تشخیص مولکولی، تنوع ژنتیکی و آنالیز فیلوژنتیکی ویروس بیماری تب برفکی (FMDV) تیپ O در ایران طی سال‌های 1395-1394

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای تخصصی میکروبیولوژی، گروه میکروبیولوژی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

2 آزمایشگاه مرجع بیماری تب برفکی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

3 گروه میکروبیولوژی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

4 گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

پیشینه: چالش اصلی کنترل بیماری تب برفکی (FMD) به جهش‌های سریع در ژنوم ویروس نسبت داده می‌شود. جهش‌های ژنتیکی منجر به تغییرات آنتی‌ژنی سویه‌های در گردش می‌گردد. علی‌رغم واکسیناسیون گسترده جمعیت‌های دامی در ایران، شیوع سروتیپ O طی سال‌های 2016-2015 نگرانی‌هایی را در مورد ظهور سویه‌ جدید ایجاد کرد. هدف: هدف از این مطالعه ارزیابی ژنتیکی و آنتی ژنی جدایه‌های ویروس تب برفکی تیپ O از مناطق مختلف درگیر با بیماری در کشور بود. این مناطق شامل استان‌های البرز، تهران، اصفهان، مرکزی، زاهدان و قم بود.   روش کار: برای این منظور 71 نمونه آلوده به ویروس تب برفکی از شش استان جمع آوری شد. 12 نمونه توسط الیزا سروتیپ O تشخیص داده شد که جهت آنالیز ژنتیکی انتخاب شدند. نتایج: تمامی نمونه‌ها در دودمان ME-SA/OPanAsia2 قرار داشته و میانگین کلی تنوع ژنتیکی در سطح ژن 1D بین توالی‌ها حدود 5% بود. بلاست توالی‌های ژن 1D ویروس‌های جداسازی شده، بیش از 90% تطابق ژنتیکی را با توالی‌های ثبت شده از کشورهای همسایه نشان داد، که دلالت بر وجود منشا مشترک بین آن‌ها می‌باشد. 6 جدایه بیشترین تنوع ژنتیکی (6 تا 11%) را با سویه واکسن (JN676146) OPanAsia2 نشان داد و سه جدایه (مربوط به قم، البرز و زاهدان) همسانی آنتی ژنی کمتر از 30% را داشت. نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه حاکی از پوشش ناکافی ویروس OPanAsia2 با برخی از سویه‌های در گردش در کانون‌های بیماری را نشان داده و لزوم جایگزینی سویه جدید در واکسن را مطرح می‌نماید.

