Научная статья на тему 'Возникновение связанных нуклеотидных замен в геноме ВКЭ, определяемое структурой вирусного генома, как результат действия адаптационных механизмов'

Возникновение связанных нуклеотидных замен в геноме ВКЭ, определяемое структурой вирусного генома, как результат действия адаптационных механизмов Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
86
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВИРУС КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА / TICK-BORNE ENCEPHALITIS VIRUS / СВЯЗАННЫЕ НУКЛЕОТИДНЫЕ ЗАМЕНЫ / RELATED NUCLEOTIDE SUBSTITUTIONS / ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА РНК / TERTIARY RNA-STRUCTURE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Тюлько Жанна Сергеевна, Якименко Валерий Викторович

Распределение мутаций вдоль РНК вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) и других флавивирусов может определяться необходимостью сохранения функциональности ее структур при адаптации вируса к клеткам хозяина. При этом мутации в разных частях генома могут быть связаны друг с другом. Для обнаружения связанных нуклеотидных замен в первичных последовательностях генома ВКЭ был использован метод анализа символьных последовательностей, основанный на подсчете взаимной информации. По результатам анализа обнаружены статистически значимые корреляции при возникновении нуклеотидных замен на удаленных друг от друга участках генома как в кодирующей последовательности, так и в некодирующих частях. Проведенный анализ показал, что корреляции при возникновении нуклеотидных замен наиболее часто выявляются для однонитевых участков стеблей шпилечных структур вирусной РНК, которые, вероятно, могут взаимодействовать друг с другом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Тюлько Жанна Сергеевна, Якименко Валерий Викторович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE ORIGIN OF RELATED NUCLEOTIDE SUBSTITUTIONS IN THE TBEV GENOME, DETERMINED BY THE VIRAL GENOME STRUCTURE AS THE RESULT OF ADAPTATION MECHANISMS’ ACTIVITY

The division of mutations in the RNA virus of TBEV and other flaviviruses can be determined by the need to preserve RNA-structures in the process of the virus adaptation to the host cells. Mutations in different parts of the genome may be related with each other. The authors use the symbol analysis technique, based on the mutual information calculation for finding out related nucleotide substitutions in primary sequences TBEV genome. According to the analysis, statistically significant correlations found in the case of nucleotide substitutions at sites distant from one another both in the coding and non-coding parts of the genome. The analysis showed that the correlation in case of nucleotide substitutions are typically detected for single-strand parts of the vRNA-hairpin structures, which can cooperate with each other.

Текст научной работы на тему «Возникновение связанных нуклеотидных замен в геноме ВКЭ, определяемое структурой вирусного генома, как результат действия адаптационных механизмов»

УДК 578.53 ГРНТИ 34.25.21

ВОЗНИКНОВЕНИЕ СВЯЗАННЫХ НУКЛЕОТИДНЫХ ЗАМЕН В ГЕНОМЕ ВКЭ, ОПРЕДЕЛЯЕМОЕ СТРУКТУРОЙ ВИРУСНОГО ГЕНОМА, КАК РЕЗУЛЬТАТ ДЕЙСТВИЯ АДАПТАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ

Ж.С. Тюлько1'2, В.В. Якименко2

1ГБОУ ВПО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава РФ Россия, 644043, г. Омск, ул. Ленина, 12

2ФБУН «Омский НИИ природно-очаговых инфекций» Роспотребнадзора Россия, 644080, г. Омск, просп. Мира, 7

Распределение мутаций вдоль РНК вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) и других флавивирусов может определяться необходимостью сохранения функциональности ее структур при адаптации вируса к клеткам хозяина. При этом мутации в разных частях генома могут быть связаны друг с другом. Для обнаружения связанных нуклеотидных замен в первичных последовательностях генома ВКЭ был использован метод анализа символьных последовательностей, основанный на подсчете взаимной информации. По результатам анализа обнаружены статистически значимые корреляции при возникновении нуклеотидных замен на удаленных друг от друга участках генома как в кодирующей последовательности, так и в некодирующих частях. Проведенный анализ показал, что корреляции при возникновении нуклеотидных замен наиболее часто выявляются для однонитевых участков стеблей шпилечных структур вирусной РНК, которые, вероятно, могут взаимодействовать друг с другом.

