Выявление и характеризация вируса Dezidougou (род Negevirus) в комарах (Ochlerotatus caspius), собранных на территории Республики Саха (Якутия)

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Мониторинг и исследование микроорганизмов, переносимых членистоногими, имеют важное значение. В последнее время с развитием методов секвенирования нового поколения (NGS) у насекомых идентифицировано множество ранее неизвестных вирусов.

Цель исследования. Изоляция вирусов из комаров отобранных в Республике Саха (Якутия), с последующим исследованием нового для России негевируса, выделенного из комаров вида Ochlerotatus caspius, включая определение его полной нуклеотидной последовательности, филогенетическую и вирусологические характеристики.

Материалы и методы. Изоляцию вируса Dezidougou проводили на культуре клеток C6/36 (Aedes albopictus). Электронную микроскопию осуществляли с использованием электронного микроскопа JEM 1400. Скрининговое определение нуклеотидных последовательностей выполняли с применением метода NGS на высокопроизводительном секвенаторе MiSeq, Illumina (США). Определение полногеномной нуклеотидной последовательности проводили секвенированием по методу Сэнгера. Филогенетический анализ выполняли с использованием базы данных GenBank и программ Vector NTI Advance 11, MEGA 11.

Результаты. Выделенный из комаров вирус эффективно реплицировался в клетках C6/36, вызывая их гибель. При этом он не размножался в использованных клеточных культурах млекопитающих. Выделенный вирус при интрацеребральном инфицировании мышей-сосунков не вызывал у них патологических проявлений. При электронно-микроскопическом исследовании очищенной вируссодержащей суспензии было показано наличие сферических вирусных частиц диаметром 45‒55 нм. Результаты полногеномного секвенирования идентифицировали его принадлежность к вирусу Dezidougou, впервые выделенному в Кот д’Ивуаре. Нуклеотидная последовательность генома штамма Yakutsk 2023 вируса Dezidougou была депонирована в базе данных GenBank (PP975071.1).

Заключение. Впервые в Российской Федерации был выделен и охарактеризован вирус Dezidougou рода Negevirus. Проведение дальнейших исследований распространенности негевирусов, их вирусологических особенностей, потенциального значения для здравоохранения и влияния на векторную компетентность переносчиков является важным и перспективным.

Полный текст

Введение

Исторически сложился особый интерес к вирусам, инфицирующим членистоногих, из-за их участия в распространении вирусов, патогенных для человека и животных. Изначально под понятием «вирусы, специфичные для насекомых» (insect specific viruses, ISVs) подразумевали вирусы рода Ortoflavivirus (семейство Flaviviridae), способные реплицироваться только в клетках насекомых, но при этом обладающие схожей организацией генома с ортофлавивирусами, патогенными для позвоночных [1, 2]. С развитием методов высокопроизводительного секвенирования были идентифицированы новые ISVs [3, 4]. К настоящему времени группа ISVs включает в себя представителей разных семейств: Baculoviridae, Poxviridae, Iridoviridae, Ascoviridae, Polydnaviridae, геном которых представлен двухцепочечной ДНК; Parvoviridae (одноцепочечная ДНК); Reoviridae, Tetraviridae, Dicistroviridae, Nodaviridae, Picornaviridae, Flaviviridae (РНК(+)); Rhabdoviridae (РНК(−)) [1‒5].

Представители рода Negevirus обнаружены в разных частях мира и инфицируют широкий круг гематофагов (комаров родов Culex, Aedes и Anopheles, а также москитов рода Lutzomyia). В то же время негевирусы генетически близки с вирусами растений из родов Cilevirus, Higrevirus и Blunervirus (Kitaviridae), что позволило выдвинуть гипотезу о роли растений в естественном цикле передачи негевирусов [6, 7]. Род Negevirus носит название по первому полностью охарактеризованному изоляту Negev virus [6]. К негевирусам на сегодняшний день относятся более 36 видов вирусов, не включая 30 неклассифицированных вирусов (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browse/).

Вирус Dezidougou (DEZV) впервые был выделен в Институте Пастера (Дакар, Сенегал) из популяции комаров Aedes aegypti, собранных вблизи деревни Дезидугу (Dеzidougou), Кот-д’Ивуар в 1987 г. [6, 7]. Позже DEZV был обнаружен в разных частях света: Европа, Африка, Центральная и Южная Америка [6, 8, 9]. Вирионы негевирусов имеют сферическую форму диаметром 45‒50 нм [6]. Геном негевирусов представлен несегментированной одноцепочечной РНК с положительным смыслом, размером 7‒10 к.б. Большинство негевирусов имеют три открытые рамки считывания (open reading frame, ORF), фланкированные нетранслируемыми областями на 5’- и 3’-концах. Каждая ORF разделена короткими межгенными областями, наибольшая рамка ORF1 кодирует вирусную полимеразу, ORF2 ‒ гликопротеин, а ORF3 ‒ мембранные белки [7]. На конце вирусного генома присутствует поли(А)-хвост длиной от 13 до 52 п.н. [6].

