Выявление генетического материала вирусов Tacheng uukuvirus и Sara tick phlebovirus в таежных клещах Свердловской, Томской областей и Приморского края России и их филогения

Широкое распространение заболеваний, передающихся клещами, представляет значительную проблему для общественного здравоохранения и здоровья населения, проживающего в эндемичных районах.

Цель работы – с использованием метода высокопроизводительного секвенирования провести поиск, анализ генетического материала и идентификацию новых вирусных агентов семейства Phenuiviridae в иксодовых клещах, собранных в различных регионах азиатской части России.

Материалы и методы. В исследовании использованы 1460 таежных клещей, собранных в пригородных районах Томска, Екатеринбурга и в Приморском крае. Генетический материал, выделенный из клещей, анализировали методом высокопроизводительного секвенирования с использованием технологии Illumina с последующим филогенетическим анализом.

Результаты и обсуждение. Анализ результатов секвенирования позволил обнаружить протяженные нуклеотидные последовательности L-гена, характерного для вирусов семейства Phenuiviridae. Удалось идентифицировать 20 нуклеотидных последовательностей длиной в среднем 250 п.н. в гомогенатах клещей Ixodes persulcatus. Восемнадцать изолятов идентифицированы как представители рода Uukuvirus и два изолята отнесены к роду Phlebovirus семейства Phenuiviridae. Филогенетический анализ показал, что все изоляты рода Uukuvirus кластеризуются с Tacheng tick virus 2, который относится к виду Tacheng uukuvirus. Они формируют отдельную филогенетическую группу этого вида вируса, близкую к двум румынским вариантам 2019 г. Генетический материал Tacheng tick virus 2 обнаружен во всех трех исследованных регионах азиатской части России. Два томских изолята флебовируса классифицированы как Sara tick phlebovirus. При этом они кластеризовались с двумя изолятами флебовирусов из Карелии. Таким образом, в клещах I. persulcatus, собранных в трех географически различных регионах азиатской части России, обнаружен генетический материал Tacheng tick virus 2 и Sara tick phlebovirus, относящийся к двум родам семейства Phenuiviridae.

1. Ni X.B., Cui X.M., Liu J.Y., Ye R.Z., Wu Y.Q., Jiang J.F., Sun Y., Wang Q., Shum M.H., Chang Q.C., Zhao L., Han X.H., Ma K., Shen S.J., Zhang M.Z., Guo W.B., Zhu J.G., Zhan L., Li L.J., Ding S.J., Zhu D.Y., Zhang J., Xia L.Y., Oong X.Y., Ruan X.D., Shao H.Z., Que T.C., Liu G.Y., Du C.H., Huang E.J., Wang X., Du L.F., Wang C.C., Shi W.Q., Pan Y.S., Zhou Y.H., Qu J.L., Ma J., Gong C.W., Chen Q.Q., Qin Q; Tick Genome and Microbiome Consortium (TIGMIC); Lam T.T., Jia N., Cao W.C. Metavirome of 31 tick species provides a compendium of 1,801 RNA virus genomes. Nat. Microbiol. 2023; 8(1):162–73. DOI: 10.1038/s41564-022-01275-w.

2. Wang S.S., Liu J.Y., Wang B.Y., Wang W.J., Cui X.M., Jiang J.F., Sun Y., Guo W.B., Pan Y.S., Zhou Y.H., Lin Z.T., Jiang B.G., Zhao L., Cao W.C. Geographical distribution of Ixodes persulcatus and associated pathogens: Analysis of integrated data from a China field survey and global published data. One Health. 2023; 16:100508. DOI: 10.1016/j.onehlt.2023.100508.

3. Klimentov A.S., Belova O.A., Kholodilov I.S., Butenko A.M., Bespyatova L.A., Bugmyrin S.V., Chernetsov N., Ivannikova A.Y., Kovalchuk I.V., Nafeev A.A., Oorzhak N.D., Pilikova O.M., Polienko A.E., Purmak K.A., Romanenko E.N., Romanova L.I., Saryglar A.A., Solomashchenko N.I., Shamsutdinov A.F., Vakalova E.V., Lukashev A.N., Karganova G.G., Gmyl A.P. Phlebovirus sequences detected in ticks collected in Russia: Novel phleboviruses, distinguishing criteria and high tick specificity. Infect. Genet. Evol. 2020; 85:104524. DOI: 10.1016/j.meegid.2020.104524.

4. Slonchak A., Parry R., Pullinger B., Sng J.D.J., Wang X., Buck T.F., Torres F.J., Harrison J.J., Colmant A.M.G., Hobson-Peters J., Hall R.A., Tuplin A., Khromykh A.A. Structural analysis of 3’UTRs in insect flaviviruses reveals novel determinants of sfRNA biogenesis and provides new insights into flavivirus evolution. Nat. Commun. 2022; 13(1):1279. DOI: 10.1038/s41467-022-28977-3.

