Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

ВЫЯВЛЕНИЕ НОВОГО (8-ГО) ГЕНОТИПА ВЛКРС В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ МИРА

Вафин Р.Р. 1, 2 Хазипов Н.З. 1 Шаева А.Ю. 1 Закирова З.Р. 1 Зайнуллин Л.И. 2 Тюлькин С.В. 3 Абдулина И.Р. 2, 3 Алимов А.М. 1
1 ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»
2 ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
3 ФГБУ «Татарская межрегиональная ветеринарная лаборатория»
Целью настоящей работы являлась систематизация информационных данных о случаях выявления в различных регионах мира изолятов вируса лейкоза крупного рогатого скота, относящихся согласно современной филогенетической классификации данного возбудителя к новому 8-му генотипу ВЛКРС, факт существования которого обоснован отечественными и зарубежными исследователями. По результатам использования поисковой программы основного локального выравнивания (BLAST), установлено наличие 20 нуклеотидных последовательностей изолятов 8-го генотипа BLV, депонированных в GenBank NCBI. Изоляты 8-го генотипа ВЛКРС выявлены у крупного рогатого скота в различных регионах мира: Хорватии, Украине, России и в Иордании. В настоящей работе представлены результаты расширенного филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей локуса env-гена изолятов 8-го генотипа BLV, депонированных в GenBank NCBI на данный момент времени.
ВЛКРС
генотип
ПЦР
секвенирование
филогенетический анализ
классификация
1. Генотипическая идентификация изолятов ВЛКРС, выявленных в хозяйствах Республики Татарстан / А.Ю. Шаева, Р.Р. Вафин, Н.З. Хазипов, Б.В. Камалов, А.М. Алимов, М.Ш. Тагиров // Ученые записки КГАВМ. – 2011. – Т. 208. – С. 330–337.
2. Шаева А.Ю. Идентификация нового генотипа ВЛКРС / А.Ю. Шаева, З.Р. Гараева, Р.Р. Вафин, Н.З. Хазипов, А.М. Алимов // Ученые записки КГАВМ. – 2012. – Т. 211. – С. 192–197.
3. Detection and molecular characterization of bovine leukemia viruses from Jordan / M.M. Ababneh, R.K. Al-Rukibat, W.M. Hananeh, A.T. Nasar, M.B. Al-Zghoul // Arch. Virol. – 2012. – Vol. 157. – № 12. – P. 2343–2348.
4. Identification of a new genotype of bovine leukemia virus / D. Balic, I. Lojkic, M. Periskic, T. Bedekovic, A. Jungic, N. Lemo, B. Roic, Z. Cac, L. Barbic, J. Madic // Arch. Virol. – 2012. – Vol. 157. – № 7. – P. 1281–1290.
5. Identification of different BLV provirus isolates by PCR, RFLPA and DNA sequencing / D. Beier, P. Blankenstein, O. Marquardt, J. Kuzmak // Berl Munch Tierarztl Wochenschr – 2001. – Vol. 114. – № 7–8. – P. 252–256.
6. Provirus variants of the bovine leukemia virus and their relation to the serological status of naturally infected cattle / H. Fechner, P. Blankenstein, A.C. Looman, J. Elwert, L. Geue, C. Albrecht, A. Kurg, D. Beier, O. Marquardt, D. Ebner // Virology –1997. – Vol. 237. – № 2. – P. 261–269.
7. Genetic heterogeneity among bovine leukemia virus genotypes and its relation to humoral responses in hosts / M. Licursi, Y. Inoshima, D. Wu, T. Yokoyama, E.T. González, H. Sentsui // Virus Res. – 2002. – Vol. 86. – № 1–2. – P. 101–110.
8. Matsumura K. Molecular epidemiology of bovine leukemia virus associated with enzootic bovine leukosis in Japan / K. Matsumura, E. Inoue, Y. Osawa, K. Okazaki // Virus. Res. – 2011. – Vol. 155. – № 1. – P. 343–348.
9. Moratorio G. Phylogenetic analysis of bovine leukemia viruses isolated in South America reveals diversification in seven distinct genotypes / G. Moratorio, G. Obal, A. Dubra, A. Correa, S. Bianchi, A. Buschiazzo, J. Cristina, O. Pritsch // Arch. Virol. – 2010. – Vol. 155. – № 4. – P. 481–489.
10. Rodriguez S.M. Bovine leukemia virus can be classified into seven genotypes: evidence for the existence of two novel clades / S.M. Rodriguez, M.D. Golemba, R.H. Campos, K. Trono, L.R. Jones // J Gen Virol. – 2009. – Vol. 90. – № 11. – P. 2788–2797.
11. Rola-Luszczak M. The molecular characterization of bovine leukaemia virus isolates from Eastern Europe and Siberia and its impaction phylogeny / M. Rola-Luszczak, A. Pluta, M. Olech, I. Donnik, M. Petropavlovskiy, A. Gerilovych, I. Vinogradova, B. Choudhury, J. Kuzmak // PLoS One. – 2013. – Vol. 8. – № 3. Available at: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0058705.