Цель работы ‒ изоляция вирусов из комаров, отобранных в Республике Саха (Якутия), а также исследование нового для России вируса DEZV, выделенного из комаров вида Ochlerotatus caspius, включая определение его полной нуклеотидной последовательности, филогенетическую и вирусологическую характеристики.

Материалы и методы

За полевой период 2023 г. на территории Республики Саха (Якутия) в Сайсарском (62.029955/129.668761) и Центральном районах (62.009133/129.744127) были отловлены комары в количестве 500 особей. Комаров транспортировали в сумках-холодильниках на влажной салфетке при температуре +4 °С и хранили при температуре −18‒24 °С. Комаров сортировали по фенотипическим признакам и объединяли в пулы по 10 особей. Морфологическими ключами для определения рода служили: размер особи, цвет чешуек, длина лапок и строение ротового аппарата. Для определения вида комаров секвенировали фрагмент 16S рРНК и фрагмент гена COI митохондриального генома. Всего был исследован 51 пул комаров.

Перед гомогенизацией всех комаров промывали в 70% этаноле, а затем дважды водой для удаления потенциальных поверхностных микроорганизмов. Полученные пулы комаров Ochlerotatus sp. гомогенизировали в 300 мкл физиологического раствора на гомогенизаторе TissueLyser LT (Qiagen, Нидерланды).

Изоляцию вируса проводили на высокочувствительной для ISVs культуре клеток C6/36 (Aedes albopictus) [10‒12]. Монослой выращивали до образования 80‒90% конфлюентности в 24-луночном планшете (Greiner, Австрия) в среде DMEM F12 (Gibco, США), содержащей 10% фетальной бычьей сыворотки (Gibco, США), пенициллин 100 МЕ/мл и стрептомицин 100 мкг/мл (Gibco, США), в атмосфере с 5% CO2 при температуре 28 °С. Культуру инфицировали отфильтрованными гомогенатами комаров и инкубировали на протяжении 7 сут, оценивая возможные проявления цитопатического эффекта (ЦПЭ). После этого планшеты с клеточными монослоями подвергали трем циклам замораживания/оттаивания, полученные суспензии осветляли от клеточного дебриса центрифугированием 8000g при 4 °С в течение 5 мин и использовали для выполнения пассажа (инфицирование свежих монослоев клеток C6/36 аналогично вышеописанному). После выявления выраженного вирусоспецифического ЦПЭ вирусными суспензиями инфицировали монослои клеток C6/36, выращенные в культуральных флаконах (Greiner, Австрия). Определение инфекционного титра полученной вируссодержащей суспензии проводили по стандартной методике на культуре C6/36 микрометодом с регистрацией результатов микроскопией и МТТ-тестом [13, 14]. Расчет титра осуществляли по методу Спирмена‒Кербера [15].

Световую микроскопию выполняли с использованием инвертированного микроскопа Olympus CKX53 (Olympus, Япония), с фиксацией цифровой камерой Olympus SC50 (Olympus, Япония) при увеличении ×200 и цифровой обработкой в программе Cellsens Standard.

Для проведения электронной микроскопии вируссодержащую культуральную среду осветляли от клеток центрифугированием при 8000g в течение 10 мин для удаления остатков клеточного дебриса. Вирус концентрировали с использованием концентратора для центрифуг VivaSpin (Sartorius, Германия) в течение 30 мин при 6000g. Концентрат ресуспендировали, фиксировали формалином и наносили в виде суспензий на медные сеточки, покрытые пленкой-подложкой из формвара и стабилизированные углеродом. Препараты окрашивали 1% водным раствором уранилацетата по общепринятой методике. Образцы исследовали при помощи электронного микроскопа JEM 1400 (Jeol, Япония) при ускоряющем напряжении 80 кВ. Анализ и обработку изображения осуществляли с помощью программного пакета iTEM (SIS, Германия).

