Молекулярно-генетичний аналiз варiабельностi генiв HA, NA та NP вiрусу пташиного грипу

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ ВАРІАБЕЛЬНОСТІ ГЕНІВ HA,NA ТА NP ВІРУСУ ПТАШИНОГО ГРИПУ (УПОРІВНЯННІ ШТАМІВH1N1 ТА H7N9)

MOLECULAR GENETIC ANALYSIS OF VARIABILITY OF HA, NA AND NP GENES OF INFLUENZA VIRUS (COMPARED TO H1N1 AND H7N9 STRAINS).

Буряченко С. В., Стегній Б. Т.

ННЦ Інститут експериментальної та клінічної ветеринарної медицини

м. Харків, вул. Пушкінська 83

Buriachenko S.V., Stegniy B.T.

NSC Institute of Experimental and Clinical Veterinary Medicine

Kharkov, str. Pushkinska 83

Резюме. Вірус пташиного грипу є збудником зоонозних та антропонозних захворювань. Досліджено варіабельність генів вірусу пташиного грипу HA, NA та NP, що кодують фактори вірулентності, на прикладі штамів H1N1 та H7N9.

Ключові слова: Influenza virus А, H1N1, H7N9, варіабельність генів, гемаглютенін, нейромінідаза, нуклеопротеїн.

Abstract. Influenza virusis a causative agent of zoonotic and anthropogenic diseases. The variability of the Influenza virusHA, NA and NP geneswhich are encoding virulence factors has been studied and as the exampleH1N1 and H7N9 strainswere takeninto research.

Key words: Influenza virus A, H1N1, H7N9, gene variability, hemagglutinin, neurominidase, nucleoprotein.

        Вступ. Вірус Influenza virus (родина Orthomyxoviridae) є збудником пташиного грипу — гострого високо контагіозного захворювання респіраторного та шлунково-кишківникового тракту [1]. Згідно поліморфізму нуклеотидних та амінокислотних послідовностей Influenza virus поділяється на три типи — A, Bта C. Найбільш розповсюдженим зоонозним агентом є вірус типу А, який здатен долати міжвидовий бар‘єр і уражувати птахів та ссавців, зокрема людей [2,3]. Вірус типу А має найбільшу серед Influenza virus кількість хазяїв. Такі властивості даного вірусу обумовлені вищою швидкістю його еволюції, ніж у вірусів типу В та С [1,3].

        Періодично Influenza virus А викликає епізоотії, епідемії та пандемії [3]. За останні роки через масові епізоотії у більш ніж 50 країнах проводився вимушений забій мільйонів голів птахів [4,5].

Найбільш важливими факторами вірулентності вірусу пташиного грипу є поверхневі протеїни — гемаглютенін (НA, або Н) і нейромінідаза (NA, абоN), та фактор реплікації нуклеопротеїн (NP). Поліморфізм даних генів залишається недостатньо дослідженим[6, 7, 8]. Influenza virus A поділяється на підтипи згідно поліморфізму НA та NA. Існують 18 НA (H) та 11 NA (N) підтипів. Епізоотії, здебільшого, обумовлені високовірулентними штамами H1N1 та H7N9 [2].

Метою дослідження було дослідити варіабельність генів HA, NA та NP вірусу пташиного грипу, що кодують фактори вірулентності НA, NA та NP, відповідно, на прикладі штамів H1N1 та H7N9.

Матеріали та методи. Матеріалом досліджень слугували нуклеотидні послідовності генів HA, NA та NP штамів вірусу пташиного грипу H1N1 та H7N9, отримані з Національного центу біотехнологічної інформації (National Centre of Biotechnology Information) [9].

Кластерний аналіз та обрахування генетичних дистанцій послідовностей генів HA, NA та NP здійснювали за алгоритмом ClustalW за допомогою програми MEGA 6. Побудову дендрограми здійснювали за парногруповим методом кластеризації з арифметичним усередненням (UnweightedPair-GroupMethod), достовірність обраховували за допомогою бут-стреп аналізу при числі реплікацій рівному 500 [10, 11]. Достовірним вважали результат, більший за 70 [11].

Варіабельність генів HA, NA та NP досліджували шляхом локального вирівнювання добраних послідовностей за алгоритмом Сміта-Уотермана за допомогою програми Vector NTI-11 [12]. Поліморфні локуси визначали на найдовших нуклеотидних послідовностях відповідних генів.

Результати та обговорення. Результати кластерного аналізу добраних послідовностей наведено на рис. 1-3. Числа на вузлах – показник бут-стреп аналізу. По осі Х – довжина гілок (заміни на позицію).

За результатом кластерного аналізу послідовності гену НА штамів H1N1 та H7N9,утворюють окремі кластери (рис. 1). Нуклеотидні послідовності гену НА штамів H1N1 та H7N9 утворюють окремі кластери, що свідчить про високий рівень поліморфізму даного гену.