Genetic characteristics of the isolate of human adenovirus type 55 (Adenoviridae: Mastadenovirus) isolated in Moscow in 2022

封面图片

如何引用文章

全文:

详细

Introduction. Adenovirus infection occurs globally in the form of sporadic cases and isolated outbreaks. Human adenovirus type 55 (HAdV-55), endemic in China and South Korea, causes acute respiratory viral infections (ARVI) of varying severity, both among the civilian population and in military units in different countries of the world. Genomic research facilitates reliable identification of HAdV-55.

The aim of this study was to identify HAdV isolated in Moscow in 2022, as well as to conduct whole-genome sequencing and comparative genomic research.

Materials and methods. HAdV-55 was isolated from a sample of a patient hospitalized with pneumonia and analyzed using restriction fragment length polymorphism analysis and whole-genome sequencing. Bioinformatics comparative analysis was performed on a sample of sequences of 83 isolates.

Results. The whole-genome sequencing of first isolated in Russia HAdV-55 was conducted. The sequence of isolate SCV3008:Ad55 was deposited in GenBank (Accession Number PQ641625). Unique mutations in the SCV3008:Ad55 genome were identified, one of which resulted in a conservative T29A substitution in the penton that did not affect its functions. Phylogenetic analysis showed clustering of SCV3008:Ad55 with isolates of clade II, which included representatives of 7 countries on different continents, indicating a wide distribution of HAdV-55. Isolates from endemic regions of China and South Korea formed separate clades. The study of microsatellite length polymorphism in untranslated regions of the genome became an additional tool for distinguishing closely related genomes.

Conclusion. The obtained genomic information laid the foundation for further monitoring for HAdV-55 in Russia and demonstrated the informativeness and significance of whole-genome studies for monitoring adenoviruses. The development and implementation of genotyping methods aimed at detecting HAdV-55 and other clinically relevant genotypes will significantly improve the effectiveness of the diagnosis of adenovirus infections with the threat of developing bronchopneumonia.

作者简介

Daniil Shein

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: daniil.schein@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-3768-9817

Postgraduate Student, Laboratory of genome analysis

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Natalya Ryzhova

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: rynatalia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5361-870X

Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Laboratory of genome analysis

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Marina Kunda

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: markunda99@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1945-0397

Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Laboratory of genome analysis

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Ekaterina Ermolova

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: aksenova16@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0437-9404

Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Laboratory of genome analysis

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Tatiana Ozharovskaia

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: t.ozh@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7147-1553

Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Immunobiotechnology laboratory

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Olga Popova

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: olga.popova31@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3248-1227

junior researcher, Immunobiotechnology laboratory

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Natalia Nikitenko

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: nan-nikitenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5829-744X

Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Head of Medical Department

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Kirill Krasnoslobodtsev

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: kkg_87@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1745-9128

researcher, Influenza etiology and epidemiology laboratory

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Elena Burtseva

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: elena-burtseva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2518-6801

Dr. Sci. (Medicine), Head, Influenza etiology and epidemiology laboratory

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Olga Zubkova

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

编辑信件的主要联系方式.
Email: olga-zubkova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7893-8419

Cand. Sci. (Biol.), Leading Researcher, Immunobiotechnology laboratory

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Olga Voronina

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: olv550@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7206-3594

Cand. Sci. (Biol.), Assistant Professor, Leading Researcher, Head of Laboratory of genome analysis

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

Alexander Gintsburg

National Research Center for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: gintsburg@gamaleya.org
ORCID iD: 0000-0003-1769-5059