Способность DEZV инфицировать клетки млекопитающих исследовали на перевиваемых культурах: HEK-293A (клетки почки эмбриона человека), Vero E6 (клетки почки зеленой мартышки), а также СПЭВ (клетки почки эмбриона свиньи). Монослой клеток в культуральных флаконах Т-25 заражали 0,1 мл инокулята и инкубировали в поддерживающей среде DMEM F12 с 2% FBS (фетальная бычья сыворотка) в течение 10 сут. Полученные клеточные лизаты тестировали на наличие инфекционного вирусного потомства титрованием на клеточной культуре C6/36.

Проверку восприимчивости животных к вирусу DEZV осуществляли на 2‒3-дневных беспородных мышах-сосунках. Наблюдение за животными, инфицированными интрацеребрально 0,02 мл инокулята, проводили в течение 21 сут.

Скрининговое определение нуклеотидных последовательностей ISVs проводили методом высокопроизводительного секвенирования. Тотальную РНК экстрагировали с помощью «Реагент Extract RNA» («Евроген», Россия) согласно протоколу производителя. Водную фазу, полученную после добавления хлороформа и последующего центрифугирования, собирали и разбавляли 1 : 1 свежеприготовленным 70% этанолом и очищали на спин-колонках Cleanup Mini («Евроген», Россия) и обрабатывали Benzonaze (Merck, Германия) [16]. Синтез первой цепи кДНК проводили с использованием модуля NEBNext Ultra Directional (New England Biolabs Inc., США) для синтеза первой цепи ДНК. Синтез второй цепи ДНК выполняли с использованием UMI Second Strand Synthesis Module for QuantSeq FWD Illumina (Lexogen, Австрия). Подготовленные dsDNA библиотеки анализировали на высокопроизводительном секвенаторе MiSeq (Illumina, США). Cutadapt (версия 1.18) и SAMtools (версия 0.1.18) использовали для удаления адаптеров Illumina и повторного чтения. Контиги были собраны de novo с использованием ассемблера MIRA (версия 4.9.6).

Определение полной нуклеотидной последовательности РНК вируса DEZV проводили с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР), используя праймеры (Приложение 1), комплементарные фрагментам генома исследуемого вируса. Постановку ОТ-ПЦР осуществляли на термоциклере С1000 (Bio-Rad, США) в 15 мкл реакционной смеси. Полученные ампликоны разделяли методом гель-электрофореза в 2% агарозном геле, в трис-ацетатном буфере («Евроген», Россия) с 0,1% бромида этидия (Sisco Research Laboratories, Индия).

Реакцию секвенирования по Сэнгеру проводили с использованием набора BigDye Terminator v. 3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, США), на автоматическом анализаторе 3500xl Genetic Analyzer (Applied Biosystems, США). Полученные нуклеотидные последовательности выравнивали по прототипным последовательностям с использованием программного продукта UniproUGENE v. 1.48. Филогенетический анализ выполняли с использованием базы данных GenBank. Построение филогенетических деревьев выполняли в программах Vector NTI Advance 11 и MEGA 11. Филогенетические деревья были рассчитаны по методу максимального правдоподобия с использованием 500 реплик бутстрепа.

Авторы подтверждают соблюдение институциональных и национальных стандартов по использованию лабораторных животных в соответствии с Consensus author guidelines for animal use 2010. Протокол исследования одобрен Комитетом по Биоэтике ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора (Протокол № 02 от 03.04.2023).

Результаты

При попытке изоляции вирусов из гомогенатов 51 пула комаров было выполнено 3 последовательных пассажа на культуре С6/36. При выполнении 3-го пассажа на монослое клеток С6/36, соответствующему одному из используемых для инфицирования пулов, на 5-е сутки инкубации было зарегистрировано возникновение цитопатических проявлений, усиливающихся при дальнейшем инкубировании. Для подтверждения наличия вызывающего литическую инфекцию вируса выполнили дополнительный 4-й пассаж на конфлюэнтном монослое С6/36. На рис. 1 представлены микрофотографии, иллюстрирующие наличие выраженного вирусоспецифического ЦПЭ, приводящего к 6-м суткам после инфицирования к 100% гибели клеток. Инфекционная активность выделенного вирусного изолята была определена титрованием на клеточной культуре С6/36 и составила 7,1 lg ТЦД50/мл. Для определения формы и размеров вирусных частиц проводили электронно-микроскопическое исследование. Негативно окрашенная суспензия вируса содержала частицы преимущественно диаметром 48‒52 нм, округлой формы, с более электронно-плотной областью в центральной части (рис. 2).

