Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự đa dạng của các gen VP7, VP4, VP6, NSP2, NSP4 và NSP5 của rotavirus C ở lợn: phân tích hệ phả hệ và mô tả các kiểu gen VP7, VP4, VP6 và NSP4 tiềm năng mới
Tóm tắt
Rotavirus C (RVC) là nguyên nhân gây viêm dạ dày ruột ở lợn và phân bố rộng rãi trên toàn cầu. Tổng cộng 448 mẫu phân hoặc ruột từ lợn ở mọi lứa tuổi đã được kiểm tra vi khuẩn gây bệnh viêm dạ dày ruột. RVC được phát hiện trong 118 mẫu (26,3 %). Để thu thập thông tin về sự đa dạng của virus, chúng tôi đã xác định toàn bộ trình tự nucleotide mã hóa của các gen VP7, VP4, VP6, NSP2, NSP4 và NSP5 của bảy chủng RVC. Phân tích hệ phả hệ của trình tự nucleotide VP7 đã phân chia các chủng Czech đã nghiên cứu thành sáu kiểu gen G (G1, G3, G5-G7 và kiểu gen G10 mới được miêu tả). Phân tích gen VP4 cho thấy độ tương đồng trình tự nucleotide thấp giữa hai chủng Czech và các chủng RVC lợn khác (72,2-75,3 %), bò (74,1-74,6 %) và người (69,1-69,3 %). Do đó, chúng tôi đề xuất rằng hai chủng lợn Czech này bao gồm một kiểu gen mới RVC VP4, P8. Phân tích gen VP6 cho thấy độ tương đồng từ 79,9-86,8 % ở cấp độ nucleotide giữa các chủng Czech và các chủng RVC lợn khác. Theo giá trị cắt 87 % về độ tương đồng, chúng tôi đề xuất sự tồn tại của ba kiểu gen mới RVC VP6, I8-I10. Phân tích gen NSP4 đã phân chia các chủng RVC lợn thành hai cụm (kiểu gen E1 và kiểu gen E4 mới, dựa trên giá trị cắt 85 % về độ tương đồng trình tự nucleotide). Kết quả của chúng tôi cho thấy một mức độ đa dạng di truyền cao, không chỉ trong các gen VP7 và VP4 có biến đổi mã hóa các protein vỏ capsid ngoài, mà còn trong các gen bảo tồn hơn mã hóa các protein vỏ capsid bên trong VP6 và các protein không cấu trúc NSP2, NSP4, và NSP5. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết phải có một hệ thống phân loại dựa trên trình tự toàn bộ bộ gen.
Từ khóa
#rotavirus C #viêm dạ dày ruột #phân tích hệ phả hệ #kiểu gen VP7 #VP4 #VP6 #NSP2 #NSP4 #NSP5 #sự đa dạng di truyềnTài liệu tham khảo
Amimo JO, Vlasova AN, Saif LJ (2013) Prevalence and genetic heterogeneity of porcine group C rotaviruses in nursing and weaned piglets in Ohio, USA and identification of a potential new VP4 genotype. Vet Microbiol 164:27–38
Araújo IT, Heinemann MB, Fialho AM, Leite JPG (2011) Detection and molecular characterization of human group C rotavirus in Brazil. Intervirology 54:261–267
Attoui H, Mertens PPC, Becnel J, Belaganahalli S, Bergoin M et al (2012) Reoviridae. In: King AMQ, Adams MJ, Carstens EB, Lefkowitz EJ (eds) Virus taxonomy: classification and nomenclature of viruses: ninth report of the international committee on taxonomy of viruses, Elsevier Academic Press, Amsterdam, pp 541–637
Ball LA (2005) The universal taxonomy of viruses in theory and practice. In: Fauquet CM, Mayo MA, Maniloff J, Desselberger U, Ball LA (eds) Virus taxonomy: eight report of the international committee on taxonomy of viruses, Elsevier Academic Press, Amsterdam, pp 3–8
Bányai K, Jiang B, Bogdán Á, Horváth B, Jakab F et al (2006) Prevalence and molecular characterization of human group C rotaviruses in Hungary. J Clin Virol 37:317–322
Collins PJ, Martella V, O´Shea H (2008) Detection and characterization of group C rotaviruses in asymptomatic piglets in Ireland. J Clin Microbiol 46:2973–2979