Dr. Sci. (Biol.), RAS academician, professor, Director

俄罗斯联邦, Moscow, 123098

参考

  1. Lynch J.P. 3rd, Kajon A.E. Adenovirus: epidemiology, global spread of novel serotypes, and advances in treatment and prevention. Semin. Respir. Crit. Care Med. 2016; 37(4): 586–602. https://doi.org/10.1055/s-0036-1584923
  2. Coleman K.K., Wong C.C., Jayakumar J., Nguyen T.T., Wong A.W.L., Yadana S., et al. Adenoviral infections in Singapore: Should new antiviral therapies and vaccines be adopted? J. Infect. Dis. 2020; 221(4): 566–77. https://doi.org/10.1093/infdis/jiz489
  3. Xu W., Xu Z., Huang L., Qin E.Q., Zhang J.L., Zhao P., et al. Transcriptome sequencing identifies novel immune response genes highly related to the severity of human adenovirus type 55 infection. Front. Microbiol. 2019; 10: 130. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00130
  4. Kajon A.E., Lamson D.M., St. George K. Emergence and re-emergence of respiratory adenoviruses in the United States. Curr. Opin. Virol. 2019; 34: 63–9. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2018.12.004
  5. Dhingra A., Hage E., Ganzenmueller T., Böttcher S., Hofmann J., Hamprecht K., et al. Molecular Evolution of Human Adenovirus (HAdV) Species C. Sci Rep. 2019; 9(1): 1039. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37249-4
  6. Scott M.K., Chommanard C., Lu X., Appelgate D., Grenz L., Schneider E., et al. Human adenovirus associated with severe respiratory infection, Oregon, USA, 2013–2014. Emerg. Infect. Dis. 2016; 22(6): 1044–51. https://doi.org/10.3201/eid2206.151898
  7. Hierholzer J.C., Pumarola A., Rodriguez-Torres A., Beltran M. Occurrence of respiratory illness due to an atypical strain of adenovirus type 11 during a large outbreak in Spanish military recruits. Am. J. Epidemiol. 1974; 99(6): 434–42. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a121632
  8. Li Q.G., Hambraeus J., Wadell G. Genetic relationship between thirteen genome types of adenovirus 11, 34, and 35 with different tropisms. Intervirology. 1991; 32(6): 338–50. https://doi.org/10.1159/000150218
  9. Yang Z., Zhu Z., Tang L., Wang L., Tan X., Yu P., et al. Genomic analyses of recombinant adenovirus type 11a in China. J. Clin. Microbiol. 2009; 47(10): 3082–90. https://doi.org/10.1128/JCM.00282-09
  10. Seto D., Chodosh J., Brister J.R., Jones M.S. Using the whole-genome sequence to characterize and name human adenoviruses. J. Virol. 2011; 85(11): 5701–2. https://doi.org/10.1128/JVI.00354-11
  11. Seto D., Jones M.S., Dyer D.W., Chodosh J. Characterizing, typing, and naming human adenovirus type 55 in the era of whole genome data. J. Clin. Virol. 2013; 58(4): 741–2. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2013.09.025
  12. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Civilian outbreak of adenovirus acute respiratory disease – South Dakota, 1997. MMWR Morb. Mortal. Wkly Rep. 1998; 47(27): 567–70.
  13. Kajon A.E., Mistchenko A.S., Videla C., Hortal M., Wadell G., Avendaño L.F. Molecular epidemiology of adenovirus acute lower respiratory infections of children in the south cone of South America (1991–1994). J. Med. Virol. 1996; 48(2): 151–6. https://doi.org/10.1002/(sici)1096-9071(199602)48:2%3C151::aid-jmv6%3E3.0.co;2-8
  14. Salama M., Amitai Z., Nutman A., Gottesman-Yekutieli T., Sherbany H., Drori Y., et al. Outbreak of adenovirus type 55 infection in Israel. J. Clin. Virol. 2016; 78: 31–5. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2016.03.002
  15. Jing S., Zhang J., Cao M., Liu M., Yan Y., Zhao S., et al. Household transmission of human adenovirus type 55 in case of fatal acute respiratory disease. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25(9): 1756–8. https://doi.org/10.3201/eid2509.181937
  16. Burtseva E.I., Panova A.D., Kolobukhina L.V., Ignatjeva A.V., Kirillova E.S., Breslav N.V., et al. Epidemic season 2021–2022: Frequency of co-infection by respiratory viral pathogens. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2023; 28(2): 67–77. https://doi.org/10.17816/EID321873 (in Russian)
  17. Tamura K., Stecher G., Kumar S. MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 11. Mol. Biol. Evol. 2021; 38(7): 3022–7. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120
  18. Houng H.S., Lott L., Gong H., Kuschner R.A., Lynch J.A., Metzgar D. Adenovirus microsatellite reveals dynamics of transmission during a recent epidemic of human adenovirus serotype 14 infection. J. Clin. Microbiol. 2009; 47(7): 2243–8. https://doi.org/10.1128/JCM.01659-08
  19. Kurskaya O.G., Prokopyeva E.A., Dubovitskiy N.A., Solomatina M.V., Sobolev I.A., Derko A.A., et al. Genetic Diversity of the Human Adenovirus C Isolated from Hospitalized Children in Russia (2019-2022). Viruses. 2024; 16(3): 386. https://doi.org/10.3390/v16030386
  20. Adenovirus infections, 2008 to 2020, Japan. IASR. 2021; 42(4): 67–9. Available at: https://id-info.jihs.go.jp/niid/en/iasr/12459-494te.html
  21. Sun H., Hu W., Wei Y., Hao Y. Review: Drawing on the development experiences of infectious disease surveillance systems around the world. China CDC Wkly. 2024; 6(41): 1065–74. https://doi.org/10.46234/ccdcw2024.220
  22. Ko J.H., Woo H.T., Oh H.S., Moon S.M., Choi J.Y., Lim J.U., et al. Ongoing outbreak of human adenovirus-associated acute respiratory illness in the Republic of Korea military, 2013 to 2018. Korean J. Intern. Med. 2021; 36(1): 205–13. https://doi.org/10.3904/kjim.2019.092
  23. Hughes J.J., Yang Y., Fries A.C., Maljkovic Berry I., Pollio A.R., Fung C.K., et al. Complete genome sequences of two human adenovirus type 55 isolates from South Korea and the United States. Microbiol. Resour. Announc. 2021; 10(5): e01347-20. https://doi.org/10.1128/MRA.01347-20
  24. Niang M.N., Diop N.S., Fall A., Kiori D.E., Sarr F.D., Sy S., et al. Respiratory viruses in patients with influenza-like illness in Senegal: Focus on human respiratory adenoviruses. PLoS One. 2017; 12(3): e0174287. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174287
  25. Hang J., Kajon A.E., Graf P.C.F., Berry I.M., Yang Y., Sanborn M.A., et al. Human adenovirus type 55 distribution, regional persistence, and genetic variability. Emerg. Infect. Dis. 2020; 26(7): 1497–505. https://doi.org/10.3201/eid2607.191707
  26. Wodrich H., Henaff D., Jammart B., Segura-Morales C., Seelmeir S., Coux O., et al. A capsid-encoded PPxY-motif facilitates adenovirus entry. PLoS Pathog. 2010; 6(3): e1000808. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000808
  27. Wang F., De R., Han Z., Xu Y., Zhu R., Sun Y., et al. High-frequency recombination of human adenovirus in children with acute respiratory tract infections in Beijing, China. Viruses. 2024; 16(6): 828. https://doi.org/10.3390/v16060828