 

Рис. 1. Световая микроскопия (×200) культуры клеток С6/36, инфицированной штаммом DEZV Yakutsk 2023, через 120 ч после инфицирования.

Слева представлен контроль культуры клеток С6/36.

Fig. 1. Light microscopy (×200) of C6/36 cell culture infected with DEZV Yakutsk 2023 strain 120 hours after infection.

On the left is a control of C6/36 cell culture.

 

Рис. 2. Просвечивающая электронная микроскопия очищенной суспензии вируса.

Частицы округлой формы диаметром 45‒55 нм и электронно-плотной областью в центральной части. Контрастирование 2% уранилацетатом. Бар указан на снимках.

Fig. 2. Transmission electron microscopy of a purified virus suspension.

Rounded particles with a diameter of 4555 nm and an electron-dense region in the central part. Contrasted with 2% uranyl acetate. The scale is indicated on images.

 

Для определения потенциальной способности выделенного вирусного изолята реплицироваться в клетках млекопитающих инфицировали клеточные культуры Vero E6, HEK-293A и СПЭВ с множественностью 10 ТЦД50/кл и инкубировали в течение 10 сут. Вирусоспецифического воздействия на клеточные культуры не было выявлено. Клеточные лизаты вышеуказанных культур были подвергнуты титрованию на культуре С6/36. Инфекционного вируса не обнаружили. Полученные результаты доказывают неспособность выделенного вирусного изолята реплицироваться в использованных клетках млекопитающих.

Для выявления возможных патогенных свойств выделенного вируса инфицировали мышей-сосунков. Показано, что интрацеребральное инфицирование дозой 105 ТЦД50/мышь не вызывало каких-либо клинических проявлений инфекции за весь период наблюдения (21 сут).

Скрининговое определение нуклеотидных последовательностей суммарной РНК из инфицированных клеток C6/36 методом секвенирования нового поколения (NGS) позволило идентифицировать фрагмент нуклеотидной последовательности, соответствующей ORF1 генома негевируса Dеzidougou. Длина фрагмента составляла 471 п.н. с количеством прочтений 1465, степенью покрытия 293. Для определения полной нуклеотидной последовательности негевируса DEZV проводили секвенирование по Сэнгеру. Геном представляет собой несегментированную одноцепочечную РНК с положительным смыслом, размером 9010 п.н., имеет три открытые рамки считывания. Экспериментально определенная последовательность была депонирована в базе данных GenBank под номером: PP975071.1. Сходство нуклеотидной последовательности выделенного варианта DEZV Yakutsk 2023 с известными изолятами негевирусов приведено в таблице. Наиболее высокий уровень сходства (92%) по нуклеотидной последовательности DEZV Yakutsk 2023 показал в сравнении с изолятом из Coquillettidia richiardii из Германии (DEZV OP576003). Аналогичный показатель в сравнении с вариантом DEZV, выделенным в Испании (MT096525), составил 86%. Уровень сходства с нуклеотидными последовательностями других негевирусов был следующим: с Kustavi Negevirus (ON949944, Испания) ‒ 69,6%, Utsjoki Negevirus 3 (ON955101, Финляндия) ‒ 72,1%, Wallerfield virus (KX518839, Панама) и Uxmal virus (MH719095.1, Мексика) ‒ 68%. Наличие большого количества аминокислотных замен свидетельствует о существенном генетическом разнообразии негевирусов.

 

Таблица. Уровни сходства (%) нуклеотидной/выведенной аминокислотной последовательностей штамма DEZV Yakutsk 2023 в сравнении с наиболее близкими штаммами негевирусов

Table. Levels of homology (%) of nucleotide/derived amino acid sequences of strain DEZV Yakutsk 2023 in comparison with the closest negevirus strains

