Выявление и характеризация вируса Dezidougou (род Negevirus) в комарах (Ochlerotatus caspius), собранных на территории Республики Саха (Якутия)
- Авторы: Степанюк М.А.1, Легостаев С.С.1, Карелина К.В.1, Тимофеева Н.Ф.2, Емцова К.Ф.1, Охлопкова О.В.1, Таранов О.С.1, Терновой В.А.1, Протопопов А.В.2, Локтев В.Б.1, Святченко В.А.1, Агафонов А.П.1
-
Учреждения:
- ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)
- ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»
- Выпуск: Том 70, № 1 (2025)
- Страницы: 47-56
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- URL: https://virusjour.crie.ru/jour/article/view/16698
- DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-280
- EDN: https://elibrary.ru/pbmmdx
- ID: 16698
Цитировать
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.
Ключевые слова
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 45‒55 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. КольцовоСтанислав 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. КольцовоКристина 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. КольцовоНина 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. ЯкутскКсения 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. КольцовоОлеся 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. КольцовоОлег 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. КольцовоВладимир 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. КольцовоАльберт 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. ЯкутскВалерий 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. КольцовоВиктор 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. КольцовоАлександр 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. КольцовоСписок литературы
- Kuno G. A survey of the relationships among the viruses not considered arboviruses, vertebrates, and arthropods. Acta Virol. 2004; 48(3): 135–44.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
