Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1800010.15789/2220-7619-CSG-18000ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleCorynebacterium spp.: genomic analysis and role in shaping skin microbiocenosis in healthy peopleCorynebacterium spp.: геномный анализ и роль в формировании микробиоценоза кожи здоровых людейKharseevaGalina G.ХарсееваГалина Георгиевна
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, Head of the Department of Microbiology and Virology No. 2

д.м.н., проф., зав. каф. микробиологии и вирусологии № 2

galinagh@bk.ruShcherbatayaO. S.ЩербатаяО. С.
Russian Federation

Senior Laboratory Assistant, Department of Microbiology and Virology No. 2

старший лаборант кафедры микробиологии и вирусологии № 2

galinagh@bk.ruAlutinaE. L.АлутинаЭ. Л.
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor of the Department of Microbiology and Virology No. 2

к.м.н., доцент кафедры микробиологии вирусологии № 2

galinagh@bk.ruPodoynitsinaO. A.ПодойницынаО. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Researcher, Department of Microbiology of Cholera and Other Acute Intestinal Infections

к.б.н., старший научный сотрудник отдела микробиологии холеры и других острых кишечных инфекций

galinagh@bk.ruGaevskayaN. E.ГаевскаяН. Е.
Russian Federation

PhD (Medicine), Director

к.м.н., директор

galinagh@bk.ruAlievaA. A.АлиеваА. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Assistant Professor, Department of Microbiology and Virology No. 2

к.б.н., ассистент кафедры микробиологии вирусологии № 2

galinagh@bk.ruVoroninaN. A.ВоронинаН. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Assistant Professor, Department of Microbiology and Virology No. 2

к.б.н., ассистент кафедры микробиологии вирусологии № 2

galinagh@bk.ruTyukavkinaS. Yu.ТюкавкинаС. Ю.
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor of the Department of Microbiology and Virology No. 2

к.м.н., доцент кафедры микробиологии вирусологии № 2

galinagh@bk.ruTemyakovaS. Yu.ТемяковаС. Ю.
Russian Federation

Junior Researcher, Laboratory of Molecular Biology of Natural Focal and Zoonotic Infections

младший научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии природно-очаговых и зоонозных инфекций

galinagh@bk.ruRostov State Medical UniversityФГБОУ ВО Ростовский государственный медицинский университет Минздрава РоссииRostov-on-Don Scientific Research Anti-Plague Institute of RospotrebnadzorФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора27012026210720261634864962808202517012026Copyright ©; 2026, Kharseeva G.G., Shcherbataya O.S., Alutina E.L., Podoynitsina O.A., Gaevskaya N.E., Alieva A.A., Voronina N.A., Tyukavkina S.Y., Temyakova S.Y.Copyright ©; 2026, Харсеева Г.Г., Щербатая О.С., Алутина Э.Л., Подойницына О.А., Гаевская Н.Е., Алиева А.А., Воронина Н.А., Тюкавкина С.Ю., Темякова С.Ю.2026Kharseeva G.G., Shcherbataya O.S., Alutina E.L., Podoynitsina O.A., Gaevskaya N.E., Alieva A.A., Voronina N.A., Tyukavkina S.Y., Temyakova S.Y.Харсеева Г.Г., Щербатая О.С., Алутина Э.Л., Подойницына О.А., Гаевская Н.Е., Алиева А.А., Воронина Н.А., Тюкавкина С.Ю., Темякова С.Ю.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/18000

