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Title: Vinte e cinco anos de DENV-1 no Brasil: epidemiologia Molecular de Cepas Isoladas entre 1986 e 2011
Advisor: Nogueira, Rita Maria Ribeiro
Members of the board: Silva, Edson Elias da
Araújo, Josélio Maria Galvão de
Ferreira, Davis Fernandes
Mendonça, Marcos César Lima de
Motta, Fernando Couto
Authors: Nogueira, Fernanda de Bruycker
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: Este estudo apresenta a fiogenia e caracterização molecular baseados na análise do gene do envelope (E) (1.485 nucleotídeos) dos DENV-1 (n=48) e na região codificante completa (10.176 nucleotídeos) de seis representantes dentre as 48 amostras analisadas, isolados durante as epidemias ocorridas desde a introdução do sorotipo em 1986 até 2011. Possíveis eventos de recombinação genômica também foram analisados. Os resultados baseados na análise do gene E demonstraram que os DENV-1 isolados dos estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, Alagoas, Ceará, Piauí e Rio Grande do Norte pertencem ao genótipo V (América/África), mas agrupam-se em clades distintos. Três grupos foram identificados, um datando entre 1986-2002 (linhagem 1a), um segundo grupo representado por vírus isolados entre 2009 e 2011 e uma cepa isolada representativa do ano de 2002 (linhagem 2) e um grupo de cepas isoladas em 2010 e 2011 (linhagem 1b). A linhagem 2 apresentou um alto suporte de bootstrap garantindo a sua separação das outras linhagens. As linhagens 1a e 1b, apesar de se agruparem em ramos distintos, foram caracterizadas no mesmo grupo, com bootstrap acima de 75%. Além disso, as linhagens 1a e 1b foram mais relacionadas com as cepas americanas e a linhagem 2 com as cepas asiáticas. As substituições de aminoácidos (aa) foram observadas nos ectodomínios I e III da proteína E e foram associadas à separação das linhagens Uma substituição em E297 diferenciou a linhagem 1a das linhagens 1b e 2. As alterações observadas em E338, E394 (ectodomínio III), E428 e E430 (região \201Cstem\201D) diferenciaram as linhagens 1a, 1b e 2. A análise da região codificante completa apresentou um elevado número de substituições de aa (n=82), distribuídas entre as seis cepas estudadas, no entanto a cepa representante da linhagem 2 apresentou aproximadamente 50% do total observado. Com exceção do gene C, todos os outros genes analisados (prM/M, E, NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B e NS5) permitiram a classificação genotípica dos DENV-1. Os genes NS3 e NS5 permitiram a separação das linhagens 1 e 2, no entanto, apenas o gene E e a região codificante completa foram capazes de distinguir as linhagens em 1a, 1b e 2. Nenhum evento recombinante foi detectado dentre as amostras do estudo quando comparadas com amostras de referência disponíveis do Genbank, porém uma cepa da linhagem 1a, isolada no estado do Rio de Janeiro em 1988 foi considerada mais relacionada com uma cepa possivelmente recombinante isolada no estado do Paraná no ano de 2001 (amostra de referência AF513110/BR/2001).
Abstract: This study presents the phylogeny and molecular characterization based on envelope gene (E) analysis of DENV-1 (n=48) isolated during epidemics occurred since this serotype introduction in 1986 to 2011. From those strains, six were fully sequenced (coding region) and possible genomic recombination events were analyzed. The results of the phylogenetic analysis based on the E gene showed that DENV-1 isolates from the states of Rio de Janeiro, Espírito Santo, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, Alagoas, Ceará, Piauí and Rio Grande do Norte belong to genotype V (America/Africa), but grouping in distinct clades. Three groups were identified, one dating from 1986 to 2002 (lineage 1a), a second group isolated between 2009 and 2011 and a representative strain isolated in 2002 (lineage 2) and a group of strains isolated in 2010 and 2011 (lineage 1b). Lineage 2 has a high bootstrap support ensuring their separation from the other lineages. The lineages 1a and 1b, despite in distinct branches, were characterized in a same group supported by a bootstrap of 75%. Furthermore, the lineages 1a and 1b were more closely related to the American strains, while lineage 2 to the Asian strains. Amino acids (aa) substitutions were observed in the ectodomains I and III of the E protein and were associated to the lineages separation. A substitution on E297 differentiated the lineage 1a from the lineages 1b and 2. Changes observed in E338, E394 (ectodomain III), E428 and E430 (stem region) differentiated lineages 1a, 1b and 2. The complete coding region analysis showed a large number of specific aa changes (n=82) distributed among the six strains studied, however lineage 2 presented approximately 50% of the total detected. With the exception of the C gene, all the others genes analyzed allowed the DENV-1 classification into the distinct genotypes. However, only the E gene and the entire coding region were able to group those into the distinct lineages. No recombinant event was detected but a sample belonging to lineage 1a was closely related to the known recombinant strain AF513110/BR/2001.
keywords: DENV-1
Epidemiologia
Genótipo
Linhagem
Dengue
DeCS: Epidemiologia Molecular
Genótipo
Linhagem
Vírus da Dengue
Issue Date: 2013
Citation: NOGUEIRA, Fernanda de Bruycker. Vinte e cinco anos de DENV-1 no Brasil: epidemiologia Molecular de Cepas Isoladas entre 1986 e 2011. 2013. 158 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2013.
Date of defense: 2013-11-29
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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