Унификация молекулярноэпидемиологических исследований клещевого энцефалита
- Авторы: Ковалев С.Ю.1, Мухачева Т.А.1
-
Учреждения:
- ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Выпуск: Том 61, № 2 (2016)
- Страницы: 89-95
- Раздел: ДИСКУССИЯ
- URL: https://ogarev-online.ru/0507-4088/article/view/118070
- DOI: https://doi.org/10.18821/0507-4088-2016-61-2-89-95
- ID: 118070
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Применение молекулярно-генетических методов и подходов в эпидемиологических исследованиях стало настоящим прорывом в понимании закономерностей, путей и механизмов распространения возбудителей инфекций. Однако отсутствие стандартных методов исследования приводит к несопоставимости форматов полученных результатов. В целях унификации методов предлагается выбрать один фрагмент вирусного генома, секвенирование которого было бы необходимым и достаточным условием для проведения молекулярно-эпидемиологических исследований клещевого энцефалита (КЭ). Кандидатом на эту роль может быть фрагмент гена Е длиной 454 нуклеотидов, представленный наибольшим количеством последовательностей в базе данных GenBank. Кроме того, на основе кодируемой этим фрагментом аминокислотной последовательности была разработана система дифференциации вируса КЭ (ВКЭ) на структурные единицы – кластероны (Kovalev s., Mukhacheva T., 2013). На примере природных очагов Среднего Урала была показана информативность кластеронного подхода к изучению генетической структуры популяции ВКЭ-Сиб. Каждый очаг КЭ оказался уникальным как по количественному, так и по качественному составу кластеронов. При этом наибольшее их разнообразие наблюдалось на юге Среднего Урала в зоне Транссибирского пути, что отражает историю колонизации этой территории, тесным образом связанную с дорогами из Сибири в европейскую часть России. Было выявлено три кластерона возрастом не более 50 лет, присутствие которых может свидетельствовать об активном эволюционном процессе в популяциях ВКЭ-Сиб. В свою очередь тип их территориального распределения указывает на решающую роль антропогенного фактора в распространении ВКЭ (Kovalev s., Mukhacheva T., 2014). Кластеронный подход позволяет учесть не только генетическую, но и фенотипическую изменчивость вируса и должен рассматриваться скорее в качестве дополнения, а не альтернативы филогенетическому анализу. Помимо научного, предлагаемый подход может иметь и прикладное значение, например использоваться региональными службами Роспотребнадзора для эпидемиологического мониторинга КЭ. Унификация исследований на основе одного стандартного генетического маркера позволит объединить усилия исследователей из разных регионов России и других стран в изучении КЭ.
Ключевые слова
Об авторах
С. Ю. Ковалев
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Автор, ответственный за переписку.
Email: sergey.kovalev@urfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4669-5288
Ковалев Сергей Юрьевич, канд. биол. наук, доцент, зав. лаборатории молекулярной генетики
620000, г. Екатеринбург
РоссияТ. А. Мухачева
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-9300-5921
620000, г. Екатеринбург Россия
Список литературы
- Schulte P.A., Perera F.P. Molecular Epidemiology: Principles and Practices. Orlando, FL: Academic Press. 1993.
- Mandl C.W., Kroschewski H., Allison S.L., Kofler R., Holzmann H., Meixner T.et al. Adaptation of tick-borne encephalitis virus to BHK21 cells results in the formation of multiple heparan sulfate binding sites in the envelope protein and attenuation in vivo. J. Virol. 2001; 75 (12): 5627–37.
- Romanova L., Gmyl A.P., Dzhivanian T.I., Bakhmutov D.V., Lukashev A.N., Gmyl L.V. et al. Microevolution of tick-borne encephalitis virus in course of host alternation. Virology. 2007; 362 (1): 75–84.
- Chan M.S., Maiden M.C., Spratt B.G. Database-driven multi locus sequence typing (MLST) of bacterial pathogens. Bioinformatics. 2001; 17 (11): 1077–83.