5. Kobayashi D., Murota K., Itokawa K., Ejiri H., Amoa-Bosompem M., Faizah A.N., Watanabe M., Maekawa Y., Hayashi T., Noda S., Yamauchi T., Komagata O., Sawabe K., Isawa H. RNA virome analysis of questing ticks from Hokuriku District, Japan, and the evolutionary dynamics of tick-borne phleboviruses. Ticks Tick Borne Dis. 2020; 11(2):101364. DOI: 10.1016/j.ttbdis.2019.101364.

6. Ballinger M.J., Bruenn J.A., Kotov A.A., Taylor D.J. Selectively maintained paleoviruses in Holarctic water fleas reveal an ancient origin for phleboviruses. Virology. 2013; 446(1-2):276–82. DOI: 10.1016/j.virol.2013.07.032.

7. Harvey E., Rose K., Edena J.-S., Lo N., Abeyasuriya T., Shi M., Doggett S.L., Holmes E.S. Extensive diversity of RNA viruses in Australian ticks. J. Virol. 2019; 93(3):e01358-18. DOI: 10.1128/JVI.01358-18.

8. Zhao T., Gong H., Shen X., Zhang W., Shan T., Yu X., Wang S.J., Cui L. Comparison of viromes in ticks from different domestic animals in China. Virol. Sin. 2020; 35(4):398‒406. DOI: 10.1007/s12250-020-00197-3.

9. Xu L., Guo M., Hu B., Zhou H., Yang W., Hui L., Huang R., Zhan J., Shi W., Wu Y. Tick virome diversity in Hubei Province, China, and the influence of host ecology. Virus Evol. 2021; 7(2):veab089. DOI: 10.1093/ve/veab089.

10. Málková D., Holubová J., Kolman J.M., Marhoul Z., Hanzal F., Kulková H., Markvart K., Simková L. Antibodies against some arboviruses in persons with various neuropathies. Acta Virol. 1980; 24(4):298.

11. Mazelier M., Rouxel R.N., Zumstein M., Mancini R., Bell-Sakyi L., Lozach P.-Y. Uukuniemi virus as a tick-borne virus model. J. Virol. 2016; 90(15):6784‒98. DOI: 10.1128/JVI.00095-16.

12. Li C.X., Shi M., Tian J.H., Lin X.D., Kang Y.J., Chen L.J., Qin X.C., Xu J., Holmes E.C., Zhang Y.Z. Unprecedented genomic diversity of RNA viruses in arthropods reveals the ancestry of negative-sense RNA viruses. eLife. 2015; 4:e05378. DOI: 10.7554/eLife.05378.

13. Сизикова Т.Е., Лебедев В.Н., Борисевич С.В. Молекулярная эволюция вируса Даби (Phenuiviridae: Bandavirus: Dabie bandavirus) – возбудителя острой лихорадки с тромбоцитопеническим синдромом. Вопросы вирусологии. 2021; 66(6):409–16. DOI: 10.36233/0507-4088-68.

14. Карташов М.Ю., Микрюкова Т.П., Кривошеина Е.И., Кузнецов А.И., Глушкова Л.И., Корабельников И.В., Егорова Ю.И., Терновой В.А., Локтев В.Б. Генотипирование возбудителей клещевого энцефалита и лихорадки Кемерово в таежных клещах, собранных в Республике Коми. Инфекция и иммунитет. 2020; 10(1):159–66. DOI: 10.15789/2220-7619-GOT-1147.

15. Martin M. Cutadapt removes adapter sequences from highthroughput sequencing reads. EMBnet.journal. 2011; 17(1):10–12. DOI: 10.14806/ej.17.1.200.

16. Li H., Handsaker B., Wysoker A., Fennell T., Ruan J., Homer N., Marth G., Abecasis G., Durbin R. 1000 genome project data processing subgroup. The sequence alignment/map (SAM) format and SAMtools. Bioinformatics. 2009; 25(16):2078–9. DOI: 10.1093/bioinformatics/btp352.

17. Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M.; UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics. 2012; 28(8):1166–67. DOI: 10.1093/bioinformatics/bts091.

18. Kumar S., Stecher G., Tamura K. MEGA7: Molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 for bigger datasets. Mol. Biol. Evol. 2016; 33(7):1870–4. DOI: 10.1093/molbev/msw054.

19. Bratuleanu B.E., Temmam S., Chrétien D., Regnault B., Pérot P., Bouchier C., Bigot T., Savuța G., Eloit M. The virome of Rhipicephalus, Dermacentor and Haemaphysalis ticks from Eastern Romania includes novel viruses with potential relevance for public health. Transbound. Emerg. Dis. 2022; 69(3):1387–403. DOI: 10.1111/tbed.14105.

20. Dong Z., Yang M., Wang Z., Zhao S., Xie S., Yang Y., Liu G., Zhao S., Xie J., Liu Q., Wang Y. Human Tacheng tick virus 2 infection, China, 2019. Emerg. Infect. Dis. 2021; 27(2):594–8. DOI: 10.3201/eid3201/191486.