Название штамма

Name of strain

GenBank

Страна

Country

Год

Year

Нуклеотидная последовательность, %

Nucleotide sequence, %

Аминокислотная последовательность, %

Amino acid sequence, %

Dezidougou virus strain 8345

OP576003.1

Германия

Germany

2014

91,95

98,40

Dezidougou virus strain ArA 20086

JQ675604.1

Кот-д’Ивуар

Côte d’Ivoire

1984

85,22

96,27

Dezidougou virus strain DEZI/ Aedes africanus/SEN/ DAK-AR-41524/1984

KY968698.1

Сенегал

Senegal

1984

86,24

96,18

Dezidougou virus isolate FTA2-3

MT096525.1

Испания

Spain

2015

86,08

96,44

Kustavi Negevirus isolate FIN/VS-2018/100

ON949944.1

Финляндия

Finland

2017

69,61

71,62

Agua Salud Negevirus isolate PA-2013-MP416-PP

MK959116.1

Панама

Panama

2013

67,31

57,38

Wallerfield virus strain TR7904

NC_023440.1

Тринидад и Тобаго

Trinidad and Tobago

2009

67,84

61,27

Wallerfield virus isolate PA-2013-MP416-PP

MK959117.1

Панама

Panama

2013

68,16

61,45

Uxmal virus isolate UXMV-M985

MH719095.1

Мексика

Mexico

2007

68,57

60,58

Utsjoki Negevirus 3 isolate FIN/L-2018/06

ON955101.1

Финляндия

Finland

2015

72,14

82,15

Culex Biggie-like virus strain CBigVL/Kern

MH188028.1

США

USA

2016

70,88

55,19

Culex negev-like virus 3 strain mos172X44875

NC_035129.1

Австралия

Australia

2015

70,00

55,30

Tanay virus isolate 11-3, complete genome

KF425262.1

Филиппины

Philippines

2005

70,02

52,82

Goutanap virus 16GH1

LC504569.1

Гана

Ghana

2016

68,85

56,00

 

На рис. 3 представлено филогенетическое дерево с выделенным нами DEZV Yakutsk 2023 и негевирусами. Наиболее близким к DEZV Yakutsk 2023 является прототипный Dezidougou virus strain 8345 (OP576003.1) из Германии с уровнем идентичности 91,95%. Из других негевирусов наиболее близкими являются вирусы, выделенные в Финляндии (Utsjoki Negevirus 1, ON949947), Castlerea virus в Австралии (KX886280) и Ying Kou virus в Китае (isolate NC 040636.1) с уровнем сходства 72,1‒72,4% по нуклеотидным последовательностям.

 

Рис. 3. Филодендрограмма, отображающая анализ максимального правдоподобия полноразмерных вирусных последовательностей DEZV и других негевирусов.

Последовательность, охарактеризованная в этом исследовании, выделена символом (●). А, В и С основные ветви негевирусов.

Fig. 3. Phylodendrogram showing the maximum likelihood analysis of full-length viral sequences of DEZV and viruses of the genus Negevirus.

The sequence characterized in this study is highlighted with the symbol (●). A, B, and C are the main branches of negeviruses.

 

Обсуждение

За последние десятилетия было обнаружено большое число вирусов насекомых, которые входят в различные семейства, включая вирусы, относящиеся к негевирусам.

Выделенный нами из пулов комаров, отобранных в Республике Саха (Якутия), вирус эффективно реплицировался в клетках C6/36 (Aedes albopictus), вызывая их гибель. При этом он был не способен инфицировать и размножаться в клеточных культурах млекопитающих (Vero E6, HEK-293A и СПЭВ). Выделенный вирус при интрацеребральном инфицировании высокой дозой не вызывал патологических проявлений у мышей-сосунков. Результаты полногеномного секвенирования определили его принадлежность к негевирусам, наибольший уровень гомологии был отмечен с Dezidougou virus, впервые выделенным в Кот-д’Ивуаре. При электронно-микроскопическом исследовании очищенной вируссодержащей суспензии показано наличие характерных для негевирусов сферических вирусных частиц диаметром 45‒55 нм. В ряде исследований негевирусов было показано, что эти вирусы размножаются только в клетках членистоногих и не реплецируют в клетках позвоночных. Так, в работе [6] с вирусами Negev (NEGV), Piura (PIUV), Dezidougou (DEZV), Ngewotan (NWTV), Loreto (LORV) и Santana (SANV) авторы инфицировали клеточные культуры C6/36, Vero и BHK-21, а также новорожденных мышей (внутримозговая инокуляция). Все перечисленные вирусы были способны реплицироваться лишь в клетках C6/36 и не вызывали заболевания сосунков, что согласуется с результатами настоящего исследования.

Род Negevirus состоит из разнообразной группы специфичных для насекомых вирусов, с геномом, представленным одноцепочечной (+)РНК, выделенной от комаров и москитов-флеботоминов в Бразилии, Колумбии, Перу, Панаме, США, Германии, Испании и Непале. Данные вирусы были изолированы из пулов комаров, собранных в полевых условиях, что позволяет предположить их довольно широкую распространенность среди комаров в природе. Для большинства негевирусов характерны высокая генетическая изменчивость и наличие межвидовой передачи. Негевирусы широко географически распространены и имеют разнообразный круг хозяев среди насекомых ‒ комары родов Culex, Aedes и Anopheles, москиты рода Lutzomyia и др. [17, 18]. Наши результаты о выделении DEZIV в Республике Саха (Якутия) в России подтверждают данные о широком географическом распространении негевирусов.

