. DOI:10.1089/vbz.2012.1017. Zhou D., Han Y., Song Y., Huang P., Yang R. Comparative and evolutionary genomics of Yersinia pestis. Microbes Infect. 2004; 6(13):1226–34. DOI:10.1016/j.micinf.2004.08.002. Zhou D., Han Y., Song Y., Tong Z., Wang J., Guo Z., Pei D., Pang X., Zhai J., Li M., Cui B., Qi Z., Jin L., Dai R., Du Z., Bao J., Zhang X., Yu J., Wang J., Huang P., Yang R. DNA microarray analysis of genome dynamics in Yersinia pestis: insights into bacterial genome microevolution and niche adaptation. J. Bacteriol. 2004; 186(15):5138–46. DOI:10.1128/JB.186.15.5138-5146.2004. https://journal.microbe.ru/jour/article/view/477 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Problems of Particularly Dangerous Infections; № 2 (2018); 37-44 Проблемы особо опасных инфекций; № 2 (2018); 37-44 2658-719X 0370-1069 10.21055/0370-1069-2018-2 сартанское похолодание adaptation-genesis Yersinia pseudotuberculosis Y. pestis Marmota sibirica Oropsylla silantiewi mechanical transmission biological transmission Sartan cooling адаптациогенез Yersinia pestis механическая передача биологическая трансмиссия info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2018 ftjppdi 2025-03-10T07:55:26Z Two approaches to studying the origin and transmission mechanism of the flea-borne plague pathogen, Yersinia pestis: molecular-genetic and ecological ones – are considered in this review. The molecular genetic approach is based on saltation evolutionary ideology and relies upon the phenomenon of horizontal gene transfer of pla and ymt as critical evolutionary events. Further deletion of some structural and regulatory genes optimized “blockage” mechanism of transmission. The Ecological approach is based on the modern synthetic theory of evolution. It posits a gradual population-genetic transformation in the Marmot – Flea (Marmota sibirica – Oropsylla silantiewi) transitional (heterothermal, heteroimmune) host-parasite system in Late Pleistocene – Holocene epochs. The best prospects for disclosing the mechanisms of evolutionary formation of flea-borne Y. pestis transmission consist in the synthesis of molecular-genetic and ecological approaches. В обзоре рассматриваются два подхода к изучению происхождения возбудителя чумы Yersinia pestis и генезиса трансмиссивной передачи через укусы блох – молекулярно-генетический и экологический. Современные молекулярно-генетические сценарии следуют сальтационистской эволюционной идеологии и прокламируют горизонтальный перенос генов pla и ymt как центральное эволюционное событие формирования трансмиссивной передачи. Последующие делеции нескольких структурных и регуляторных генов привели к оптимизации «блокового» механизма передачи. Экологический сценарий опирается на положения современной синтетической теории эволюции и провозглашает градуалистическое популяционно-генетическое преобразование в переходной гетерогенной (гетеротермной, гетероиммунной) среде «сурок Marmota sibirica – блоха Oropsylla silantiewi» на рубеже позднего плейстоцена и голоцена. Перспективы раскрытия механизмов эволюционного формирования трансмиссивной передачи чумного микроба состоят в синтезе молекулярно-генетического и экологического подходов. Article in Journal/Newspaper Sibirica Problems of Particularly Dangerous Infections Russian Journal of Infection and Immunity 4 2 113
spellingShingle сартанское похолодание
adaptation-genesis
Yersinia pseudotuberculosis
Y. pestis
Marmota sibirica
Oropsylla silantiewi
mechanical transmission
biological transmission
Sartan cooling
адаптациогенез
Yersinia pestis
механическая передача
биологическая трансмиссия
V. V. Suntsov
В. В. Сунцов
Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones
title Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones
title_full Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones
title_fullStr Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones
title_full_unstemmed Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones
title_short Genesis of Flea-Born Transmission of Plague Microbe, Yersinia pestis: Two Approachs – Molecular-Genetic and Ecological Ones
title_sort genesis of flea-born transmission of plague microbe, yersinia pestis: two approachs – molecular-genetic and ecological ones
topic сартанское похолодание
adaptation-genesis
Yersinia pseudotuberculosis
Y. pestis
Marmota sibirica
Oropsylla silantiewi
mechanical transmission
biological transmission
Sartan cooling
адаптациогенез
Yersinia pestis
механическая передача
биологическая трансмиссия
topic_facet сартанское похолодание
adaptation-genesis
Yersinia pseudotuberculosis
Y. pestis
Marmota sibirica
Oropsylla silantiewi
mechanical transmission
biological transmission
Sartan cooling
адаптациогенез
Yersinia pestis
механическая передача
биологическая трансмиссия
url https://journal.microbe.ru/jour/article/view/477
https://doi.org/10.21055/0370-1069-2018-2-37-44

Similar Items