Лейкоз крупного рогатого скота – хроническое вирусное заболевание опухолевой природы, возбудителем которого является РНК-содержащий онкогенный вирус лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС, англ. Bovine leukemia virus – BLV), относящийся к роду Deltaretrovirus семейства Retroviridae.

Подходы к таксономической классификации ВЛКРС, выстраиваемые исключительно на молекулярно-генетических принципах идентификации возбудителя, за последние два десятилетия претерпели значительные изменения, начиная от различных стратегий типизации, основанных на интерпретации генерируемых ПЦР-ПДРФ-профилей [5, 6, 7], заканчивая современной оценкой генотипического разнообразия BLV на основе филогенетического анализа локуса env-гена данного вирусного патогена [9, 10, 11].

Цель настоящей работы – систематизация информационных данных о фактах выявления в различных регионах мира изолятов ВЛКРС, относящихся согласно современной филогенетической классификации данного возбудителя к новому (8-му) генотипу BLV.

Материалы и методы исследования

Экстракция общей ДНК из цельной (консервированной ЭДТА) крови крупного рогатого скота проводилась с помощью коммерческого набора «ДНК-сорб Б», согласно инструкции производителя («ЦНИИ Эпидемиологии» Роспотребнадзора МЗ РФ).

При постановке ПЦР с выделенными образцами провирусной ДНК BLV применялась модификация «nested» ПЦР с использованием набора внешних (env5032 + env5608) и внутренних (env5099 + env5521) праймеров, инициирующих на заключительном этапе реакции амплификацию локуса env-гена ВЛКРС длиной 444 п.н. [1, 2, 5, 6, 7].

Секвенирование продукта амплификации локуса env-гена выявленного изолята провируса BLV «N174» выполнено на приборе «ABI-300» ((Applied. Biosystems, США) в лабораториях НПО «СибЭнзим» (Россия, г. Новосибирск), остальных пяти изолятов 8-го генотипа ВЛКРС («N006», «N063», «N089», «N121» и «N142») – на генетическом анализаторе «ABI PRISM 3100» (Applied. Biosystems, США) в НПК «Синтол» (Россия, г. Москва) с использованием олигонуклеотидов «env5099» и «env5521» в качестве сиквенсных праймеров.

Секвенированные последовательности локуса env-гена выявленных нами изолятов 8-го генотипа ВЛКРС: «N174» (JF713455), «N006» (KC867140), «N063» (KC886616), «N089» (KC886624), «N121» (KC886631), «N142» (KC886634) выравнены по длине 400 нуклеотидов c соответствующими последовательностями типовых представителей известных генотипов BLV, используя программы BLAST (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) и MEGA-4, с последующим филогенетическим анализом.

Результаты исследования и их обсуждение

По результатам использования поисковой программы основного локального выравнивания (BLAST), установлено наличие 20 депонированных в GenBank NCBI нуклеотидных последовательностей изолятов нового (8-го) генотипа ВЛКРС.

Перечень этих изолятов BLV с указанием идентификационных номеров доступа (GenBank A/N), начальной даты отправки информации для депонирования в GenBank нуклеотидных последовательностей локуса env-гена провируса, включая регион выявления возбудителя, отражен в табл. 1.

