Phylogenetic analysis of variants of the Puumala virus (Hantaviridae: Orthohantavirus) circulating in the Saratov region

封面图片

如何引用文章

全文:

详细

The objective is to determine the complete nucleotide sequence and conduct a phylogenetic analysis of genome variants of the Puumala virus isolated in the Saratov region.

Materials and methods. The samples for the study were field material collected in the Gagarinsky (formerly Saratovsky), Engelssky, Novoburassky and Khvalynsky districts of the Saratov region in the period from 2019 to 2022. To specifically enrich the Puumala virus genome in the samples, were used PCR and developed a specific primer panel. Next, the resulting PCR products were sequenced and the fragments were assembled into one sequence for each segment of the virus genome. To construct phylogenetic trees, the maximum parsimony algorithm was used.

Results. Genetic variants of the Puumala virus isolated in the Saratov region have a high degree of genome similarity to each other, which indicates their unity of origin. According to phylogenetic analysis, they all form a separate branch in the cluster formed by hantaviruses from other subjects of the Volga Federal District. The virus variants from the Republics of Udmurtia and Tatarstan, as well as from the Samara and Ulyanovsk regions, are closest to the samples from the Saratov region.

Conclusion. The data obtained show the presence of a pronounced territorial confinement of strains to certain regions or areas that are the natural biotopes of their carriers. This makes it possible to fairly accurately determine the territory of possible infection of patients and/or the circulation of carriers of these virus variants based on the sequence of individual segments of their genome.

作者简介

Yaroslav Krasnov

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-4909-2394

PhD in Chemistry, leading researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Ekaterina Naidenova

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

编辑信件的主要联系方式.
Email: katim2003@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6474-3696

PhD in Biology, leading researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Natalia Guseva

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0003-3763-9708

PhD in Biology, senior researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Tatyana Polunina

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2234-2760

PhD in Medical sciences, senior researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Natalya Sharapova

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-5289-7783

PhD in Biology, researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Ekaterina Sosedova

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0009-0004-4443-2646

Researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Nina Kotova

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-9270-523X

Researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Kirill Zakharov

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: zaharov_ks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4726-309X

PhD in Biology, senior researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Andrey Kazantsev

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: andreikazancev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1790-0411

researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Irina Domanina

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-4731-8089

researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Vladimir Chekashov

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-9593-4353

PhD in Biology, senior researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Mikhail Shilov

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-0083-8212

PhD in Biology, researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Evgeniy Kondratiev

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-7508-4355

Researcher

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Natalya Osina

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: davidova_n_work@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0954-5683

PhD in Biology, Head of Department of Microbiology

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

Vladimir Kutyrev

Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe»