- Perez-Losada M., Browne E.B., Madsen A., Wirth T., Viscidi R.P., Crandall K.A. Population genetics of microbial pathogens estimated from multilocus sequence typing (MLST) data. Infect. Genet. Evol. 2006; 6 (2): 97–112.
- Kovalev S.Y., Mukhacheva T.A. Clusteron structure of tick-borne encephalitis virus populations. Infect. Genet Evol. 2013; 14:22–8.
- Kovalev S.Y., Mukhacheva T.A. Clusterons as a Tool for Monitoring Populations of Tick-Borne Encephalitis Virus. J. Med. Virol. 2014; 86 (2):283–9.
- Kovalev S.Y., Chernykh D.N., Kokorev V.S., Snitkovskaya T.E., Romanenko V.V. Origin and distribution of tick-borne encephalitis virus strains of the Siberian subtype in the Middle Urals, the northwest of Russia and the Baltic countries. J. Gen. Virol. 2009; 90 (Pt. 12): 2884–92.
- Roehrig J.T. Antigenic structure of flavivirus proteins. Adv. Virus Res. 2003; 59: 141–75.
- Zanotto P.M., Gao G.F., Gritsun T., Marin M.S., Jiang W.R., Venugopal K.et al. An arbovirus cline across the northern hemisphere. Virology. 1995; 210 (1): 152–9.
- McGuire K., Holmes E.C., Gao G.F., Reid H.W., Gould E.A. Tracing the origins of louping ill virus by molecular phylogenetic analysis. J. Gen. Virol. 1998; 79 (Pt. 5): 981–8.
- Gao G.F., Hussain M.H., Reid H.W., Gould E.A. Classification of a new member of the TBE flavivirus subgroup by its immunological, pathogenetic and molecular characteristics: identification of subgroup-specific pentapeptides. Virus Res. 1993; 30 (2): 129–44.
- Mandl C.W., Holzmann H., Kunz C., Heinz F.X. Complete genomic sequence of Powassan virus: evaluation of genetic elements in tickborne versus mosquito-borne flaviviruses. Virology. 1993; 194 (1): 173–84.
- Marin M.S., Zanotto P.M., Gritsun T.S., Gould E.A. Phylogeny of TYU, SRE, and CFA virus: different evolutionary rates in the genus Flavivirus. Virology. 1995; 206 (2): 1133–9.
- Suzuki Y. Multiple transmissions of tick-borne encephalitis virus between Japan and Russia. Genes Genet. Syst. 2007; 82 (3): 187–95.
- Zanotto P.M., Gould E.A., Gao G.F., Harvey P.H., Holmes E.C. Population dynamics of flaviviruses revealed by molecular phylogenies. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1996; 93 (2): 548–53.
- Weidmann M., Ruzek D., Krivanec K., Zoller G., Essbauer S., Pfeffer M. et al. Relation of genetic phylogeny and geographical distance of tick-borne encephalitis virus in central Europe. J. Gen. Virol. 2011; 92 (Pt. 8): 1906–16.
- Ecker M., Allison S.L., Meixner T., Heinz F.X. Sequence analysis and genetic classification of tick-borne encephalitis viruses from Europe and Asia. J. Gen. Virol. 1999; 80 (Pt. 1): 179–85.
- Golovljova I., Katargina O., Geller J., Tallo T., Mittzenkov V., Vene S.et al. Unique signature amino acid substitution in Baltic tick-borne encephalitis virus (TBEV) strains within the Siberian TBEV subtype. Int. J. Med. Microbiol. 2008; 298 (S. 1): 108–20.
- Карань Л.С., Погодина В.В., Фролова Т.В., Платонов А.Е. Генетические различия восточно-европейской азиатской популяции вируса клещевого энцефалита сибирского подтипа. Бюллетень сибирской медицины. 2006; 5: 24–7.
- Bandelt H.J., Forster P., Rohl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies. Mol. Biol. Evol. 1999; 16 (1): 37–48.
- Шелкова Е.С., Ковтун О.П., Романенко В.В. Клинико-эпидемиологические особенности клещевого энцефалита в Свердловской области в периоде массовой иммунизации. Неврологический вестник. 2007; 39 (1): 75–9.
Дополнительные файлы
