Вопросы вирусологии. 2019; 64: 250-256
Филогенетический анализ и распространение вируса клещевого энцефалита дальневосточного субтипа (Flaviridae, Flavirus, TBEV-FE) на территории Азии
https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-5-250-256Аннотация
К настоящему времени появилось много данных по особенностям молекулярно-генетической характеристики разных штаммов вируса клещевого энцефалита (ВКЭ). Только на основе генома белка Е в GenBank зарегистрированы последовательности около 1500 штаммов ВКЭ.
Цель работы – ревизия и сравнительный анализ данных о полных геномах штаммов ВКЭ дальневосточного субтипа, распространённых на азиатской территории континента.
Материал и методы. Использованы данные о полных геномах 84 штаммов ВКЭ, изолированных на территории Азии, проведён филогенетический анализ.
Результаты и обсуждение. Показано, что здесь циркулируют варианты ВКЭ дальневосточного субтипа, которые подразделяются на три кластера (Sofjin-, Senzhang- и Shkotovo-подобных штаммов). Штамм Sofjin (Sofjin-1953, Sofjin-Chumakov, Sofjin-KSY) является эталонным для ВКЭ дальневосточного субтипа, а также для кластера Sofjin-подобных штаммов. Sofjin-подобные штаммы не встречаются в Китае и Японии, но широко распространены на территории Приморского и Хабаровского краёв. Группа Senzhang-подобных штаммов распространена в Китае, Восточной Сибири, в Хабаровском крае и на севере Приморского края, однако не встречается на о. Хоккайдо (Япония). Самой молодой, генетически более однородной группой по молекулярно-генетической характеристике оказались Shkotovo-подобные штаммы, выделенные на юге Приморского края и на о. Хоккайдо.
Заключение. Ревизия полногеномной характеристики штаммов ВКЭ дальневосточного субтипа позволила выявить особенности микроэволюции вируса в Азиатском регионе и показать индивидуальную привязанность штаммов к определённым территориям, а также обнаружить случайные находки таких штаммов на территориях других природных очагов.
Список литературы
1. Leonova G.N., Kozhemyako V.B., Borisevich V.G., Takashima I., Marinin D.V. Molecular-genetic basis of hetergeneity of the Far East population of tick-borne encephalitis virus. In: Proceeding of the 3rd International Conference «Ticks and tick-borne Pathogens: Into the 21st Century». Bratislava, Slovakia; 2000.
2. Злобин В.И., Мамаев Л.В., Джиоев Ю.П., Козлова И.В. Генетические типы вируса клещевого энцефалита. Журнал инфекционной патологии. 1996; 3(4): 13-7.
3. Belikov S.I., Kondratov I.G., Potapova U.V., Leonova G.N. The relationship between the structure of the tick-borne encephalitis virus strains and their pathogenic properties. PLoS One. 2014; 9(4): e94946. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0094946
4. International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) Release, EC 48, Budapest, Hungary, August 2016. Available at: https://talk.ictvonline.org/taxonomy/
5. Pletnev A.G., Yamshchikov V.F., Blinov V.M. Nucleotide sequence of the genome and complete amino acid sequence of the Polyprotein of tick-borne encephalitis virus. Virology. 1990; 174(1): 250-63. Doi: https://doi.org/10.1016/0042-6822(90)90073-z
6. King A.M.Q., Adams M.J., Carstens E.B., Lefkowitz E.J. Virus taxonomy: classification and nomenclature of viruses. In: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego: Elsevier; 2012: 1003-20.
7. Ecker M., Allison S.L., Meixnar T., Heinz F.X. Sequence analysis and genetic classification of tick-borne encephalitis virus from Europe and Asia. J. Gen. Virol. 1999; 80(Pt. 1): 179-85. Doi: https://doi.org/10.1099/0022-1317-80-1-179
8. Leonova G.N., Belikov S.I., Kondratov I.G. Characteristics of far eastern strains of tick-borne encephalitis virus. Arch. Virol. 2017; 162(8): 2211-8. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-017-3309-1
9. Зильбер Л.А. Весенний (весенне-летний) эпидемический клещевой энцефалит. Архив биологических наук. 1939; 56(2): 9-37.
10. Zhang Y., Si B.Y., Liu B.H., Chang G.H., Yang Y.H., Huo Q.B., et al. Complete genomic characterization of two tick-borne encephalitis viruses isolated from China. Virus Res. 2012; 167(2): 310-3. Doi: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2012.05.015
11. Takashima I., Morita K., Chiba M., Hayasaka D., Sato T., Takezawa C., et al. A case of tick-borne encephalitis in Japan and isolation of the virus. J. Clin. Microbiol. 1997; 35(8): 1943-7.