The skin microbiota contains non-diphtheria corynebacteria that can exhibit both pathogenic and beneficial properties. Genomic analysis of clinical isolates of Corynebacterium spp. will provide a more complete picture regarding their pathogenicity or positive effects. The aim of the study was to characterize the role of some clinical isolates of Corynebacterium spp. in shaping the skin microbiocenosis of healthy people based on assessing their genome. Materials and methods. Isolates of C. pseudodiphtheriticum SX1, C. glutamicum SX5, C. variable SX7 from the skin surface of conditionally healthy individuals were identified using mass spectrometry. Whole genome sequencing of bacterial strains and genomic analysis were performed. The virulence of Corynebacterium spp. strains was determined using the Galleria mellonellа larval model. The strains were deposited in the State Collection of Pathogenic Microorganisms and Cell Cultures “GKMP-Obolensk”, the genome sequences were placed in the GenBank database. Results. According to the phylogenetic analysis, the strains C. pseudodiphtheriticum SX1, C. glutamicum SX5 and C. variable SX7 form separate clades, and C. variable SX7 occupies a separate place, having a high phylogenetic proximity to mycobacteria. All isolates contain genes responsible for metabolism, stress protection, synthesis of amino acids, vitamins, and terpenes. Genes of the mntАBС system associated with resistance to hydrogen peroxide, superoxide radicals and the ability to use Mn2+ as an alternative cofactor in case of environmental iron deficiency were found only in C. pseudodiphtheriticum SX1. The ent genes regulating siderophore formation were found in the strains C. glutamicum SX5 and C. variable SX7. The spectrum of AMP resistance genes is wider in C. pseudodiphtheriticum SX1 and C. glutamicum SX5, and the genes presumably associated with AMP resistance are more common in C. variable SX7. Conclusion. C. pseudodiphtheriticum SX1, C. glutamicum SX5 and C. variable SX7 contain genes associated with metabolism, stress resistance, and the ability to survive in the human body. They lack true pathogenicity genes in the presence of polyfunctional genes associated with both metabolism and pathogenicity. Corynebacterium spp. isolates may produce useful substances (amino acids, vitamins, terpenes). This indicates their positive role in shaping human skin microbiocenosis.

В составе микробиоты кожи присутствуют недифтерийные коринебактерии, способные проявлять как патогенные, так и полезные свойства. Геномный анализ клинических изолятов Corynebacterium spp. позволит получить более полное представление об их патогенности или положительном значении. Цель исследования — охарактеризовать значение некоторых клинических изолятов Corynebacterium spp. в формировании микробиоценоза кожных покровов здоровых людей на основании исследования их генома. Материалы и методы. Изоляты C. pseudodiphtheriticum ЩХ1, C. glutamicum ЩХ5, C. variable ЩХ7 с поверхности кожи практически здоровых лиц идентифицировали масс-спектрометрическим методом. Провели полногеномное секвенирование штаммов и геномный анализ. Вирулентность штаммов Corynebacterium spp. определяли на модели личинок Galleria mellonellа. Штаммы депонированы в Государственной коллекции патогенных микроорганизмов и клеточных культур «ГКПМ-Оболенск», последовательности геномов размещены в базе данных GenBank. Результаты. По данным филогенетического анализа штаммы C. pseudodiphtheriticum ЩХ1, C. glutamicum ЩХ5 и C. variable ЩХ7 формируют отдельные клады, причем C. variable ЩХ7 занимает обособленное положение, имея большую филогенетическую близость с микобактериями. Все изоляты содержат гены, ответственные за метаболизм, защиту от стресса, синтез аминокислот, витаминов, терпенов. Гены системы mntАBС, связанные с устойчивостью к перекиси водорода, супероксидным радикалам и возможностью использования Mn2+ как альтернативного кофактора при дефиците железа в среде, обнаружены только у C. pseudodiphtheriticum ЩХ1. Гены ent, регулирующие образование сидерофора, обнаружены у штаммов C. glutamicum ЩХ5 и C. variable ЩХ7. Спектр генов резистентности к АМП шире представлен у C. pseudiphtheriticum ЩХ1 и C. glutamicum ЩХ5, а гены, предположительно связанные с резистентностью к АМП, чаще встречаются у C. variable ЩХ7. Заключение.C. pseudodiphtheriticum ЩХ1, C. glutamicum ЩХ5 и C. variable ЩХ7 содержат гены, связанные с метаболизмом, устойчивостью к стрессу, способностью выживать в организме человека. У них отсутствуют истинные гены патогенности при наличии полифункциональных генов, связанных как с метаболизмом, так и c проявлением патогенности. Изоляты Corynebacterium spp. обладают способностью продуцировать полезные вещества (аминокислоты, витамины, терпены). Это указывает на их положительную роль в формировании микробиоценоза кожи людей.