Таблица 1

Перечень изолятов 8-го генотипа ВЛКРС, чьи нуклеотидные последовательности локуса env-гена депонированы в GenBank NCBI

№ п/п

Генотип

Изолят

GenBank A/N

Дата отправки в GenBank

Регион выявления

Ссылка

1

8-й

M1/ELG_Cro/08

GU724606

08-FEB-2010

Хорватия

[4]

2

8-й

4–6

HM563764

17-JUN-2010

Украина

[11]

3

8-й

4–1

HM563766

17-JUN-2010

Украина

[11]

4

8-й

3–43

HM563767

17-JUN-2010

Украина

[11]

5

8-й

2–48

HM563768

17-JUN-2010

Украина

[11]

6

8-й

N174

JF713455

19-MAR-2011

Россия (Татарстан)

[1, 2]

7

8-й

ELG_Cro/BEM/08

JN990069

03-NOV-2011

Хорватия

[4]

8

8-й

ELG_Cro/OSA/08

JN990070

03-NOV-2011

Хорватия

[4]

9

8-й

ELG_Cro/ORA/09

JN990071

03-NOV-2011

Хорватия

[4]

10

8-й

ELG_Cro/VRA/09

JN990072

03-NOV-2011

Хорватия

[4]

11

8-ой

ELG_Cro/MIT/09

JN990073

03-NOV-2011

Хорватия

[4]

12

8-й

ELG_Cro/BIO/10

JN990074

03-NOV-2011

Хорватия

[4]

13

8-й

MKC2137

JQ675759

15-FEB-2012

Россия (Московская обл.)

14

8-й

MKC3511

JQ675760

15-FEB-2012

Россия (Московская обл.)

15

8-й

BLV-Jor-10

JX120612

24-APR-2012

Иордания

[3]

16

8-й

N006

KC867140

06-APR-2013

Россия (Татарстан)

Данная статья

17

8-й

N063

KC886616

10-APR-2013

Россия (Татарстан)

Даннаястатья

18

8-й

N089

KC886624

11-APR-2013

Россия (Татарстан)

Данная статья

19

8-й

N121

KC886631

11-APR-2013

Россия (Татарстан)

Данная статья

20

8-й

N142

KC886634

11-APR-2013

Россия (Татарстан)

Данная статья

Построенная на основании филогенетического анализа локуса env-гена дендрограмма типовых представителей известных генотипов ВЛКРС представлена на рисунке.

В хронологическом порядке самым первым представителем 8-го генотипа ВЛКРС, депонированным в GenBank NCBI, является изолят «M1/ELG_Cro/08» (GU724606), выявленный в Хорватии. Информация о его генотипической принадлежности, включая еще шесть депонированных хорватскими исследователями изолятов («ELG_Cro/BEM/08», «ELG_Cro/OSA/08», «ELG_Cro/ORA/09», «ELG_Cro/VRA/09», «ELG_Cro/MIT/09», «ELG_Cro/BIO/10») нового генотипа BLV, опубликована в работе D. Balic et al. (2012) [4].

Примечательно, что в том же томе (Vol. 157) журнала Archives of Virology, где публиковались хорватские исследователи [4], но в более позднем его номере (№ 12) вышла статья ученых из Иордании и Саудовской Аравии [3], посвященная детекции и молекулярной характеристике вируса лейкоза крупного рогатого скота, обнаруженного в Иордании. M.M. Ababneh et al. (2012) [3] тогда в своей работе охарактеризовали выявленный ими иорданский изолят «BLV-Jor-10» (JX120612) как принадлежащий новому, ранее не классифицированному генотипу BLV.

pic_27.wmf

Дендрограмма типовых представителей известных генотипов ВЛКРС, построенная на основании филогенетического анализа локуса env-гена [MEGA-4: алгоритм NJ, 400 nt, 62 seq.]. Обозначения: черный круг – изоляты 8-го генотипа BLV, выявленные у крупного рогатого скота в животноводческих хозяйствах Республики Татарстан РФ

Следует отметить, что в вышеперечисленных работах [3, 4] авторы обосновывали существование нового генотипа ВЛКРС только на примере своих выделенных изолятов, без сравнительного анализа с другими представителями ВЛКРС, также входящими в филогенетический кластер данного нового генотипа, среди которых к тому времени уже были депонированные в GenBank NCBI нуклеотидные последовательности локуса env-гена изолятов, выявленных в Украине («3-43», «4-1», «2-48», «4-6») и России («N174»).