Ключевые слова: вирус клещевого энцефалита, связанные нуклеотидные замены, третичная структура РНК.

THE ORIGIN OF RELATED NUCLEOTIDE SUBSTITUTIONS IN THE TBEV GENOME, DETERMINED BY THE VIRAL GENOME STRUCTURE AS THE RESULT OF ADAPTATION MECHANISMS' ACTIVITY

Zh.S. Tyul'ko1, V.V. Yakimenko2

1 State budget educational institution HVE "Omsk State Medical University " of the Russian Ministry of Health

Russia, 644043, Omsk, ul. Lenina, 12

2 Federal Budget Institution of Science "Omsk Research Institute of Feral Herd Infections " of Federal Service on Customers' Rights Protection and Human Well-being Surveillance Russia, 644080, Omsk, prosp. Mira, 7

The division of mutations in the RNA virus of TBEV and other flaviviruses can be determined by the need to preserve RNA-structures in the process of the virus adaptation to the host cells. Mutations in different parts of the genome may be related with each other. The authors use the symbol analysis technique, based on the mutual information calculation for finding out related nucleotide substitutions in primary sequences TBEV genome. According to the analysis, statistically significant correlations found in the case of nucleotide substitutions at sites distant from one another both in the coding and non-coding parts of the genome. The analysis showed that the correlation in case of nucleotide substitutions are typically detected for single-strand parts of the vRNA-hairpin structures, which can cooperate with each other.

Keywords: tick-borne encephalitis virus, related nucleotide substitutions, tertiary RNA-structure.

© Ж.С. Тюлько, В.В. Якименко, 2016

Введение. Вирус клещевого энцефалита (ВКЭ) (род Flaviviridae, семейство Flavivirus) входит в группу флавивирусов млекопитающих, передающихся клещами разных видов и делится на три основные подтипа: европейский, дальневосточный и сибирский. Геном ВКЭ представлен положительной РНК длиной ~ 11100 нуклеотидов (н.), содержащей единственную открытую рамку считывания (ОРС) длиной 10242 н. РНК ВКЭ является инфекционной и, попадая в клетку, служит матрицей для синтеза вирусных белков. Синтезируемый в ней полипротеин включает 3414 аминокислотных остатка (а.о.). ОРС вируса фланкирована нетранслируемыми 5' (=130н.) и 3' (=400-800н.) концами. Полипротеин подвергается посттрансляционной модификации, при этом образуется 10 вирусных белков: три структурных - С белок нуклеокапсида (92 а.о.), М мембранный белок (75 а.о), Е поверхностный белок (496 а.о.) - и семь неструктурных NS1 (353 а.о), NS2a (229 а.о), NS2b (131 а.о), NS3 (621а.о), NS4a (126 а.о), NS4b (252 а.о), NS5 (903а.о). 5' и 3'-некодирующие части ВКЭ участвуют в циклизации генома и содержат консервативные участки, образующие устойчивые вторичные структуры РНК имеющие энхансерные и промоторные свойства [11]. 3'-некодирующая часть ВКЭ, кроме того, очень изменчива по длине, ее обычно разделяют на консервативную (core) часть длиной ~ 340 н. в конце 3'-участка и изменчивую часть между «core» и кодирующей последовательностью. Особенностью ВКЭ является высокая изменчивость его кодирующей нук-леотидной последовательности (уровень гомологии между подтипами меняется от 78 до 95 %) при значительной сохранности аминокислотной последовательности, что обычно свидетельствует о влиянии отбора на уровне белков [2]. Изменчивость РНК-вирусов может быть связана с функциональной организацией их РНК. Были описаны взаимодействия между некодирующими частями генома ВКЭ [11], а также третичные взаимодействия между РНК структурами (long range RNA - RNA interaction) как в кодирующей [7], так и в некодирующей частях генома многих РНК-вирусов, в том числе и флавивирусов [12, 8, 9]. Распределение мутаций вдоль РНК ВКЭ может определяться необходимостью сохранения функциональности ее структур при адаптации

вируса к клеткам хозяина [11], поэтому требует особого изучения.