Биологическое и потенциальное значение для здравоохранения негевирусов еще предстоит определить. Поскольку негевирусы изначально были выделены из отобранных в природе комаров разных родов, которые являются переносчиками арбовирусов, то существует возможность влияния негевирусной инфекции на восприимчивость и векторную компетентность переносчиков к вирусным патогенам позвоночных. Так, экспериментально, на Ae. aegypti было показано, что инфицирование комаров определенными штаммами бактериального эндосимбионта Wolbachia препятствует репликации вируса денге и снижает компетентность переносчика [18, 19]. И если бактериальный эндосимбионт может изменить компетентность комара-переносчика к арбовирусам, то вполне вероятно, что вирусный симбионт тоже может оказывать аналогичный эффект. Считается, что ISVs также могут потенциально использоваться в качестве агентов биологического контроля с предполагаемым исключением суперинфекции патогенными для человека арбовирусами и поддержания эффекта в природе посредством трансовариальной передачи [20]. В недавней работе показано, что негевирус Piura эффективно ингибирует репликацию вируса Зика в клетках насекомых. Коинфицирование клеток C6/36 с PIUV приводило к 10 000-кратному снижению инфекционного титра вируса Зика по сравнению с моноинфицированными вирусом Зика клетками. В то же время вирус Зика не был способен ингибировать репликацию PIUV [21]. E. Patterson и соавт. [22] продемонстрировали, что вирус Negev ингибирует репликацию арбовирусов Чикунгунья и восточного энцефалита лошадей, относящихся к роду Alphavirus, в коинфицированных клетках комаров. Другими исследователями было показано, что специфичный для насекомых Culex Flavivirus (CxFV) Izabal не подавлял репликацию вируса Западного Нила (ВЗН) в клетках C6/36 и комарах Culex quinquefas ciatus. Особенно важно, что трансмиссионная эффективность в отношении ВЗН была усилена у инфицированных CxFV комаров [23].

Ранее экспериментально было показано, что негевирусы обнаруживаются в слюнных железах насекомых и, значит, существует потенциальная возможность передачи вируса позвоночному хозяину во время кормления [24, 25]. Следовательно, люди и другие позвоночные могут иметь контакт с негевирусами, что повышает вероятность некоторых из них адаптироваться и, в конечном итоге, сформироваться уже как условный патоген позвоночных. Существует обоснованное предположение о том, что многие вирусы позвоночных, передающиеся членистоногими, первоначально были специфичными для насекомых [7]. Предположение о том, что ISVs являются предками арбовирусов, делает эти вирусы потенциальным инструментом для изучения эволюции перехода от одного хозяина к другим.

Заключение

Впервые на территории Российской Федерации в пуле комаров, отобранных в Республике Саха (Якутия), был идентифицирован и выделен вирус, относящийся к негевирусам. Выделенный штамм негевируса DEZV Yakutsk 2023 эффективно реплицировался в клетках C6/36 (Ae. albopictus), вызывая их гибель. При этом он был не способен инфицировать и размножаться в использованных клеточных культурах млекопитающих и не вызывал патологических проявлений у мышей-сосунков при интрацеребральном инфицировании. Методом NGS и секвенированием по методу Сэнгера установлена полная нуклеотидная последовательность вирусного генома DEZV Yakutsk 2023 и проведен филогенетический анализ.

Дальнейшее исследование распространенности негевирусов, их вирусологических особенностей, потенциального значения для здравоохранения и влияния на векторную компетентность переносчиков представляется важным и перспективными.

×

Об авторах

Марина Алексеевна Степанюк

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: stepanyuk_ma@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0009-0002-2658-7746

младший научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Станислав Сергеевич Легостаев

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: legostaev_ss@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-6202-445X

стажер-исследователь отдела молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Кристина Вячеславовна Карелина

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: karelina_kv@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0009-0003-1421-1765

стажер-исследователь отдела молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Нина Федоровна Тимофеева

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»

Email: niakswan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9895-5873

научный сотрудник

Россия, 677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск

Ксения Федоровна Емцова

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: k.emtsova@g.nsu.ru
ORCID iD: 0009-0003-5165-5357

стажер-исследователь отдела микроскопических исследований

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Олеся Викторовна Охлопкова

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Автор, ответственный за переписку.
Email: ohlopkova_ov@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-8214-7828

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела биофизики и экологических исследований