Email: rusrapi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3788-3452

Academician of RAS, Professor, Director

俄罗斯联邦, 410005, Saratov

参考

  1. Savitskaya T.A., Ivanova A.V., Isaeva G.Sh., Reshetnikova I.D., Trifonov V.A., Ziatdinov V.B., et al. Analysis of the epidemiological situation of hemorrhagic fever with renal syndrome in the Russian Federation in 2022 and forecast of its development for 2023. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2023; (1): 85–95. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2023-1-85-95 https://elibrary.ru/mgxnza (in Russian)
  2. Ivanova A.V., Safronov V.A., Popov N.V., Kuklev E.V. Epidemiological zoning of the Volga federal district territory by the level of potential epidemic hazard of hemorrhagic fever with renal syndrome natural foci. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2020; (1): 91–6. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2020-1-91-96 https://elibrary.ru/jrywjk (in Russian)
  3. Chumachkova E.A., Ivanova A.V., Porshakov A.M., Vyatkin I.N., Forostyanaya M.V., Chumachkov K.Ya., et al. Zoning of the territory of the Saratov region by the intensity of epidemic manifestations of HFRS using GIS analysis. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2023; (3): 156–63. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2023-3-156-163 https://elibrary.ru/dwrlpq (in Russian)
  4. Tkachenko E.A., Ishmukhametov A.A., Dzagurova T.K., Bernshtein A.D., Morozov V.G., Siniugina A.A., et al. Hemorrhagic fever with renal syndrome, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25(12): 2325–8. https://doi.org/10.3201/eid2512.181649
  5. Ishmukhametov A.A., Dzagurova T.K., Morozov V.G., Kurashova S.S., Balovneva M.V., Sotskova S.E., et al. Characteristics of hantaviruses as causative agents of the zoonotic hemorrhagic fevers. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2017; 16(3): 26–32. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2017-16-3-26-32 https://elibrary.ru/yrhmch (in Russian)
  6. ICTV. Taxonomy Browser. Available at: https://ictv.global/taxonomy
  7. Kabwe E., Davidyuk Y., Shamsutdinov A., Garanina E., Martynova E., Kitaeva K., et al. Orthohantaviruses, emerging zoonotic pathogens. Pathogens. 2020; 9(9): 775. https://doi.org/10.3390/pathogens9090775
  8. Yashina L.N., Tregubchak T.V., Malyshev B.S., Smetannikova N.A., Grishchenko I.V., Dol’skii A.A., et al. Hantavirus associated with hemorrhagic fever with renal syndrome outbreak in the Saratov region in 2019. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2021; (4): 150–6. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-4-150-156 https://elibrary.ru/dxxsey (in Russian)
  9. Davidyuk Y.N., Kabwe E., Shamsutdinov A.F., Knyazeva A.V., Martynova E.V., Ismagilova R.K., et al. The Distribution of Puumala orthohantavirus genome variants correlates with the regional landscapes in the Trans-Kama area of the Republic of Tatarstan. Pathogens. 2021; 10(9): 1169. https://doi.org/10.3390/pathogens10091169
  10. Kabwe E., Shamsutdinov A.F., Suleimanova S., Martynova E.V., Ismagilova R.K., Shakirova V.G., et al. Puumala orthohantavirus reassortant genome variants likely emerging in the watershed forests. Int. J. Mol. Sci. 2023; 24(2): 1018. https://doi.org/10.3390/ijms24021018
  11. Kabwe E., Al Sheikh W., Shamsutdinov A.F., Ismagilova R.K., Martynova E.V., Ohlopkova O.V., et al. Analysis of Puumala orthohantavirus genome variants identified in the territories of Volga Federal District. Trop. Med. Infect. Dis. 2022; 7(3): 46. https://doi.org/10.3390/tropicalmed7030046
  12. Blinova E., Deviatkin A., Makenov M., Popova Y., Dzagurova T. Evolutionary formation and distribution of Puumala virus genome variants, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2023; 29(7): 1420–4. https://doi.org/10.3201/eid2907.221731
  13. Castel G., Chevenet F., Razzauti M., Murri S., Marianneau P., Cosson J.F., et al. Phylogeography of Puumala orthohantavirus in Europe. Viruses. 2019; 11(8): 679. https://doi.org/10.3390/v11080679
  14. Souza W.M., Bello G., Amarilla A.A., Alfonso H.L., Aquino V.H., Figueiredo L.T. Phylogeography and evolutionary history of rodent-borne hantaviruses. Infect. Genet. Evol. 2014; 21: 198–204. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2013.11.015
  15. Ramsden C., Holmes E.C., Charleston M.A. Hantavirus evolution in relation to its rodent and insectivore hosts: no evidence for codivergence. Mol. Biol. Evol. 2009; 26(1): 143–53. https://doi.org/10.1093/molbev/msn234

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Administrative division of the Saratov region. The city district of Saratov (1), Engelssky (2), Novoburassky (3) and Khvalynsky (4) districts are highlighted in color.

下载 (823KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Phylogenetic tree showing the close relationship between 368 genome variants (segment S) strains of the Puumala orthohantavirus from Russia, near and far abroad countries. a – for three clusters; b – enlarged fragment of the phylogenetic tree – cluster 1 in Figure 2 a. The close relationship between genome variants (segment S) of 151 strains of the Puumala orthohantavirus from the Volga Federal District is shown. In Figure 2 b, samples circled in red remained the only variants from the republics of Bashkortostan and Tatarstan, Samara and Ulyanovsk regions in the case of phylogenetic trees for segments M and L.

下载 (1MB)
索引源数据
4. Fig. 3. Phylogenetic tree showing the close relationship between 94 genome variants (segment M) of Puumala orthohantavirus strains from Russia, near and far abroad countries.

下载 (432KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Phylogenetic tree showing the close relationship between 76 genome variants (segment L) of Puumala orthohantavirus strains from the territory of Russia, near and far abroad countries.

下载 (492KB)
索引源数据

版权所有 © Krasnov Y.M., Naidenova E.V., Guseva N.P., Polunina T.A., Sharapova N.A., Sosedova E.A., Kotova N.V., Zakharov K.S., Kazantsev A.V., Domanina I.V., Chekashov V.N., Shilov M.M., Kondratiev E.N., Osina N.A., Kutyrev V.V., 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

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».