کلیدواژه‌ها


Aiewsakun, P; Pamornchainavakul, N and Inchaisri, C (2020). Early origin and global colonisation of foot-and-mouth disease virus. Sci. Rep., 10: 1-9.
Bagheri Amiri, F; Bahonar, AR; Mostafavi, E; Mansournia, MA; Rasouli, N; Fallah Mehrabadi, MH; Sholepash, MR and Abdollahi, D (2016). Study of the determinants of foot-and-mouth disease in Iran: A unit level case control study. Iranian J. Epidemiol., 12: 62-70.
Brehm, KE; Kumar, N; Thulke, HH and Haas, B (2008). High potency vaccines induce protection against heterologous challenge with foot-and-mouth disease virus. Vaccine. 26: 1681-1687.
Brito, B; Pauszek, SJ; Hartwig, EJ; Smoliga, GR; Vu, LT; Dong, PV; Stenfeldt, C; Rodriguez, LL; King, DP; Knowles, NJ and Bachanek-Bankowska, K (2018). A traditional evolutionary history of foot-and-mouth disease viruses in Southeast Asia challenged by analyses of non-structural protein coding sequences. Sci. Rep., 8: 1-13.
Brito, BP; Rodriguez, LL; Hammond, JM; Pinto, J and Perez, AM (2017). Review of the global distribution of foot-and-mouth disease virus from 2007 to 2014. Transbound. Emerg. Dis., 64: 316-332.
Carrillo, C; Tulman, ER; Delhon, G; Lu, Z; Carreno, A; Vagnozzi, A; Kutish, GF and Rock, DL (2005). Comparative genomics of foot-and-mouth disease virus. J. Virol., 79: 6487-6504.
Di Nardo, A; Ferretti, L; Wadsworth, J; Mioulet, V; Gelman, B; Karniely, S; Scherbakov, A; Ziay, G; Özyörük, F; Parlak, Ü and Tuncer-Göktuna, P (2021). Evolutionary and ecological drivers shape the emergence and extinction of foot-and-mouth disease virus lineages. Mol. Biol. Evol., 38: 4346-4361.
Domingo, E; Escarmı́s, C; Baranowski, E; Ruiz-Jarabo, CM; Carrillo, E; Núñez, JI and Sobrino, F (2003). Evolution of foot-and-mouth disease virus. Virus Res., 91: 47-63.
Firouzi Bandpay, MR; Amighi, M; Lombard, M; Piroird, R and Salehizadeh, M (1984). The situation of foot and mouth disease virus types and subtypes in Iran in 1980-1983. Arch. Razi. Inst., 34: 55-60.
Ilbeigi, K; Bokaie, S; Aghasharif, S; Soares Magalhães, RJ and Rashtibaf, M (2018). Risk factors for recurrence of FMD outbreaks in Iran: a case-control study in a highly endemic area. BMC Vet. Res., 14: 1-7.
Jamal, SM and Belsham, GJ (2013). Foot-and-Mouth disease: Past, present and future. Vet. Res., 44: 1-14.
Kamalidoost, Y; Bokaie, S; Nadalian, M and Mirzaie, K (2017) Determinants of foot-and-mouth disease in industrial dairy farms of Qazvin province: a case-control study. Iran. J. Rumin. Health Res., 2: 31-40.
Kanwal, S; Saeed, A; Munir, M and Arshad, M (2014). Phylogenetics of foot and mouth disease virus in Punjab, Pakistan. Br. J. Virol., 1: 21-28.
Kimura, M (1980). A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through com-parative studies of nucleotide sequences. J. Mol. Evol., 16: 111-120.
Knowles, NJ; Samuel, AR; Davies, PR; Midgley, RJ and
Valarcher, JF
(2005). Pandemic strain of foot-and-mouth disease virus serotype O. Emerg. Infect. Dis., 11: 1887-1893.
Knowles, NJ; Wadsworth, J; Bachanek-Bankowska, K and King, DP (2016). VP1 sequencing protocol for foot and mouth disease virus molecular epidemiology. Rev. Sci. Tech., 35: 741-755.
Mateu, MG; Hernández, J; Martinez, MA; Feigelstock, D; Lea, S; Pérez, JJ; Giralt, E; Stuart, D; Palma, EL and Domingo, E (1994). Antigenic heterogeneity of a foot-and-mouth disease virus serotype in the field is mediated by very limited sequence variation at several antigenic sites. J. Virol., 68: 1407-1417.
Mattion, N; Goris, N; Willems, T; Robiolo, B; Maradei, E; Beascoechea, CP; Perez, A; Smitsaart, E; Fondevila, N; Palma, E and De Clercq, K (2009). Some guidelines for determining foot-and-mouth disease vaccine strain matching by serology. Vaccine. 27: 741-747.
Mohapatra, JK; Subramaniam, S; Pandey, LK; Pawar, SS; De, A; Das, B; Sanyal, A and Pattnaik, B (2011). Phylogenetic structure of serotype A foot-and-mouth disease virus: global diversity and the Indian perspective. J. Gen. Virol., 92: 873-879.
Naqvi, SS; Bostan, N; Fukai, K; Ali, Q; Morioka, K; Nishi, T; Abubakar, M; Ahmed, Z; Sattar, S; Javed, S and Tariq, A (2022). Evolutionary dynamics of foot and mouth disease virus serotype A and its endemic sub-lineage A/ASIA/Iran-05/SIS-13 in Pakistan. Viruses. 14: 1634-1651.
OIE (2008). Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. Office International des Epizooties, Paris, France. PP: 1092-1106.
OIE (2015). Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. PP: 1-24.
OIE (2018). Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. PP: 433-464.
Samuel, AR and Knowles, NJ (2001). Foot-and-Mouth disease type O viruses exhibit genetically and geo-graphically distinct evolutionary lineages (topotypes). J. Gen. Virol., 82: 609-621.
Sheikh, MB; Rashid, PA; Raheem, Z; Marouf, AS and Amin, KM (2021). Molecular characterization and phylogenetic analysis of foot and mouth disease virus isolates in Sulaimani province, Iraq. Vet. Res. Forum. 12: 247-251.
Tamura, K; Stecher, G and Kumar, S (2021). MEGA11: Molecular evolutionary genetics analysis Version 11. Mol. Biol. Evol., 38: 3022-3027.
Zell, R; Delwart, E; Gorbalenya, AE; Hovi, T; King, AMQ; Knowles, NJ; Lindberg, AM; Pallansch, MA; Palmenberg, AC; Reuter, G and Simmonds, P (2017). ICTV virus taxonomy profile: Picornaviridae. J. Gen. Virol., 98: 2421-2422.