Вопросы вирусологии. 2021; 66: 211-216
Геномные изменения вируса африканской чумы свиней (Asfarviridae: Asfivirus: African swine fever virus), связанные с адаптацией к размножению в перевиваемой культуре клеток
https://doi.org/10.36233/0507-4088-50Аннотация
Введение. Возбудитель африканской чумы свиней (Suidae) (АЧС) – крупный (175–215 нм) двухцепочечный ДНК-вирус, относящийся к семейству Asfarviridae. К настоящему времени секвенирован и подробно проанализирован только геном штамма BA71V, адаптированного к клеточной культуре Vero.
Целью данной работы явился сравнительный анализ полногеномного сиквенса исходного изолята вируса АЧС Odintsovo 02/14 и 2 штаммов, полученных на уровне 30 и 50 пассажей и адаптированных к росту в клеточной культуре CV-1.
Материал и методы. В работе использованы различные варианты вируса АЧС: исходный изолят Odintsovo 02/14 и 2 штамма адаптированного вируса: ASFV/ARRIAH/CV-1/30 и ASFV/ARRIAH/CV-1/50. Библиотеку последовательностей конструировали с использованием набора «Nextera XT DNA library preparation kit» («Illumina», США).
Результаты. Длина геномов штаммов ASFV/ARRIAH/CV-1/30 и ASFV/ARRIAH/CV-1/50 составила 186 529 и 186 525 п.н. соответственно. Всего между исходным и адаптированными вариантами обнаружены 78 однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphisms, SNP); кроме того, установлено наличие крупноразмерной делеции величиной 2947 п.н. в правом (3’-концевом) вариабельном регионе у обоих адаптированных штаммов.
Обсуждение. Возбудитель АЧС как ДНК-содержащий вирус может не иметь высокого мутационного статуса. Однако в данном исследовании повторно установлено, что адаптация этого инфекционного агента к росту в перевиваемой культуре клеток (КК) приводит к появлению крупноразмерной делеции в 3’-вариабельной области генома.
Заключение. В связи с недостаточной изученностью данной проблемы необходимо проведение дополнительных исследований, что позволит подтвердить имеющиеся данные относительно влияния каждой из описанных мутаций на характер размножения вируса и степень его вирулентности.
Список литературы
1. Krug P.W., Holinka L.G., O’Donnell V., Reese B., Sanford B., Fernandez-Sainz I., et al. The progressive adaptation of a Georgian isolate of African swine fever virus to Vero cells leads to a gradual attenuation of virulence in swine corresponding to major modifications of the viral genome. J. Virol. 2015; 89(4): 2324–32. https://doi.org/10.1128/jvi.03250-14
2. Rodríguez J.M., Moreno L.T., Alejo A., Lacasta A., Rodríguez F., Salas M.L. Genome sequence of african swine fever virus BA71, the virulent parental strain of the nonpathogenic and tissue-culture adapted BA71V. PLoS One. 2015; 10(11): e0142889. https://doi. org/10.1371/journal.pone.0142889
3. Мазлум А., Зиняков Н.Г., Першин А.С., Шевченко И.В., Жуков И.Ю., Федосеева Д.Н., и др. Анализ изменений генетической структуры и биологических свойств вируса африканской чумы свиней при адаптации к перевиваемой культуре клеток. Ветеринария сегодня. 2018; (4): 21–5. https://doi.org/10.29326/2304- 196X-2018-4-27-21-25
4. Мазлум А., Шарипова Д.В., Гаврилова В.Л. Методические рекомендации по выделению и титрованию вируса африканской чумы свиней в культуре клеток селезенки свиней. Владимир; 2019.
5. Szpara M.L., Tafuri Y.R., Enquist L.W. Preparation of viral DNA from nucleocapsids. J. Vis. Exp. 2011; (54): 3151. https://doi. org/10.3791/3151
6. Elsukova A.A., Shevchenko I.V., Varentsova A.A., Puzankova O.S., Zhukov I.Y., Pershina A.S., et al. Biological properties of African swine fever virus Odintsovo 02/14 isolate and its genome analysis. Int. J. Env. Agricult. Res. 2017; 3(10): 26–37. https://doi. org/10.25125/agriculture-journal-IJOEAR-OCT-2017-15
7. Tabares E., Olivares I., Santurde G., Garcia M.J., Martin E., Carnero M.E. African swine fever virus DNA: deletions and additions during adaptation to growth in monkey kidney cells. Arch. Virol. 1987; 97(3): 333–46. https://doi.org/10.1007/bf01314431
Problems of Virology. 2021; 66: 211-216
Changes in the genome of African swine fever virus (Asfarviridae: Asfivirus: African swine fever virus) associated with adaptation to reproduction in continuous cell culture
https://doi.org/10.36233/0507-4088-50Abstract
Introduction. African swine fever virus (ASFV) is a large, double-stranded DNA virus in the Asfarviridae family. It is the causative agent of African swine fever (ASF). Only the genome of BA71V strain, adapted to Vero cell culture, was fully analyzed.