Cooke SJ, Clarke IN, Freitas RB, Gabbay YB, Lambden PR (1992) The correct sequence of the porcine group C/Cowden rotavirus major inner capsid protein shows close homology with human isolates from Brazil and the UK. Virology 190:531–537
Diaz-Salinas MA, Romero P, Espinosa R, Hoshino Y, López S, Arias CF (2013) The spike protein VP4 defines the endocytic pathway used by rotavirus to enter MA104 cells. J Virol 87:1658–1663
Gabbay YB, Borges AA, Oliveira DS, Linhares AC, Mascarenhas JDP et al (2008) Evidence for zoonotic transmission of group C rotaviruses among children in Belém, Brazil. J Med Virol 80:1666–1674
Gouvea V, Allen JR, Glass RI, Fang Z-Y, Bremont M et al (1991) Detection of group B a C rotaviruses by polymerase chain reaction. J Clin Microbiol 29:519–523
Hall TA (1999) BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl Acids Symp Ser 41:95–98
Hu L, Crawford SC, Hyser JM, Estes MK, Prasad BV (2012) Rotavirus non-structural proteins: structure and function. Curr Opin Virol 2:380–388
Iturriza-Gómara M, Clarke I, Desselberger U, Brown D, Thomas D, Gray J (2004) Seroepidemiology of group C rotavirus infection in England and Wales. Eur J Epidemiol 19:589–595
Jeong Y-J, Park S-I, Hosmillo M, Shin D-J, Chun Y-H et al (2009) Detection and molecular characterization of porcine group C rotaviruses in South Korea. Vet Microbiol 138:217–224
Jeong Y-J, Matthijnssens J, Kim D-S, Kim J-Y, Alfajaro MM et al (2015) Genetic diversity of the VP7, VP4, and VP6 genes of Korean porcine group C rotaviruses. Vet Microbiol 176(1–2):61–69
Kimura M (1980) A simple method for estimating evolutionary rate of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. J Mol Evol 16:111–120
Kumazaki M, Usuku S (2014) Epidemiological and genetic analysis of human group C rotaviruses isolated from outbreaks of acute gastroenteritis in Yokohama, Japan, between 2006 and 2012. Arch Virol 159:761–771
Lee S-G, Youn S-H, Oh M-H, Rhee O-J, Oh S, Pai S-Y (2011) Molecular characterization of two strains of porcine group C rotavirus. J Microbiol 49:1058–1062
Luchs A, do Carmo Sampaio Tavares Timenetsky M (2014) Phylogenetic analysis of human group C rotavirus circulating in Brazil reveals a potential unique NSP4 genetic variant and high similarity with Asian strains. Mol Genet Genomics. doi:10.1007/s00438-014-0971-9
Martella V, Bányai K, Lorusso E, Bellacicco AL, Decaro N et al (2007) Prevalence of group C rotaviruses in weaning and post-weaning pigs with enteritis. Vet Microbiol 123:26–33
Martella V, Bányai K, Lorusso E, Decaro N, Bellacicco A et al (2007) Genetic heterogeneity in the VP7 of group C rotaviruses. Virology 367:358–366
Marthaler D, Rossow K, Culhane M, Collins J, Goyal S, Ciarlet M, Matthijnssens J (2013) Identification, phylogenetic analysis and classification of porcine group C rotavirus VP7 sequences from the United States and Canada. Virology 446:189–198
Matthijnssens J, Ciarlet M, Heiman E, Arijs I, Delbeke T et al (2008) Full genome-based classification of rotaviruses reveals a common origin between human Wa-like and porcine rotavirus strains and human DS-1-like and bovine rotavirus strains. J Virol 82:3204–3219
Matthijnssens J, Ciarlet M, Rahman M, Attoui H, Bányai K et al (2008) Recommendations for the classification of group A rotaviruses using all 11 genomic RNA segments. Arch Virol 153(8):1621–1629