12. Kuraku S., Zmasek C.M., Nishimura O., Katoh K. aLeaves facilitates on-demand exploration of metazoan gene family trees on MAFFT sequence alignment server with enhanced interactivity. Nucleic Acids Res. 2013; 41(W1): W22-8. Doi: https://doi.org/10.1093/nar/gkt389
13. Robinson O., Dylus D., Dessimoz C. Phylo.io: interactive viewing and comparison of large phylogenetic trees on the web. Mol. Biol. Evol. 2016; 33(8): 2163-6. Doi: https://doi.org/10.1093/molbev/msw080
14. Краминская Н., Живоляпина Р.Р., Мейерова Р.А., Перевозчиков В.А. Своеобразный штамм вируса клещевого энцефалита, выделенный от больного с прогредиентным течением заболевания. В кн.: Материалы конференции «Актуальные проблемы вирусных инфекций». М.; 1965: 190-1.
15. Kulakova N.V., Andaev E.I., Belikov S.I. Tick-borne encephalitis virus in Eastern Siberia: complete genome characteristics. Arch. Virol. 2012; 157(11): 2253-5. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-012-1412-x
16. Вотяков В.И., Протас И.И., Жданов В.М. Западный клещевой энцефалит. Минск; 1978.
17. Вотяков В.И., Злобин В.И., Мишаева Н.П. Клещевые энцефалиты Евразии. Новосибирск: Наука; 2002.
18. Леонова Г.Н. О нозологической однородности и эволюции клещевого энцефалита. Тихоокеанский медицинский журнал. 2010; (3): 19-22.
19. Коренберг Э.И. Биохорологическая структура вида. М.: Наука; 1979.
20. Коренберг Э.И, Лебедева Н.Н. Районирование ареала таежного клеща Ixodes persulcatus. Зоологический журнал. 1976; 55(10): 1468.
21. Vorovitch M.F., Kozlovskaya L.I., Romanova L.Yu., Chernokhaeva L.L., Ishmukhametov A.A., Karganova G.G. Genetic description of a tick-borne encephalitis virus strain Sofjin with the longest history as a vaccine strain. SpringerPlus. 2015; 4: 761. Doi: https://doi.org/10.1186/s40064-015-1561-y
22. Leonova G.N., Belikov S.I., Kondratov I.G., Takashima I. Comprehensive assessment of the genetics and virulence of TBEV strains isolated from patients with inapparent and clinical forms of the infection in the Russian Far East. Virology. 2013; 443(1): 89-98. Doi: https://doi.org/10.1016/j.virol.2013.04.029
23. Леонова Г.Н. Клещевой энцефалит в Приморском крае. Владивосток: Дальнаука; 1997.
Problems of Virology. 2019; 64: 250-256
Phylogenetic analysis and distribution of far eastern tick-borne encephalitis virus subtype (Flaviridae, Flavirus, TBEV-FE) from Asia
https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-5-250-256Abstract
To date, a lot of data on molecular genetic characteristics of different tick-borne encephalitis virus strains has appeared. Only on the basis of the E protein genome, sequences of about 1,500 TBEV strains were registered in GenBank.
The purpose of the work – revision and comparative analysis of data on complete genomes sequences of the Far Eastern subtype of TBE virus strains distributed in the Asian part of Eurasian continent.
Material and methods. The data on the complete genomes of 84 strains of TBEV isolated in Asia were used; phylogenetic analysis was performed.
Results and discussion: it was shown that variants of the TBEV of the Far Eastern subtype are circulating here and form three separate clusters (Sofjin, Senzhang- и Shkotovo-like strains). Sofjin strain (Sofjin-1953, Sofjin-Chumakov, Sofjin-KSY) was considered to be the reference for Far Eastern TBE virus subtype strains and a cluster of Sofjin-like strains. Sofjin-like strains were not found in China and Japan, but widely distributed throughout the area of Primorsky and Khabarovsk krai. The group of Senzhang-like strains was distributed in China, Eastern Siberia, Khabarovsk krai and northern Primorsky krai, but was not found in Japan (Hokkaido). According to molecular genetic characteristics the youngest and more genetically homogeneous group was the Shkotovo-like strains, isolated in the southern part of Primorsky krai, however not found on Hokkaido Island (Japan).
Conclusion: revision of the complete genome characteristics of TBEV strains revealed the features of micro-evolutionary process of viral populations in the Asian part of Eurasia, show the individual affection of strains to certain territories, as well as detect random finds of such strains in the territories of other natural foci.
References
1. Leonova G.N., Kozhemyako V.B., Borisevich V.G., Takashima I., Marinin D.V. Molecular-genetic basis of hetergeneity of the Far East population of tick-borne encephalitis virus. In: Proceeding of the 3rd International Conference «Ticks and tick-borne Pathogens: Into the 21st Century». Bratislava, Slovakia; 2000.
2. Zlobin V.I., Mamaev L.V., Dzhioev Yu.P., Kozlova I.V. Geneticheskie tipy virusa kleshchevogo entsefalita. Zhurnal infektsionnoi patologii. 1996; 3(4): 13-7.