Corynebacterium spp.genomic analysisphenotypemicrobiocenosisskinhealthy peopleСorynebacterium spp.геномный анализфенотипмикробиоценозкожаздоровые людиМангутов Э.О., Харсеева Г.Г., Подойницына О.А., Кругликов В.Д., Носков А.К., Алутина Э.Л., Балахнова В.В., Алиева А.А., Воронина Н.А., Письменский И.Д., Ковалевич А.А. Сorynebacterium spp.: отличия фено- и генотипических маркеров патогенности изолятов от больных с воспалительными заболеваниями респираторного тракта и практически здоровых лиц // Клиническая лабораторная диагностика. 2023. Т. 68, № 10. С. 604–612. [Mangutov E.O., Kharseeva G.G., Podoynitsyna O.A., Kruglikov V.D., Noskov A.K., Alutina E.L., Balakhnova V.V., Alieva A.A., Voronina N.A., Pismensky I.D., Kovalevich A.A. Corynebacterium spp.: differences in pheno- and genotypic markers of pathogenicity of isolates from patients with inflammatory diseases of the respiratory tract and practically healthy individuals. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2023, vol. 68, no. 10, pp. 604–612. (In Russ.)] doi: 10.51620/0869-2084-2023-68-10-604-611Мангутов Э.О., Харсеева Г.Г., Подойницына О.А., Носков А.К., Кругликов В.Д., Алутина Э.Л., Горох А.М., Воронина Н.А., Ивлиева О.Н. Corynebacterium spp.: анализ профилей резистентности к антимикробным препаратам у изолятов от больных с воспалительными заболеваниями респираторного тракта и практически здоровых лиц. // Клиническая лабораторная диагностика. 2023. Т. 68, № 6. С. 356–364. [Mangutov E.O., Kharseeva G.G., Podoinitsyna O.A., Noskov A.K., Kruglikov V.D., Alutina E.L., Gorokh A.M., Voronina N.A., Ivlieva O.N. Corynebacterium spp.: analysis of antimicrobial resistance profiles in isolates from patients with inflammatory diseases of the respiratory tract and practically healthy individuals. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2023, vol. 68, no. 6, pp. 356–364. (In Russ.)] doi: 10.51620/0869-2084-2023-68-6-356-364Харсеева Г.Г., Мангутов Э.О., Миронов А.Ю. Коринебактериозы: этиология, микробиологическая диагностика (лекция) // Клиническая лабораторная диагностика. 2025. Т. 70. № 1. С. 59–67. [Kharseeva G.G., Mangutov E.O., Mironov A.Yu. Corynebacteriosis: etiology, microbiological diagnostics (lecture). Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2025, vol. 70, no. 1, pp. 59–67. (In Russ.)] doi: 10.51620/0869-2084-2025-70-1-59-67Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A, Dvorkin M., Kulikov A.S., Lesin V.M., Nikolenko S.I., Pham S., Prjibelski A.D., Pyshkin A.V., Sirotkin A.V., Vyahhi N., Tesler G., Alekseyev M.A., Pevzner P.A. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. J. Comput. Biol., 2012, vol. 19, no. 5, pp. 455–477. doi: 10.1089/cmb.2012.0021Bergenfelz C., Do P., Larsson L., Ivarsson H., Malmborn K., Håkansson A.P. Corynebacteria from the respiratory modulate inflammatory responses and associate with a reduced pneumococcal burden in the lungs. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2025, vol. 28, no. 14: 1530178. doi: 10.3389/fcimb.2024.1530178Brennan N.M., Brown R., Goodfellow M., Ward A.C., Beresford T.P., Simpson P.J., Fox P.F., Cogan T.M. Corynebacterium mooreparkense sp. nov. and Corynebacterium casei sp. nov., isolated from the surface of a smear-ripened cheese. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2001, no. 51, рр. 843–852. doi: 10.1099/00207713-51-3-843Database оf virulence factоrs (VFDB). URL: httр: //www.mgc.ac.cn/VFs (21.07.2025)Feldgarden M., Brover V., Haft D.H., Prasad A.B., Slotta D.J., Tolstoy I., Tyson G.H., Zhao S., Hsu C.H., McDermott P.F., Tadesse D.A., Morales C., Simmons M., Tillman G., Wasilenko J., Folster J.P, Klimke W. Validating the AMRFinder Tool and Resistance Gene Database by Using Antimicrobial Resistance Genotype-Phenotype Correlations in a Collection of Isolates. Antimicrob. Agents Chemother., 2019, vol. 63, no. 11: e00483-19. doi: 10.1128/AAC.00483-19Gurevich A., Saveliev V., Vyahhi N., Tesler G. QUAST: quality assessment tool for genome assemblies. Bioinformatics, 2013, vol. 29, no. 8, pp. 1072–1075. doi: 10.1093/bioinformatics/btt086Hendrickson H., Lawrence J.G. Selection for chromosome architecture in bacteria. J. Mol. Evol., 2006, vol. 62, no. 5, pp. 615–629. doi: 10.1007/s00239-005-0192-2Husоn D.H., Bryant D. Aррlicatiоn оf Рhylоgenetic Netwоrks in Evоlutiоnary Studies. Mol. Biol. Evol., 2006, vol. 23, no. 2, pp. 254–267. doi: 10.1093/molbev/msj030Jesus H.N.R., Ramos J.N., Rocha D.J.P.G., Alves D.A., Silva C.S., Cruz J.V.O., Vieira V.V., Souza C., Santos L.S., Navas J., Ramos R.T.J., Azevedo V., Aguiar E.R.G.R., Mattos-Guaraldi A.L., Pacheco L.G.C. The pan-genome of the emerging multidrug-resistant pathogen Corynebacterium striatum. Funct. Integr. Genomics, 2022, vol. 23, no. 1: 5. doi: 10.1007/s10142-022-00932-xKanmani P., Clua P., Vizoso-Pinto M.G., Rodriguez C., Alvarez S., Melnikov V., Takahashi H., Kitazawa H., Villena J. Respiratory Commensal Bacteria Corynebacterium pseudodiphtheriticum Improves Resistance of Infant Mice to Respiratory Syncytial Virus and Streptococcus pneumoniae Superinfection. Front. Microbiol., 2017, no. 8: 1613. doi: 10.3389/fmicb.2017.01613Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across Computing Platforms. Mol. Biol. Evol., 2018, vol. 35, no. 6, рр.1547-1549. doi: 10.1093/molbev/msy096Lappan, R., Peacock R.S. Corynebacterium and Dolosigranulum: future probiotic candidates for upper respiratory tract infections. Microbiol. Australia, 2019, vol. 40, no. 4, pp. 172–177. doi: 10.1071/ma19051Larpin-Laborde S., Imran M., Bonaïti C., Bora N., Gelsomino R., Goerges S., Irlinger F., Goodfellow M., Ward A.C., Vancanneyt M., Swings J., Scherer S., Guéguen M., Desmasures N. Surface microbial consortia from Livarot, a French smear-ripened cheese. Can. J. Microbiol., 2011, vol. 57, no. 8, pp. 651–660. doi: 10.1139/w11-050Lin K., Han S., Zheng S. Application of Corynebacterium glutamicum engineering display system in three generations of biorefinery. Microb. Cell Fact., 2022, vol. 1, no. 1: 14. doi: 10.1186/s12934-022-01741-4LРSN — List оf Рrоkaryоtic names with Standing in Nоmenclature. URL: https://lpsn.dsmz.de/subspecies/corynebacterium-flaccumfaciens-oortii (21.07.2025)Luo Q., Chen Q., Feng J., Zhang T., Luo L., Chen C., Liu X., Xu N., Qu P. Classification of 27 Corynebacterium kroppenstedtii-like