The aim of this study was analyzing the complete genome sequence of two strains of adapted to the growth in CV-1 cell culture (CC) ASFV obtained after 30 and 50 passages, in comparison to the parental virus.
Material and methods. ASFV isolate Odintsovo 02/14 (parental), ASFV adapted variants ASFV/ARRIAH/CV-1/30 and ASFV/ARRIAH/CV-1/50 were all used to extract genomic DNA (gDNA). Sequencing library was constructed using the «Nextera XT DNA library preparation kit» («Illumina», USA).
Results. Genomes of ASFV/ARRIAH/CV-1/30 and ASFV/ARRIAH/CV-1/50 consisted of 186 529 bp and 186 525 bp, respectively. Total 78 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified between the parental Odintsovo 02/14 and the two high passaged strains, as well as a 2947 bp large-size deletion in the 3’ variable region of adapted viruses was detected.
Discussion. ASFV as a DNA-containing virus may not have a very high level of mutation, but this is the second study showing that adaptation to growth in continuous CC leads to large deletions in the genome of the virus.
Conclusion. Mutations in the protein-coding regions of the genome can be synonymous and non-synonymous, i.e. leading to amino acid substitution. Additional research is needed to understand the influence of the mutations described in the adaptation process on the reproduction of the virus and its virulence.
References
1. Krug P.W., Holinka L.G., O’Donnell V., Reese B., Sanford B., Fernandez-Sainz I., et al. The progressive adaptation of a Georgian isolate of African swine fever virus to Vero cells leads to a gradual attenuation of virulence in swine corresponding to major modifications of the viral genome. J. Virol. 2015; 89(4): 2324–32. https://doi.org/10.1128/jvi.03250-14
2. Rodríguez J.M., Moreno L.T., Alejo A., Lacasta A., Rodríguez F., Salas M.L. Genome sequence of african swine fever virus BA71, the virulent parental strain of the nonpathogenic and tissue-culture adapted BA71V. PLoS One. 2015; 10(11): e0142889. https://doi. org/10.1371/journal.pone.0142889
3. Mazlum A., Zinyakov N.G., Pershin A.S., Shevchenko I.V., Zhukov I.Yu., Fedoseeva D.N., i dr. Analiz izmenenii geneticheskoi struktury i biologicheskikh svoistv virusa afrikanskoi chumy svinei pri adaptatsii k perevivaemoi kul'ture kletok. Veterinariya segodnya. 2018; (4): 21–5. https://doi.org/10.29326/2304- 196X-2018-4-27-21-25
4. Mazlum A., Sharipova D.V., Gavrilova V.L. Metodicheskie rekomendatsii po vydeleniyu i titrovaniyu virusa afrikanskoi chumy svinei v kul'ture kletok selezenki svinei. Vladimir; 2019.
5. Szpara M.L., Tafuri Y.R., Enquist L.W. Preparation of viral DNA from nucleocapsids. J. Vis. Exp. 2011; (54): 3151. https://doi. org/10.3791/3151
6. Elsukova A.A., Shevchenko I.V., Varentsova A.A., Puzankova O.S., Zhukov I.Y., Pershina A.S., et al. Biological properties of African swine fever virus Odintsovo 02/14 isolate and its genome analysis. Int. J. Env. Agricult. Res. 2017; 3(10): 26–37. https://doi. org/10.25125/agriculture-journal-IJOEAR-OCT-2017-15
7. Tabares E., Olivares I., Santurde G., Garcia M.J., Martin E., Carnero M.E. African swine fever virus DNA: deletions and additions during adaptation to growth in monkey kidney cells. Arch. Virol. 1987; 97(3): 333–46. https://doi.org/10.1007/bf01314431