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) using Cfr41I, XagI, and XhoI restriction enzymes. a – DNA of the SCV3008 isolate in vitro; b – DNA of the HAd-55, HAd-11 and HAd-14 strains in silico.

下载 (1MB)
索引源数据
3. Fig. 2. Neighbor-joining phylogenetic tree constructed based on the complete genomes of 83 HAd-55 isolates presented in Table 1, and the genome of the SCV3008:Ad55 isolate (PQ641625). Clades 0–III are characterized in the legend. MF062484 – HAd-14 isolate, represents an outgroup.

下载 (2MB)
索引源数据
4. Fig. 1. Table 3

下载 (217KB)
索引源数据
5. Fig. 2. Table 3

下载 (214KB)
索引源数据
6. Fig. 3. Table 3

下载 (88KB)
索引源数据
7. Fig. 4a. Table 3

下载 (98KB)
索引源数据
8. Fig. 4b. Table 3

下载 (66KB)
索引源数据
9. Fig. 5. Table 3

下载 (161KB)
索引源数据
10. Fig. 6. Table 3

下载 (55KB)
索引源数据

版权所有 © Shein D.A., Ryzhova N.N., Kunda M.S., Ermolova E.I., Ozharovskaia T.A., Popova O., Nikitenko N.A., Krasnoslobodtsev K.G., Burtseva E.I., Zubkova O.V., Voronina O.L., Gintsburg A.L., 2025

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».