Analysis of the env gene variability of the IDU-A HIV-1 variant in the outbreak of the HIV infection epidemic in Perm region of Russia (1996-2011)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the present work, a total of 132 HIV-1 env gene C2-V3-C3 sequences belonging to the IDU-A genetic variant were analyzed. The variants were obtained from the viruses circulating among IDUs and heterosexuals in the Perm region at different periods. It was shown that the rate of the divergence of the IDU-A HIV-1 viruses from a common ancestor increased 4.3 times (p < 0.001) in 2011 as compared with the onset of the epidemics. The rate of the HIV-1 evolution was different in the two risk groups of the infection. The mean genetic distance of HIV-1 variants circulating among heterosexuals was 1.3 times longer (p = 0.008) than that among IDUs. The accumulation rate of the nucleotide (including nonsynonymous) substitutions in the C2-V3-C3 HIV-1 env gene region among individuals infected by heterosexual contacts was 1.7 times higher than that among IDUs. The differences in the positions of the codons subjected to positive selection were demonstrated depending on the infection risk group tested.

About the authors

A. V. Lebedev

«Federal Research Centre of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»; K.I. Skryabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology

Author for correspondence.
Email: lebedevalesha236@gmail.com
Russian Federation

E. V. Kazennova

«Federal Research Centre of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

S. Ya. Zverev

Perm Regional Center for Prevention and Control of AIDS and Infectious Diseases

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

Yu. I. Nistratova

Perm Regional Center for Prevention and Control of AIDS and Infectious Diseases

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

V. Yu. Laga

«Federal Research Centre of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

A. S. Tumanov

«Federal Research Centre of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

N. V. Glushchenko

«Federal Research Centre of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

E. I. Yarygina

K.I. Skryabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

M. R. Bobkova

«Federal Research Centre of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

References

  1. Joos B., Fischer M., Schweizer A., Kuster H., Böni J., Wong J.K. et al. Positive in vivo selection of the HIV-1 envelope protein gp120 occurs at surface-exposed regions. J. Infect. Dis. 2007; 196(2): 313-20.
  2. Lythgoe K.A., Fraser C. New insights into the evolutionary rate of HIV-1 at the within-host and epidemiological levels. Proc. Biol. Sci. 2012; 279(1741): 3367-75.
  3. Berry I.M., Ribeiro R., Kothari M., Athreya G., Daniels M., Lee H.Y. et al. Unequal evolutionary rates in the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) pandemic: the evolutionary rate of HIV-1 slows down when the epidemic rate increases. J. Virol. 2007; 81(19): 10625-35.
  4. Korber B., Muldoon M., Theiler J., Gao F., Gupta R., Lapedes A. et al. Timing the ancestor of the HIV-1 pandemic strains. Science. 2000; 288(5472): 1789-96.
  5. Frost S.D., Wrin T., Smith D.M., Kosakovsky Pond S.L., Liu Y., Paxinos E. et al. Neutralizing antibody responses drive the evolution of human immunodeficiency virus type 1 envelope during recent HIV infection. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005; 102(51): 18514-9.
  6. Barroso H., Borrego P., Bartolo I., Marcelino J.M., Familia C., Quintas A. et al. Evolutionary and structural features of the C2, V3 and C3 envelope regions underlying the differences in HIV-1 and HIV-2 biology and infection. PLoS One. 2011; 6(1): e14548.
  7. Abebe A., Lukashov V.V., Rinke De Wit TF., Fisseha B., Tegbaru B., Kliphuis A. et al. Timing of the introduction into Ethiopia of subcluster C of HIV type 1 subtype C. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2001; 17(7): 657-61.
  8. Lukashov V.V., Goudsmit J. Recent evolutionary history of human immunodeficiency virus type 1 subtypes B: reconstruction of epidemic onset based on sequence distances to the common ancestor. J. Mol. Evol. 2002; 54(5): 680-91.
  9. Kuiken C., Thakallapalli R., Esklid A., de Ronde A. Genetic analysis reveals epidemiologic patterns in the spread of human immunodeficiency virus. Am. J. Epidemiol. 2000; 152(9): 814-22.
  10. Dukhovlinova E., Masharsky A., Toussova O., Verevochkin S., Solovyeva T., Meringof M. et al. Two Independent HIV Epidemics in Saint Petersburg, Russia Revealed by Molecular Epidemiology. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2015; 31(6): 608-14.
  11. Бобков А.Ф., Зверев С.Я., Бобкова М.Р., Осташова В.Л., Красникова Л.А., Зубриков В.В. и др. Эпидемиологическая и генетическая характеристика первых 40 случаев ВИЧ-инфекции на территории Пермской области. Вопросы вирусологии. 2000; 45(4): 18-21.
  12. Фельдблюм И.В., Зверев С.Я., Остапович А.В., Аликина Ю.И., Суханова А.Л., Казеннова Е.В. и др. Молекулярно-эпидемиологические аспекты распространения ВИЧ-инфекции в Пермском крае. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2007; (2): 18-24.
  13. Лага В.Ю., Казеннова Е.В., Васильев А.В., Лаповок И.А., Исмаилова А., Бейшеева Н. и др. Молекулярно-генетическая характеристика вариантов ВИЧ-1, распространенных на территории Киргизии. Вопросы вирусологии. 2012; 57(5): 26-32.
  14. Delwart E., Shpaer E.G., Louwagie J., McCutchan F.E., Grez M., R@übsamen-Waigmann H. et al. Genetic relationships determined by a DNA heteroduplex mobility assay analysis of HIV-1 env genes. Science. 1993; 262(5137): 1257-61.
  15. Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A., Kumar S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0. Mol. Biol. Evol. 2013; 30(12): 2725-9.
  16. Darriba D., Taboada G.L., Doallo R., Posada D. jModelTest 2: more models, new heuristics and parallel computing. Nat. Methods. 2012; 9(8): 772.
  17. Yang W., Bielawski J.P., Yang Z. Widespread adaptive evolution in the human immunodeficiency virus type 1 genome. J. Mol. Evol. 2003, 57(2): 212-21.
  18. Delport W., Poon A.F., Frost S.D., Kosakovsky Pond S.L. Datamonkey 2010: a suite of phylogenetic analysis tools for evolutionary biology. Bioinformatics. 2010; 26(19): 2455-7.
  19. Thomson M.M., de Parga E.V., Vinogradova A., Sierra M., Yakovlev A., Rakhmanova A. et al. New insights into the origin of the HIV type 1 subtype A epidemic in former Soviet Union’s countries derived from sequence analyses of preepidemically transmitted viruses. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2007; 23(12): 1599-604.
  20. Riva C., Romano L., Saladini F., Lai A., Carr J.K., Francisci D. et al. Identification of a possible ancestor of the subtype A1 HIV Type 1 variant circulating in the former Soviet Union. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2008; 24(10): 1319-25.
  21. Lemey P., Rambaut A., Pybus O.G. HIV evolutionary dynamics within and among hosts. AIDS Rev. 2006; 8(3): 125-40.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Lebedev A.V., Kazennova E.V., Zverev S.Y., Nistratova Y.I., Laga V.Y., Tumanov A.S., Glushchenko N.V., Yarygina E.I., Bobkova M.R.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».