3. Belikov S.I., Kondratov I.G., Potapova U.V., Leonova G.N. The relationship between the structure of the tick-borne encephalitis virus strains and their pathogenic properties. PLoS One. 2014; 9(4): e94946. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0094946
4. International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) Release, EC 48, Budapest, Hungary, August 2016. Available at: https://talk.ictvonline.org/taxonomy/
5. Pletnev A.G., Yamshchikov V.F., Blinov V.M. Nucleotide sequence of the genome and complete amino acid sequence of the Polyprotein of tick-borne encephalitis virus. Virology. 1990; 174(1): 250-63. Doi: https://doi.org/10.1016/0042-6822(90)90073-z
6. King A.M.Q., Adams M.J., Carstens E.B., Lefkowitz E.J. Virus taxonomy: classification and nomenclature of viruses. In: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego: Elsevier; 2012: 1003-20.
7. Ecker M., Allison S.L., Meixnar T., Heinz F.X. Sequence analysis and genetic classification of tick-borne encephalitis virus from Europe and Asia. J. Gen. Virol. 1999; 80(Pt. 1): 179-85. Doi: https://doi.org/10.1099/0022-1317-80-1-179
8. Leonova G.N., Belikov S.I., Kondratov I.G. Characteristics of far eastern strains of tick-borne encephalitis virus. Arch. Virol. 2017; 162(8): 2211-8. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-017-3309-1
9. Zil'ber L.A. Vesennii (vesenne-letnii) epidemicheskii kleshchevoi entsefalit. Arkhiv biologicheskikh nauk. 1939; 56(2): 9-37.
10. Zhang Y., Si B.Y., Liu B.H., Chang G.H., Yang Y.H., Huo Q.B., et al. Complete genomic characterization of two tick-borne encephalitis viruses isolated from China. Virus Res. 2012; 167(2): 310-3. Doi: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2012.05.015
11. Takashima I., Morita K., Chiba M., Hayasaka D., Sato T., Takezawa C., et al. A case of tick-borne encephalitis in Japan and isolation of the virus. J. Clin. Microbiol. 1997; 35(8): 1943-7.
12. Kuraku S., Zmasek C.M., Nishimura O., Katoh K. aLeaves facilitates on-demand exploration of metazoan gene family trees on MAFFT sequence alignment server with enhanced interactivity. Nucleic Acids Res. 2013; 41(W1): W22-8. Doi: https://doi.org/10.1093/nar/gkt389
13. Robinson O., Dylus D., Dessimoz C. Phylo.io: interactive viewing and comparison of large phylogenetic trees on the web. Mol. Biol. Evol. 2016; 33(8): 2163-6. Doi: https://doi.org/10.1093/molbev/msw080
14. Kraminskaya N., Zhivolyapina R.R., Meierova R.A., Perevozchikov V.A. Svoeobraznyi shtamm virusa kleshchevogo entsefalita, vydelennyi ot bol'nogo s progredientnym techeniem zabolevaniya. V kn.: Materialy konferentsii «Aktual'nye problemy virusnykh infektsii». M.; 1965: 190-1.
15. Kulakova N.V., Andaev E.I., Belikov S.I. Tick-borne encephalitis virus in Eastern Siberia: complete genome characteristics. Arch. Virol. 2012; 157(11): 2253-5. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-012-1412-x
16. Votyakov V.I., Protas I.I., Zhdanov V.M. Zapadnyi kleshchevoi entsefalit. Minsk; 1978.
17. Votyakov V.I., Zlobin V.I., Mishaeva N.P. Kleshchevye entsefality Evrazii. Novosibirsk: Nauka; 2002.
18. Leonova G.N. O nozologicheskoi odnorodnosti i evolyutsii kleshchevogo entsefalita. Tikhookeanskii meditsinskii zhurnal. 2010; (3): 19-22.
19. Korenberg E.I. Biokhorologicheskaya struktura vida. M.: Nauka; 1979.
20. Korenberg E.I, Lebedeva N.N. Raionirovanie areala taezhnogo kleshcha Ixodes persulcatus. Zoologicheskii zhurnal. 1976; 55(10): 1468.
21. Vorovitch M.F., Kozlovskaya L.I., Romanova L.Yu., Chernokhaeva L.L., Ishmukhametov A.A., Karganova G.G. Genetic description of a tick-borne encephalitis virus strain Sofjin with the longest history as a vaccine strain. SpringerPlus. 2015; 4: 761. Doi: https://doi.org/10.1186/s40064-015-1561-y
22. Leonova G.N., Belikov S.I., Kondratov I.G., Takashima I. Comprehensive assessment of the genetics and virulence of TBEV strains isolated from patients with inapparent and clinical forms of the infection in the Russian Far East. Virology. 2013; 443(1): 89-98. Doi: https://doi.org/10.1016/j.virol.2013.04.029
23. Leonova G.N. Kleshchevoi entsefalit v Primorskom krae. Vladivostok: Dal'nauka; 1997.