Matthijnssens J, Otto PH, Ciarlet M, Desselberger U, Van Ranst M, Johne R (2012) VP6-sequence-based cutoff values as a criterion for rotavirus species demarcation. Arch Virol 157:1177–1182
Medici MC, Abelli LN, Martinelli M, Martella V, Dettori G, Chezzi C (2009) Molecular characterization of group C rotaviruses detected in children in Italy. J Clin Virol 44:62–65
Midgley SE, Hjulsager CK, Larsen LE, Falkenhorst G, Böttiger B (2012) Suspected zoonotic transmission of rotavirus group A in Danish adults. Epidemiol Infect 140:1013–1017
Moutelíková R, Prodělalová J, Dufková L (2014) Prevalence study and phylogenetic analysis of group C porcine rotavirus in the Czech Republic revealed a high level of VP6 gene heterogeneity within porcine cluster I1. Arch Virol 159:1163–1167
Ni J, Qiao C, Han X, Han T, Kang T et al (2014) Identification and genomic characterization of a novel porcine parvovirus (PPV6) in China. Virol J 11:203
Palombo EA (2002) Genetic analysis of Group A rotaviruses: evidence for interspecies transmission of rotavirus genes. Virus Genes 24:11–20
Parra GI, Bok K, Martinez M, Gómez JA (2004) Evidence of rotavirus intragenic recombination between two sublineages of the same genotype. J Gen Virol 85:1713–1716
Rodger SM, Bishop RF, Holmes IH (1982) Detection of a rotavirus-like agent associated with diarrhea in an infant. J Clin Microbiol 16:724–726
Saif LJ, Bohl EH, Theil KW, Cross RF, House JA (1980) Rotavirus-like, calicivirus-like, and 23-nm virus-like particles associated with diarrhea in young pigs. J Clin Microbiol 12:105–111
Saitou N, Nei M (1987) The neighbor-joining method: A new method for reconstructing hylogenetic trees. Mol Biol Evol 4:406–425
Soma J, Tsunemitsu H, Miyamoto T, Suzuki G, Sasaki T, Suzuki T (2013) Whole-genome analysis of two bovine rotavirus C strains: Shintoku and Toyama. J Gen Virol 94:128–135
Suzuki T, Hasebe A, Miyazaki A, Tsunemitsu H (2014) Phylogenetic characterization of VP6 gene (inner capsid) of porcine rotavirus C collected in Japan. Inf Gen Evol 26:223–227
Suzuki T, Hasebe A, Miyazaki A, Tsunemitsu H (2015) Analysis of genetic divergence among strains of porcine rotavirus C, with focus on VP4 and VP7 genotypes in Japan. Virus Res 197C:26–34
Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A, Kumar S (2013) MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Mol Biol Evol 30:2725–2729
Tsunemitsu H, Saif LJ, Jiang B, Shimizu M, Hiro M et al (1991) Isolation, characterization, and serial propagation of a bovine group C rotavirus in a monkey kidney cell line (MA104). J Clin Microbiol 29:2609–2613
Viskovska M, Anish R, Hu L, Chow DC, Hurwitz AM et al (2014) Probing the sites of interactions of rotaviral proteins involved in replication. J Virol 88(21):12866–12881
Yamamoto D, Ghosh S, Kuzuya M, Wang Y-H, Zhou X et al (2011) Whole-genome characterization of human group C rotaviruses: identification of two lineages in the VP3 gene. J Gen Virol 92:361–369
Yuan L, Stevenson GW, Saif LJ (2006) Rotavirus and reovirus. In: Straw BE, Zimerman JJ, D´Alaire S, Taylor DJ (eds) Diseases of Swine. 9th edn. Blackwell Publishing, Ames, pp 435–454
Zhang YD, Li H, Liu H, Pan YF (2007) Expression, purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the VP8* sialic acid-binding domain of porcine rotavirus strain OSU. Acta Cryst F63:93–95