isolates associated with mastitis in China and descriptions of C. parakroppenstedtii sp. nov. and C. pseudokroppenstedtii sp. nov. Microbiol. Spectr., 2022, vol. 10, no. 2: e0137221. doi: 10.1128/spectrum.01372-21Martínez-Ortega J.I., Franco González S. Erythrasma: Pathogenesis and Diagnostic Challenges. Cureus, 2024, vol. 16, no. 8: e68308. doi: 10.7759/cureus.68308Nasim F., Dey A., Qureshi I.A. Comparative genome analysis of Corynebacterium species: the underestimated pathogens with high virulence potential. Infect. Genet. Evol., 2021, no. 93: 104928. doi: 10.1016/j.meegid.2021.104928Olejniczak-Staruch I., Ciążyńska M., Sobolewska-Sztychny D., Narbutt J., Skibińska M., Lesiak A. Alterations of the Skin and Gut Microbiome in Psoriasis and Psoriatic Arthritis. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, no. 8: 3998. doi: 10.3390/ijms22083998Ortiz Moyano R., Raya Tonetti F., Fukuyama K., Elean M., Tomokiyo M., Suda Y., Melnikov V., Kitazawa H., Villena J. The Respiratory Commensal Bacterium Corynebacterium pseudodiphtheriticum as a Mucosal Adjuvant for Nasal Vaccines. Vaccines (Basel), 2023, vol. 11, no. 3: 611. doi: 10.3390/vaccines11030611Park J., Lim S. Review of the Proteomics and Metabolic Properties of Corynebacterium glutamicum. Microorganisms, 2024, vol. 12, no. 8: 1681. doi: 10.3390/microorganisms12081681Prjibelski A., Antipov D., Meleshko D., Lapidus A., Korobeynikov A. Using SPAdes De Novo Assembler. Curr. Protoc. Bioinformatics, 2020, vol. 70, no. 1: e102. doi: 10.1002/cpbi.102Page A.J, Cummins C.A, Hunt M., Wong V.K., Reuter S., Holden M.T., Fookes M., Falush D., Keane J.A., Parkhill J. Roary: rapid large-scale prokaryote pan genome analysis. Bioinformatics, 2015, vol. 31, no. 22, pp. 3691–3693. doi: 10.1093/bioinformatics/btv421Ramos J.N, Souza C., Faria Y.V, da Silva E.C., Veras J.F.C., Baio P.V.P., Seabra S.H, de Oliveira Moreira L., Hirata Júnior R., Mattos-Guaraldi A.L., Vieira V.V. Bloodstream and catheter-related infections due to different clones of multidrug-resistant and biofilm producer Corynebacterium striatum. BMC Infect. Dis., 2019, vol. 19, no. 1: 672. doi: 10.1186/s12879-019-4294-7Schröder J., Maus I., Trost E., Tauch A. Complete genome sequence of Corynebacterium variabile DSM 44702 isolated from the surface of smear-ripened cheeses and insights into cheese ripening and flavor generation. BMC Genomics, 2011, no. 12: 545. doi: 10.1186/1471-2164-12-545Seemann T. Prokka: rapid prokaryotic genome annotation. Bioinformatics, 2014, vol. 30, no. 14, pp. 2068–2069. doi: 10.1093/bioinformatics/btu153Suh J.W, Ju Y., Lee C.K., Sohn J.W., Kim M.J., Yoon Y.K. Molecular epidemiology and clinical significance of Corynebacterium striatum isolated from clinical specimens. Infect. Drug. Resist., 2019, no. 12, pp. 161–171. doi: 10.2147/IDR.S184518Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol., 2011, vol. 28, no. 10, pp. 2731–2739. doi: 10.1093/molbev/msr121Wang J., Pei J., Liu M., Huang R., Li J., Liao S., Liang J. Identification and Evolutionary Relationship of Corynebacterium striatum Clinical Isolates. Pathogens, 2022, vol. 11, no. 9: 1012. doi: 10.3390/pathogens11091012