Análise filogenética do gene da proteína envelope do vírus dengue sorotipo 3 no cenário global

• Main Author: Costa, Karla Dutra
• Other Authors: Moreli, Marcos Lázaro
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Goiás 2018
• Subjects: Dengue; Epidemiologia molecular; Proteína E; Molecular Epidemiology; Protein E; SAUDE COLETIVA::EPIDEMIOLOGIA
• Online Access: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8513

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It is known that some genotypes, especially those referring to the genotypes of DENV-2 and DENV-3 are more associated with diseases than others, in addition their mindial dispersion is not yet known mainly in relation to protein E, which is considered the main protein and is responsible for the assembly of the viral particle, interaction with cellular receptors and membrane fusion, besides being the main target of neutralizing antibodies and having hemagglutinating activity. The DENV-3 genotypes have 5 classifications. The inclusion of new virus sequences in several regions can help in the inference of the origin of isolates and it is possible to construct the routes of entry / displacement of the virus within a region, as well as to know the geographical region (origin) of the same. This information may constitute epidemiological markers and provide greater knowledge about the circulating genotypes with higher risk of developing dengue hemorrhagic fever and dengue shock syndrome (FHD / SCD) in our population. Therefore, the main objective of this work was to analyze the molecular epidemiology of DENV-3 based on the envelope protein (E) of all strains originating from GenBank. This is a cross-sectional, descriptive, epidemiological, retrospective in silico study with the collection of nucleotide and amino acid sequences from the DENV-3 envelope protein E database. DENV-3 sequences were obtained from the GenBank database through the VipR (Pathogen Resource Virus Virus) software. The analysis involved a total of 217 sequences from 25 countries deposited in the years 1914 to 2017 that were recovered containing the DENV-3 virus E protein region. Sequences with 100% identity were also excluded. All positions with gaps and missing data were deleted leaving 489 positions left in the final data set. The viruses were clustered clades called A, B, C and D as distributed by neighboring countries. In group A, the Venezuelan and Colombian viruses were assigned a very distinct clade. In group B the viruses of Brazil and Paraguay were found. In group C were found mainly the United States viruses followed by Mexico with a distinct subclade. In addition, the Venezuelan viruses also grouped together to form other clades with virus from Nicaragua, belonging in these cases to group D according to a phylogenetic tree constructed. Thus, a massive representation of the DENV subtypes by the E protein was concluded, and the ability to introduce some virus genotypes even in relatively distant countries. In the molecular clock analyzes of the DENV-3 protein E sequences discussed in this study, we noticed that RNA viruses showed high genetic variability due to the high intrinsic mutation rate, rapid replication rates, and large population sizes. === Os vírus Dengue (DENV), gênero Flavivirus, são vírus de RNA, transmitidos por mosquitos do gênero Aedes e que possuem quatro sorotipos (Dengue 1, 2, 3 e 4) e diferentes genótipos e subgrupos que podem variar conforme o sorotipo de vírus. Os DENV representam um grande desafio de saúde pública e uma grande ameaça à cerca de dois quintos da população mundial. Sabe-se que alguns genótipos, principalmente aqueles referentes aos genótipos de DENV-2 e DENV 3 estão mais associados a doenças como a febre hemorrágica da dengue e síndrome do choque da dengue, além disso sua dispersão mundial ainda não é conhecida principalmente com relação a proteína E, que é considerada a principal proteína estrutural do vírus, sendo responsável principalmente pela montagem da partícula viral, interação com receptores celulares e fusão de membrana, além de ser o principal alvo de anticorpos neutralizantes e possuir atividade hemaglutinante. Os genótipos do DENV-3 têm 5 classificações. A inclusão de novas sequências de vírus em diversas regiões pode ajudar na inferência da procedência de isolados, sendo possível construir as vias de entrada/deslocamento dos vírus dentro de uma região, assim como conhecer a região geográfica (procedência) dos mesmos. Tal informação pode constituir um marcador epidemiológico e fornecer maior conhecimento sobre os genótipos circulantes com maior risco de desenvolvimento de Febre Hemorrágica da dengue e Síndrome do choque da dengue (FHD/SCD) em nossa população. Portanto, o principal objetivo deste trabalho analisar a epidemiologia molecular dos DENV-3 com base na proteína do envelope (E) de todas as cepas oriundas do GenBank. Trata-se de um estudo transversal, descritivo, epidemiológico, retrospectivo in silico, com a coleta de sequências nucleotídicas e aminoácidicas de banco de dados referente à proteína E do DENV-3. Foram obtidas sequências do DENV-3 a partir de banco de dados do GenBank através do software VipR (Vírus Pathogen Resource Vírus). A análise envolveu um total de 217 sequências de 25 países depositados nos anos de 1914 a 2017 que foram recuperadas contendo a região da proteína E dos vírus DENV-3. Foram excluídas sequências com 100% de identidade. Todas as posições com lacunas e dados em falta foram eliminadas restando 489 posições no conjunto de dados final. Os vírus ficaram agrupados em clados denominados A, B, C e D, conforme distribuição por países vizinhos e um subclado (subgrupo) denominado E. No grupo A foram alocado os vírus da Venezuela e Colômbia formando um clado bem distinto. No grupo B foram encontrados os vírus do Brasil e Paraguai. No grupo C foram encontrados principalmente os vírus dos Estados Unidos, seguido do México com um subclado distinto. Além disso, os vírus da Venezuela também se agruparam para formar outros clados com vírus da Nicarágua, pertencente nesses casos ao grupo D, conforme árvore filogenética construída. Diante disso, concluiu-se uma maciça representação dos subtipos de DENV pela proteína E, e a capacidade da introdução de alguns genótipos de vírus mesmo em países relativamente distantes. Nas análises do relógio molecular das sequências da proteína E do DENV-3 abordadas neste estudo, percebemos que os vírus RNA mostraram uma alta variabilidade genética, devido à alta taxa de mutação intrínseca, rápidas taxas de replicação, e as suas grandes dimensões populacionais.