Цель работы - анализируя расположение и тип нуклеотидных замен в выровненных полноразмерных нуклеотидных последовательностях ВКЭ с использованием значений взаимной информации (MJ), проверить возможное наличие или отсутствие корреляций при возникновении мутаций в различных частях генома ВКЭ.

Материалы и методы. Использована выборка из 159 полноразмерных последовательностей ВКЭ доступных в GenBank (из рассмотрения ислючались как искусственные последовательности, так и содержащие коды IUPAC, предполагающие неоднозначное кодирование). Для обнаружения связанных нуклеотидных замен в некодирующих 5' и 3' концах также была сформирована меньшая выборка из 113 последовательностей ВКЭ у которых присутствовала консервативная часть 3'(core) и 5'-конец. Координаты нуклеотидных замен указываются по последовательности с кодом доступа AM600965.

Для анализа был использован метод, основанный на подсчете взаимной информации (MJ) при сравнении двух символьных последовательностей, в качестве, которых выступали столбцы с разными координатами из массива выровненных вирусных нуклеотид-ных последовательностей [6]. Данный метод относится к классу методов сравнительного анализа, где в качестве меры подобия берутся различные реализации подсчета взаимной информации [13,10]. Удвоенное значение MJ

2

распределено как случайная величина х , поэтому можно оценить вероятность случайной взаимосвязи двух сравниваемых последовательностей в одном испытании и выбрать значение минимального уровня взаимной информации MJmin, определяемое количеством выровненных последовательностей (длиной столбцов) и обеспечивающее обнаружение статистически значимой взаимосвязи символьных последовательностей c вероятностью ошибки p<0.05 [4].

Для выравнивания полноразмерных последовательностей флавивирусов использовалась программа множественного выравнивания Kalign ([сайт] URL: http://www.ebi.ac.uk/ Tools/msa/kalign/). Для моделирования вторичных структур РНК применялась программа

Mfold, ([сайт] URL: http://unafold.rna.albany. edu/?q=mfold).

Результаты и обсуждение. Проведенный анализ полноразмерных нуклеотидных последовательностей ВКЭ подтвердил предположение, сделанное ранее по меньшей выборке [7], о наличии сайтов в которых наблюдаются статистически связанные между собой нуклеотидные замены. Обнаруженные случаи связанных нуклеотидных замен в геноме ВКЭ (табл.) распределяются неравномерно вдоль кодирующей последовательности и затрагивают как соседние, так и удаленные друг от друга части генома. При этом наиболее значимые корреляции при возникновении замен (значения MJ>100) преимущественно связывают мутации, расположенные на участках, кодирующих разные гены. Наибольшее число значимых корреляций наблюдается между заменами, возникающими на участках, кодирующих неструктурные гены (табл.). В случае структурных белков, в схему корреляций вовлечено меньшее число нуклеотидов, что можно объяснить наличием более жестких условий отбора на аминокислотном уровне. Сопоставление локализаций связанных замен с особенностями организации генома у ВКЭ, а также вируса Западного Нила и дэнге (данные не приведены) позволяет прийти к выводу о сходстве схемы, выявляемой у ВКЭ с аналогичными схемами у других флавивирусов.

Обозначения участков вторичной структуры РНК по результатам моделирования: «ss» - однонитевая РНК; «ds» - двунитевая РНК; «n» - не Уотсон-Криковские взаимодействия в двунитевой РНК; «b» - положение на границе двунитевой участок РНК/однонитевой участок РНК; «+» - синонимичная замена; «-» - несинонимичная замена.