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Олег Святославович Таранов

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: taranov@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-6746-8092

заведующий отделом микроскопических исследований

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Владимир Александрович Терновой

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: tern@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-1275-171X

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Альберт Васильевич Протопопов

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»

Email: a.protopopov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6543-4596

д-р биол. наук, главный научный сотрудник

Россия, 677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск

Валерий Борисович Локтев

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: loktev@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-0229-321X

д-р биол. наук, профессор, академик РАЕН, главный научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Виктор Александрович Святченко

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: svyat@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-2729-0592

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Александр Петрович Агафонов

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: agafonov@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-2577-0434

д-р биол. наук, генеральный директор

Россия, 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово

Список литературы

  1. Kuno G. A survey of the relationships among the viruses not considered arboviruses, vertebrates, and arthropods. Acta Virol. 2004; 48(3): 135–44.
  2. Calzolari M., Zé-Zé L., Vázquez A., Sánchez Seco MP., Amaro F., Dottori M. Insect-specific flaviviruses, a worldwide widespread group of viruses only detected in insects. Infect. Genet. Evol. 2016; 40: 381–8. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2015.07.032
  3. Roundy CM., Azar SR., Rossi SL., Weaver SC., Vasilakis N. Insect-specific viruses: a historical overview and recent developments. Adv. Virus Res. 2017; 98: 119–46. https://doi.org/10.1016/bs.aivir.2016.10.001
  4. Blitvich B.J., Firth A.E. Insect-specific flaviviruses: a systematic review of their discovery, host range, mode of transmission, superinfection exclusion potential and genomic organization. Viruses. 2015; 7(4): 1927–59. https://doi.org/doi: 10.3390/v7041927
  5. Carvalho V.L., Long M.T. Insect-specific viruses: an overview and their relationship to arboviruses of concern to humans and animals. Virology. 2021; 557: 34–43. https://doi.org/10.1016/j.virol.2021.01.007
  6. Vasilakis N., Forrester N.L., Palacios G., Nasar F., Savji N., Rossi SL., et al. Negevirus: a proposed new taxon of insect-specific viruses with wide geographic distribution. J. Virol. 2013; 87(5): 2475–88. https://doi.org/10.1128/JVI.00776-12
  7. Nunes M.R.T., Contreras-Gutierrez M.A., Guzman H., Martins L.C., Barbirato M.F., Savit C., et al. Genetic characterization, molecular epidemiology, and phylogenetic relationships of insect-specific viruses in the taxon Negevirus. Virology. 2017; 504: 152–67. https://doi.org/10.1016/j.virol.2017.01.022
  8. Auguste A.J., Carrington C.V.F., Forrester N.L., Popov V.L., Guzman H., Widen S.G., et al. Characterization of a novel Negevirus and a novel Bunyavirus isolated from Culex (Culex) declarator mosquitoes in Trinidad. J. Gen. Virol. 2014; 95(Pt. 2): 481–5. https://doi.org/10.1099/vir.0.058412-0
  9. Truong Nguyen P.T., Culverwell C.L., Suvanto M.T., Korhonen E.M., Uusitalo R., Vapalahti O., et al. Characterisation of the RNA virome of nine Ochlerotatus species in Finland. Viruses. 2022; 14(7): 1489. https://doi.org/10.3390/v14071489
  10. da Silva Ribeiro A.C., Martins L.C., da Silva S.P., de Almeida Medeiros D.B., Miranda K.K.P., Nunes Neto J.P., et al. Negeviruses isolated from mosquitoes in the Brazilian Amazon. Virol. J. 2022; 19(1): 17. https://doi.org/10.1186/s12985-022-01743-z
  11. Hermanns K., Marklewitz M., Zirkel F., Overheul G.J., Page R.A., Loaiza J.R., et al. Agua Salud alphavirus defines a novel lineage of insect-specific alphaviruses discovered in the New World. J. Gen. Virol. 2020; 101(1): 96–104. https://doi.org/10.1099/jgv.0.001344