В 2013 г. M. Rola-Luszczak et al. [11] в своей статье подтвердили факт существования нового генотипа BLV, проведя филогенетический анализ хорватских, украинских и российского («N174», GenBank A/N: JF713455) изолятов, за исключением иорданского. Также этим коллективом авторов [11] было предложено именовать данный новый генотип BLV «8-ым» генотипом, уточняя при этом, что филогенетическая классификация на основе UPGMA-метода, предложенная ранее японскими исследователями [8] и уже предусматривавшая существование 8-го генотипа возбудителя, является некорректной.

В настоящей же работе представлены результаты расширенного филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей локуса env-гена изолятов 8-го генотипа ВЛКРС (рисунок), депонированных в GenBank NCBI на данный момент времени, включая анализ соответствующих последовательностей пяти новых изолятов провируса, обнаруженных нами у крупного рогатого скота в животноводческих хозяйствах Республики Татарстан РФ («N006», «N063», «N089», «N121», «N142»; депонированы в GenBank в 2013 г.), а также двух изолятов BLV («МКС2137» и «МКС3511»; депонированы в GenBank в 2012 г.), выявленных на территории Московской области РФ отечественными учеными из Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной ветеринарии имени Я.Р. Коваленко.

Следует подчеркнуть, что все же первое упоминание обоснования факта существования нового 8-го генотипа BLV было изложено в нашей ранней публикации 2011 года [1] с содержащейся в ней информацией, что «...изолят «N174», выявленный также в Дрожжановском районе РТ, характеризуется признаком нового, ранее не изученного генотипа ВЛКРС, обозначенного нами «8-й генотип», ввиду формирования на выстраиваемой дендрограмме автономного генотипического кластера, в который также входят изученные другими исследователями близкородственные изоляты, выявленные в Украине [«4-1» (GenBank A/N: HM563766); «3-41» (GenBank A/N: HM563767]) и Хорватии [«M1/ELG_Cro/08» (GenBank A/N: GU724606)] соответственно» [1].

Заключение

Изоляты нового 8-го генотипа ВЛКРС выявлены в различных регионах мира: Хорватии, Украине, России, Иордании; их нуклеотидные последовательности локуса env-гена депонированы в GenBank NCBI в период с 2010 по 2013 год (GU724606, HM563764, HM563766, HM563767, HM563768, JF713455, JN990069, JN990070, JN990071, JN990072, JN990073, JN990074, JQ675759, JQ675760, JX120612, KC867140, KC886616, KC886624, KC886631, KC886634).

Первая информация об обосновании 8-го генотипа BLV описана в нашей ранней статье 2011 года выпуска [1], с независимым подтверждением факта существования нового (8-го) генотипа ВЛКРС в чуть более поздних публикациях зарубежных и отечественных ученых, вышедших в свет в 2012–2013 годах [3, 4, 11].

Рецензенты:

Госманов Р.Г., д.в.н., профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана, г. Казань;

Ахметов Т.М., д.б.н., доцент кафедры технологии животноводства Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана, г. Казань.

Работа поступила в редакцию 09.10.2013.


Библиографическая ссылка

Вафин Р.Р., Вафин Р.Р., Хазипов Н.З., Шаева А.Ю., Закирова З.Р., Зайнуллин Л.И., Тюлькин С.В., Абдулина И.Р., Абдулина И.Р., Алимов А.М. ВЫЯВЛЕНИЕ НОВОГО (8-ГО) ГЕНОТИПА ВЛКРС В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ МИРА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-7. – С. 1467-1471;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32607 (дата обращения: 31.05.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074