Для некодирующих 5'- и З'-концов в уменьшенной выборке было выявлено наличие связанных замен при значениях MJ, меньших, чем в основной выборке в позициях: 44 (MJ=60-82), 56 (MJ=60-82), 10 582 (MJ=50-60), 10 639 (MJ=60-77) и 10 691 (MJ=80-102). Изменения в этих позициях также связаны с изменениями в других генах. Низкий уровень MJ в выявленных случаях предполагает необходимость дальнейшего

анализа с использованием более полной выборки, содержащей 3' и 5'-концы вирусной РНК. Полученный результат показывает, что многие из позиций З'-конца, вовлеченные в схему корреляций, соответствуют местам возникновения группоспецифичных нуклео-тидных замен, локализованных в однонитевых выпетливаниях РНК [5, 7, 11, 14]. Используя эту информацию и полученную схему локализации связанных замен, можно объяснить возникновение некоторых синонимичных группоспецифичных по патогенности и типо-специфичных мутаций, описанных ранее [1, 3]. Механизм действия таких мутаций на па-тогенность не ясен. Однако возможно предположение, что возникновение мутаций в этих сайтах может деформировать стебель шпилечной структуры вирусной РНК и изменить картину третичных взаимодействий. Так, ранее было показано, что у вируса Западного Нила компенсаторные мутации, восстанавливающие форму шпильки cHP, возникают в течение 90-100 часов после заражения [9]. Это, в свою очередь, может влиять на процессы приспособления вируса и результаты отбора и, как следствие, на патогенность. В опытах с адаптацией вируса клещевого энцефалита к клеткам различных организмов отмечалось возникновение как несинонимичных, так и синонимичных замен, которые меняют только вторичную структуру РНК [2].

Однако механизм отбора, основанный на взаимодействиях между частями РНК, не может быть единственным. При взаимодействии с иммунной системой хозяина происходит отбор аминокислотных замен, который может запустить отбор синонимичных нук-леотидных замен, позволяющих скорректировать взаимодействия структур РНК, не нарушая аминокислотной последовательности за счет накопления синонимичных замен, повышающих приспособленность нового вируса. В пользу этого свидетельствует то, что многие сайты с большим количеством связанных с ними замен являются местом возникновения несинонимичной замены (табл.). Кроме того, для различных РНК вирусов [11] было отмечено, что компенсаторные мутации могут быстро стабилизировать третичную структуру РНК.

Расположение связанных нуклеотидных замен в геноме ВКЭ (MJ>150)

Таблица

Локализация координаты 1 Координата 1 (вторичная структура РНК / тип замены) Координата 2

Е 1009 (¡¡/+) 1480 (¡¡/+) 1565 (¡¡/-) 2371 (п/+) 3586 1565 1480 6754, 7663

Ш1 2584 (&!/+) 2598 (¡¡/- ) 2858 (¡¡/-) 3163 (¡¡/+) 3291 (¡¡/-) 3292 (¡¡/-) 2598, 3586, 7867, 9859 2584, 3640, 3873, 4945, 6427, 7753, 7867, 8977, 9859 7663 5548 3292, 3873, 4945, 6427, 6985, 8977 3291, 4441, 5548, 6355, 7663

Ш2а 3586 (¡¡/+) 3640 (Ь/+) 3652 (Ь/- ) 3873 (&!/-) 3989 (п,Ь/-) 1009, 2584, 9859 2598, 7753, 9859 9859 2598, 3291, 4945, 5329, 6427, 6985, 7753, 8977, 9859 7849

Ш2Ь 4441 (¡¡/+) 4486 (¡¡/+) 3292, 6355, 7663 4945, 8977

Ш3 4666 (&!/+) 4681 (¡¡/+) 4945 (п/+) 4954 (¡¡/-) 5329 (Ь/+) 5548 (&!/+) 5683 (Ь/+) 6355 (&!/+) 6427 (&!/+) 7663 7663 2598, 3291, 3873, 4486, 5548, 6985, 7663, 7753, 8977, 9859 5548, 5683, 7663 3873 3163, 3292, 4945, 4954, 6355, 7663, 7753, 8977 4954, 7867 3292, 4441, 5548, 7663 2598, 3291, 3873, 7753, 7867, 9859

