ПОЛІМОРФІЗМ ГЕНІВ НЕЙРАМІНІДАЗИ ТА НУКЛЕОПРОТЕЇНУ ШТАМІВ ВІРУСУ ПТАШИНОГО ГРИПУ А H1N1 І H7N9
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2019.v.i3.10557Ключові слова:
вірус грипу, нейрамінідаза, нуклеопротеїн, поліморфізм, штам H1N1, штам H7N9Анотація
Вступ. На сьогодні вірус грипу є основною причиною захворюваності людей будь-якого віку. Грип щорічно призводить до смерті значної кількості населення та завдає суттєвого економічного збитку. Вірулентність і патогенність цього вірусу значною мірою зумовлені наявністю в нього нейрамінідази та нуклеопротеїну, які забезпечують вірусну адгезію на клітині-хазяїні й реплікацію. Генетичний моніторинг є важливим ключовим елементом епідеміологічного спостереження, яке включає в себе раннє виявлення та ідентифікацію сезонних (циркулюючих) вірусів грипу, а також вірусів грипу нових підтипів, які можуть викликати пандемію. Для запобігання пандеміям необхідна інформація про молекулярно-генетичний аналіз зразків вірусів грипу, рівень колективного імунітету, чутливість до противірусних препаратів, антигенні характеристики вірусу.
Мета дослідження – визначити молекулярно-генетичний поліморфізм генів нейрамінідази та нуклеопротеїну штамів вірусу пташиного грипу А H1N1 і H7N9 та його вплив на структуру доменів кодованих протеїнів біоінформатичними методами.
Методи дослідження. Було проаналізовано нуклеотидні послідовності генів нейрамінідази та нуклеопротеїну штамів вірусу грипу А Н1N1 і Н7N9, а також визначено домени продуктів цих генів за допомогою кластерного аналізу та програми DELTA-BLAST.
Результати й обговорення. За результатами дослідження, визначено поліморфізм і генетичні дистанції між алелями генів нейрамінідази та нуклеопротеїну штамів вірусу грипу А Н1N1 і Н7N9. Показано тип і локалізацію мутацій. Визначено домени продуктів досліджуваних нуклеотидних послідовностей. Показано роль і вплив мутацій у нуклеотидних послідовностях алелів досліджуваних генів на поліморфізм нейрамінідази та нуклеопротеїну.
Висновки. Визначено поліморфізм генів нейрамінідази та нуклеопротеїну. Показано відсутність впливу поліморфізму нуклеотидних послідовностей генів нейрамінідази та нуклеопротеїну штамів вірусу грипу А Н1N1 і Н7N9 на доменовий склад цих протеїнів і, таким чином, на властивості даних штамів.
Посилання
Ozawa, M.Y., & Kawaoka, Y. (2013). Crosstalk between animal and human influenza viruses. Annu. Rev. Anim. Biosci., 1, 21-42. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-animal-031412-103733
Allison, A.B., Ballard, J.R., Tesh, R.B., Brown, J.D., Ruder, M.G., Keel, M.K., & Dwyerj, C. (2015). Cyclic avian mass mortality in the Northeastern United States is associated with a novel orthomyxovirus. J. Virol., 89 (2), 1389-1403. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.02019-14
Taubenberger, J.K., & Kash, J.C. (2010). Influenza virus evolution, host adaptation and pandemic formation. Cell Host Microbe, 7 (6), 440-451. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2010.05.009
Staats, C.B., Webster, R.G., & Webby, R.J. (2009). Diversity of influenza viruses in swine and the emergence of a novel human pandemic influenza A (H1N1). Influenza Other. Respir. Viruses, 3 (5), 207-213. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1750-2659.2009.00096.x
Webby, R.J., & Webster, R.G. (2014). Evolution and ecology of influenza A viruses. Curr. Top Microbiol. Immunol., 3 (85), 359-375. doi: 10.1007/82_2014_396. DOI: https://doi.org/10.1007/82_2014_396
Dukhovlinov, I., Al-Shekhadat, R., Fedorova, E., Stepanova, L., Potapchuk, M., Repko, I., Rusova, O., Orlov, A., & Kiselev, L.O. (2013). Study of immunogenicity of recombinant proteins based on hemagglutin in and neuraminidase conservative epitopes of Influenza A virus. Med. Sci. Monit. Basic Res., 19, 221-227. DOI: https://doi.org/10.12659/MSMBR.884002
Gamblin, S.J., & Skehel, J.J. (2010). Influenza hemagglutinin and neuraminidase membrane glycoproteins. J. Biol. Chem., 285 (37), 28403-28409. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.R110.129809
Tada, T.K., Suzuki, Y., Sakurai, M., Kubo, H., Okada, T., & Itoh, K. (2011). Tsukamoto emergence of avian influenza viruses with enhanced transcription activity by a single amino acid substitution in the nucleoprotein during replication in chicken brains. J. Virol., 85 (19), 10354-10363. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.00605-11
Ping, X., Hu, W., Xiong, R., Zhang, X., Teng, Z., Ding, M., Li, L., Chang, C., & Xu K. (2018). Generation of a broadly reactive influenza H1 antigen using a consensus HA sequence. Vaccine, 36 (32 Pt B), 4837-4845. doi: 10.1016/j.vaccine.2018.06.048. DOI: https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2018.06.048
Forrest, H.L., & Webster, R.G. (2010). Perspectives on influenza evolution and the role of research. Anim. Health Res. Rev., 11 (1), 3-18. doi: 10.1017/S1466252310000071. DOI: https://doi.org/10.1017/S1466252310000071
Qi, X., & Lu, C. (2009). Swine influenza virus: evolution mechanism and epidemic characterization - a review. Wei Sheng Wu Xue Bao, 49 (9),1138-1145.
Fang, K., & Ma, S. (2017). Analyzing large datasets with bootstrap penalization. Biom J., 59 (2), 358-376. doi: 10.1002/bimj.201600052. DOI: https://doi.org/10.1002/bimj.201600052
Tamura, K.D., & Peterson, N. (2011). Peterson MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods, (2011). Mol. Biol. Evol., 28 (10), 2731-2739.
Smith, S.M. (1981). Waterman identification of common molecular subsequences. Journal of Molecular Biology, 147, 195-197. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-2836(81)90087-5
Sauer, A., Liang, C., & Stech, J. (2014). Characterization of the sialic acid binding activity of influenza A viruses using soluble variants of the H7 and H9 hemagglutinins PLoS One, 9 (2). e. 89529.
