Последовательность генома Bacillus anthracis из вскрытых образцов при взрыве в Свердловске 1979 года

Сибирская язва — зоонозное заболевание, природно встречающееся у диких и домашних животных, но использовавшееся как биологическое оружие государственными программами и террористами. В 1979 году советское промышленное производство спор в Свердловске, СССР, оказалось ненадежным: при случайном выбросе шлейфа спор произошла одна из крупнейших известных вспышек сибирской язвы у людей. Для лучшего понимания этой и других вспышек мы создали популяционную генетическую базу данных Bacillus anthracis на основе анализа полного генома с целью идентификации всех однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) относительно референсного генома. Филогенетический анализ выделил три основных клады (A, B и C), причём клады B и C относительно редки по сравнению с A. Клада A включает многочисленные подклады, в том числе крупный политом, названный транс-евразийской (TEA) группой. Радиация TEA является доминирующей эволюционной особенностью B. anthracis: многие современные популяции возникли в результате широкого пространственного расселения спор из одного источника. Два образца вскрытий из вспышки в Свердловске были подвергнуты глубокой секвенции для получения черновых геномов B. anthracis, что позволило филогенетически отнести свердловский штамм к кладе вместе с двумя азиатскими живыми вакцинными штаммами, включая российский штамм Цианковский. Геном был исследован на предмет признаков манипуляций, связанных с лекарственной устойчивостью, или других генетических модификаций, но таковых не выявлено. Геном советского свердловского штамма соответствует диким штаммам из России и не содержит доказательств генетической модификации в ходе промышленного производства. Эта работа даёт представление о крупнейшей в мире программе создания биологического оружия и обеспечивает обширную филогенетическую опорную базу для B. anthracis. ВАЖНОСТЬ: Вспышка сибирской язвы 1979 года в России произошла в результате промышленной аварии на советском предприятии по производству спор сибирской язвы в городе Свердловск. Глубокое геномное секвенирование двух образцов вскрытий позволило получить черновой геном и филогенетическое положение свердловского штамма. Хотя известно, что советские учёные предпринимали генетические модификации Bacillus anthracis, потенциально позволяющие уклоняться от вакцинной профилактики и антибиотикотерапии, в геноме свердловского производственного штамма генетических следов таких модификаций не обнаружено. Генотип по SNP всего генома свердловского штамма использован для точной идентификации его и близких родственников в контексте обширной глобальной коллекции штаммов B. anthracis, и эта геномная идентичность теперь может быть использована для криминалистического отслеживания этого биологического материала в мировом масштабе и для будущих расследований вспышек сибирской язвы.