Ш4а 6754 (¡¡/+) 2371, 7663

Ш4Ь 6985 (&!/+) 7051 (Ь/-) 7411 (¡¡/+) 3291, 3873, 4945, 8977 7663 7867

Ш5 7663 (&!/+) 7753 (Ь/+) 7849 (Ь/+) 7867 (Ь/+) 8977 (¡¡/-) 9859 (¡¡/+) 2371, 2858, 3292, 4441, 4666, 4681, 4945, 5548, 6355, 6754, 7051, 7753, 7867, 8977 2598, 3640, 3873, 4945, 4954, 5548, 6427, 7663, 7663, 7867, 8977, 9859 3989 2584, 2598, 5683, 6427, 7411, 7663, 7753, 9859 2598, 3291, 3873, 4486, 4945, 5548, 6985, 7663, 7753, 9859 2584, 2598, 3586, 3640, 3652, 3873, 4945, 7753, 7867, 8977

Таким образом, по всей видимости, функционирует система обратной связи, когда адаптировавшаяся сеть связанных замен сделает более вероятным закрепление уже другой несинонимичной замены, которая до корректировки могла бы снизить приспособленность

вируса, делая его нежизнеспособным. Или наоборот, уменьшить вероятность ранее возможных аминокислотных замен. Наличие подобных систем обратной связи могло бы объяснить сохранение основных генотипов ВКЭ и типоспецифичных мутаций при высокой

изменчивости его нуклеотидных последовательностей.

Выводы. Связанные замены возникают преимущественно в области однонитевых участков стеблей шпилек вирусной РНК или

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Беликов С.И., Леонова Г.Н., Кондратов И.Г., Романова Е.В., Павленко Е.В. Анализ геномов штаммов вируса клещевого энцефалита, обладающих различной вирулентностью для человека // Тихоокеанский медицинский журнал. 2010. № 3. С. 23-26.

2. Вотяков В.И., Злобин В.И., Мишаева Н.П. Клещевые энцефалиты Евразии (вопросы экологии, молекулярной эпидемиологии, нозоологии, эволюции. Новосибирск: Наука, 2002. 438 с.

3. Демина Т.В. Вопросы генотипирования и анализ генетической вариабельности вируса клещевого энцефалита: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Иркутск, 2013. 46 с.

4. Кульбак С. Теория информации и статистика. М.: Наука, 1967. 220 с.

5. Романова Е.В. Сравнительный геномный анализ штаммов вируса клещевого энцефалита, обладающих разной вирулентностью: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 2011. 17 с.

6. Тюлько Ж.С., Якименко В.В. Связанные замены в малом сегменте генома хантавирусов Старого света // Вопр. вирусологии. 2008. Т. 53, № 3.

C. 28-34.

7. Тюлько Ж.С., Якименко В.В. Вариабельность нуклеотидных последовательностей геномов вируса клещевого энцефалита, связанная с их структурой // Сибирский медицинский журнал. Иркутск, 2012. Т. 111, № 4. С. 27-30 [Материалы международной научной конференции «Клещевой энцефалит и другие инфекции, переносимые клещами», посвящ. 75-летию открытия вируса клещевого энцефалита].

8. Clyde K., Harris E. RNA Secondary Structure in the Coding Region of Dengue Virus Type 2 Directs Translation Start Codon Selection and Is Required for Viral Replication // Journal of Virology. 2006. Vol. 80, № 5. P. 2170-2182.

9. Clyde K. et al. The capsid-coding region hairpin element (cHP) is a critical determinant of dengue virus and West Nile virus RNA synthesis // Virology. 2008. Vol. 30, № 379 (2). P. 314-323.

10. De Leonardis E. Direct-Coupling Analysis of nucleotide coevolution facilitates RNA secondary and tertiary structure Prediction / E. De Leonardis, B. Lutz, S. Ratz, S. Cocco, R. Monasson, A. Schug, M. Weigt // Nucleic Acids Research. 2015. Vol. 43, № 21. P. 1044410455.

11. Gritsun D.J. et al. Molecular Archaeology of Flaviviridae Untranslated Regions: Duplicated RNA Structures in theReplication Enhancer of Flaviviruses and Pestiviruses Emerged via Convergent Evolution /

D.J. Gritsun, I.M.Jones, E.A. Gould, T.S. Gritsun // PLoS ONE, 2014. Vol. 9, № 3. URL: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0092056.

на границе однонитевой-двунитевой участок. Связанные замены могут возникать как компенсаторные замены вследствие отбора аминокислотных замен, необходимых для успешного функционирования белков вируса.

REFERENCES

1. Belikov S.I. Analiz genomov shtammov virusa kleschevogo enctsfalita, obladayuschih razlichnoy virulentnost'yu dlya cheloveka / S.I. Belikov, G.N. Leonova, I.G. Kondratov, E.V. Romanova, E.V. Pavlenko // Tihookeanskiy meditsinskiy zhurnal. 2010. № 3. S. 23-26.

2. Votyakov V.I., Zlobin V.I., Mishaeva N.P. Klescheviye entsefality Evrazii (voprosy ekologii, molekulyarnoy epidemiologii, nozoologii, evolyutsii. Novosibirsk: Nauka, 2002. 438 s.

3. Demina T.V. Voprosy genotipirovaniya i analiz geneticheskoy variabel'nosti virusa kleschevogo entsefalita: avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk. Irkutsk, 2013. 46 s.

4. Kul'bak S. Teoriya informatsii i statistika. M.: Nauka, 1967. 220 s.

5. Romanova E.V. Sravnitel'niy genomniy analiz shtammov virusa kleschevogo entsefalita, obladayuschih raznoy virulentnost'yu: avtoref. dis. . kand. biol. nauk. Novosibirsk, 2011. 17 s.

6. Tyul'ko Zh.S., Yakimenko V.V. Svyazannye zameny v malom segmente genoma hantavirusov Starogo sveta // Vopr. virusologii. 2008. T. 53, № 3. S. 28-34.

7. Tyul'ko Zh.S., Yakimenko V.V. Variabel'nost' nukleotidnyh posledovatel'nostey genomov virusa kleschevogo entsefalita, svyazannaya s ih strukturoy // Sibirskiy meditsinskiy zhurnal. Irkutsk, 2012. T. 111, № 4. S. 27-30 [Materialy mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii «Kleschevoy entsefalit i drugie infektsii, perenosimye kleschami», posvyasch. 75-letiyu otkrytiya virusa kleschevogo entsefalita].

8. Clyde K., Harris E. RNA Secondary Structure in the Coding Region of Dengue Virus Type 2 Directs Translation Start Codon Selection and Is Required for Viral Replication // Journal of Virology. 2006. Vol. 80, № 5. P. 2170-2182.

9. Clyde K., et al. The capsid-coding region hairpin element (cHP) is a critical determinant of dengue virus and West Nile virus RNA synthesis // Virology. 2008. Vol. 30, № 379 (2). P. 314-323.

10. De Leonardis, E. et al. Direct-Coupling Analysis of nucleotide coevolution facilitates RNA secondary and tertiary structure Prediction / E. De Leonardis, B. Lutz, S. Ratz, S. Cocco, R. Monasson, A. Schug, M. Weigt // Nucleic Acids Research. 2015. Vol. 43, №. 21. P. 10444-10455.

11. Gritsun D.J., et al. Molecular Archaeology of Flaviviridae Untranslated Regions: Duplicated RNA Structures in theReplication Enhancer of Flaviviruses and Pestiviruses Emerged via Convergent Evolution / D.J. Gritsun, I.M.Jones, E.A. Gould, T.S. Gritsun // PLoS ONE, 2014. Vol. 9, № 3. URL: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0092056.

12. Prostova M.A. Mutational robustness and resilience of a replicativecis-element of RNA virus: Q1 promiscuity, limitations, relevance / M.A. Prostova, A.P. Gmyl, D.V. Bakhmutov, A.A. Shishova, E.V. Khitrina, M.S. Kolesnikova, M.V. Serebryakova,

0.V. Isaeva, V. Agol // RNA Biology 0:0, 1-17; October

1, 2015.

13. Shapiro B.A., Bindewald, E. RNA secondary structure prediction from sequence alignments using a network of k-nearest neighbor classifiers // RNA. 2006. Vol. 12. P. 342-352.

14. Tuplin A. Replication enhancer elements within the open reading frame of tick-borne encephalitis virus and their evolution within the Flavivirus genus/ A. Tuplin, D.J. Evans, A. Buckley, I.M. Jones, E.A. Gould, T.S. Gritsun // Nucleic Acids Research. 2011. Vol. 39. P. 7034-7048.

12. Prostova M.A., et al. Mutational robustness and resilience of a replicativecis-element of RNA virus: Q1 promiscuity, limitations, relevance / M.A. Prostova,

A.P. Gmyl, D.V. Bakhmutov, A.A. Shishova, E.V. Khitrina, M.S. Kolesnikova, M.V. Serebryakova,

0.V. Isaeva, V. Agol // RNA Biology 0:0, 1-17; October

1, 2015.

13. Shapiro B.A., Bindewald, E. RNA secondary structure prediction from sequence alignments using a network of k-nearest neighbor classifiers/ E. Bindewald,

B.A. Shapiro // RNA. 2006. Vol. 12. P. 342-352.

14. Tuplin A., et al. Replication enhancer elements within the open reading frame of tick-borne encephalitis virus and their evolution within the Flavivirus genus/ A. Tuplin, D.J. Evans, A. Buckley, I.M. Jones, E.A. Gould, T.S. Gritsun // Nucleic Acids Research. 2011. Vol. 39. P. 7034-7048.

Тюлько Жанна Сергеевна - канд.биол.наук Tyul'ko Zhanna Sergeyevna - Cand. Sc.

доцент кафедры физики, математики, медицинской {Biology}, Associate Professor of Physics, Mathematics,

информатики ОмГМУ Medical Informatics Department of Omsk State Medical

Якименко Валерий Викторович - д-р биол. University.

наук, заведующий лабораторией арбовирусных Yakimenko Valeriy Viktorovich - Doctor of

инфекций отдела природно-очаговых вирусных Biology, Head of the Arbovirus Infection Laboratory at

инфекций ОНИИПИ. Natural Focal viral infections of ONIIPI Department.

УДК 578.8 ГРНТИ 34.25.19

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА РЕПЛИКАЦИИ РНК ВИРУСА КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА В КЛЕТКАХ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЗЯИНА

APODEMUS PENINSULAE

М.А. Хаснатинов, Н.А. Болотова, К.Е. Миловидов, И.Г. Кондратов1, Г.А. Данчинова ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека», Россия, 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16 [email protected] 1ФГБУН «Лимнологический институт СО РАН» Россия, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3, а/я 278.

Динамику репликации РНК вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) в культуре клеток естественного хозяина (почки восточноазиатской мыши Apodemus peninsulae) оценивали с помощью количественной ОТ-ПЦР. Первые дочерние копии геномной РНК (+РНК) выявлялись через 8 часов после заражения. Максимальных значений концентрация +РНК достигала на четвертый день и составляла приблизительно 45000 копий +РНК на каждую клетку. После этого концентрация +РНК ВКЭ выходила на плато и обнаруживалась в клетках в течение, по меньшей мере, 19 дней после заражения. Сравнение с динамикой репликации ВКЭ в клетках почки эмбриона свиньи (СПЭВ) позволяет предположить, что у A. peninsulae существует многоуровневый механизм контроля вирусной инфекции, действующий как на стадии входа вириона в клетку, так и, возможно, за счет ограничения скорости синтеза геномной и/или репликативных форм вирусной +РНК.

Ключевые слова: механизм вирусной инфекции, геномная и репликативная формы, культуры клеток.

© М.А. Хаснатинов, Н.А. Болотова, К.Е. Миловидов, И.Г. Кондратов, Г.А. Данчинова, 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.