  12. Auguste A.J., Langsjoen R.M., Porier D.L., Erasmus J.H., Bergren N.A., Bolling B.G., et al. Isolation of a novel insect-specific flavivirus with immunomodulatory effects in vertebrate systems. Virology. 2021; 562: 50–62. https://doi.org/10.1016/j.virol.2021.07.004
  13. Svyatchenko V., Nikonov S., Mayorov A., Gelfond M., Loktev V. Antiviral photodynamic therapy: Inactivation and inhibition of SARS-CoV-2 in vitro using methylene blue and Radachlorin. Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2021; 33: 102112. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2020.102112
  14. Toth K., Spencer J., Dhar D., Sagartz J., Buller R., Painter G., et al. Hexadecyloxypropyl-cidofovir, CMX001, prevents adenovirus induced mortality in a permissive, immunosuppressed animal model. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2008; 105(20): 7293–97. https://doi.org/10.1073/pnas.0800200105
  15. Lei C., Yang J., Hu J., Sun X. On the calculation of TCID 50 for quantitation of virus infectivity. Virol. Sin. 2021; 36(1): 141–4. https://doi.org/10.1007/s12250-020-00230-5
  16. Rodgers MA., Wilkinson E., Vallari A., McArthur C., Sthreshley L., Brennan CA., et al. Sensitive next-generation sequencing method reveals deep genetic diversity of HIV-1 in the Democratic Republic of the Congo. J. Virol. 2017; 91(6): e01841-16. https://doi.org/10.1128/JVI.01841-16
  17. Walker T., Jeffries C.L., Mansfield K.L., Johnson N. Mosquito cell lines: history, isolation, availability and application to assess the threat of arboviral transmission in the United Kingdom. Parasit. Vectors. 2014; 7: 382. https://doi.org/10.1186/1756-3305-7-382
  18. Müller G., Schlein Y. Plant tissues: the frugal diet of mosquitoes in adverse conditions. Med. Vet. Entomol. 2005; 19(4): 413–22. https://doi.org/10.1111/j.1365-2915.2005.00590.x
  19. Moreira L.A., Iturbe-Ormaetxe I., Jeffery J.A., Lu G., Pyke A.T., Hedges L.M., et al. A Wolbachia symbiont in Aedes aegypti limits infection with dengue, Chikungunya, and Plasmodium. Cell. 2009; 139(7): 1268–78. https://doi.org/10.1016/j.cell.2009.11.042
  20. Öhlund P., Lundén H., Blomström A.L. Insect-specific virus evolution and potential effects on vector competence. Virus Genes. 2019; 55(2): 127–37. https://doi.org/10.1007/s11262-018-01629-9
  21. Carvalho V.L., Prakoso D., Schwarz E.R., Logan T.D., Nunes B.T.D., Beachboard S.E., et al. Negevirus Piura suppresses Zika virus replication in mosquito cells. Viruses. 2024; 16(3): 350. https://doi.org/10.3390/v16030350
  22. Patterson EI., Kautz TF., Contreras-Gutierrez MA., Guzman H., Tesh RB., Hughes GL. Negeviruses reduce replication of alphaviruses during coinfection. J. Virol. 2021; 95(14): e0043321. https://doi.org/10.1128/JVI.00433-21
  23. Kent R.J., Crabtree M.B., Miller B.R. Transmission of West Nile virus by Culex quinquefasciatus say infected with Culex Flavivirus Izabal. PLoS Negl. Trop. Dis. 2010; 4(5): e671. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0000671
  24. Higgs S., Beaty B.J. Natural cycles of vector-borne pathogens. In: Marquardt M.C., ed. Biology of Disease Vectors. New York: Elsevier Academic Press; 2005: 167–85.
  25. Guerrero D., Cantaert T., Missé D. Aedes mosquito salivary components and their effect on the immune response to arboviruses. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2020; 10: 407. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.00407

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Световая микроскопия (×200) культуры клеток С6/36, инфицированной штаммом DEZV Yakutsk 2023, через 120 ч после инфицирования. Слева представлен контроль культуры клеток С6/36.

Скачать (269KB)
3. Рис. 2. Просвечивающая электронная микроскопия очищенной суспензии вируса. Частицы округлой формы диаметром 45‒55 нм и электронно-плотной областью в центральной части. Контрастирование 2% уранилацетатом. Бар указан на снимках.

Скачать (338KB)
4. Рис. 3. Филодендрограмма, отображающая анализ максимального правдоподобия полноразмерных вирусных последовательностей DEZV и других негевирусов. Последовательность, охарактеризованная в этом исследовании, выделена символом (●). А, В и С ‒ основные ветви негевирусов.

Скачать (498KB)
5. Приложение 1
Скачать (228KB)

© Степанюк М.А., Легостаев С.С., Карелина К.В., Тимофеева Н.Ф., Емцова К.Ф., Охлопкова О.В., Таранов О.С., Терновой В.А., Протопопов А.В., Локтев В.Б., Святченко В.А., Агафонов А.П., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-77676 от 29.01.2020.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах