Вирус инфекционной бурсальной болезни: выявление новой генетической группы и реассортантов

Представлены результаты филогенетического анализа изолятов вируса инфекционной бурсальной болезни по нуклеотидным последовательностям фрагментов геномных сегментов А и В. Традиционно изоляты вируса инфекционной бурсальной болезни классифицируют на основе филогенетического анализа гипервариабельной области гена VP2. Анализ фрагмента гена VP2 изолятов, выявленных на территории Российской Федерации, показал, что большинство из них относятся к генетической группе, объединяющей высоковирулентные изоляты вируса инфекционной бурсальной болезни. Но не все изоляты, относящиеся к одной генетической группе, обладают одинаковыми фенотипическими свойствами. Это связано, в частности, и с тем, что вирулентность определяется генетическими особенностями не только гена VP2 (сегмент А), но и гена VP1 (сегмент В). Сегментированная природа генома вируса инфекционной бурсальной болезни делает возможным образование реассортантов, которые можно выявить в результате анализа обоих геномных сегментов. Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей фрагментов генов VP2 и VP1 28 изолятов вируса инфекционной бурсальной болезни, выявленных в птицеводческих хозяйствах РФ, Украины и Казахстана в 2007–2019 гг., показал, что 15 из них являются реассортантами. Среди реассортантов выявлены различные комбинации геномных сегментов. Выявление разнообразия комбинаций геномных сегментов вируса инфекционной бурсальной болезни свидетельствует о том, что в птицеводческих хозяйствах циркулирует гетерогенная вирусная популяция. Изучение степени патогенности трех изолятов вируса инфекционной бурсальной болезни показало, что наиболее вирулентным был изолят, имеющий оба геномных сегмента, характерных для высоковирулентного вируса. Два реассортанта, имеющих только по одному геномному сегменту А или В, характерному для высоковирулентного вируса инфекционной бурсальной болезни, обладали менее выраженными вирулентными свойствами. 

1. Delmas B., Kibenge F. S. B., Leong J. C., Mundt E., VakhariaV. N., Wu J. L. Family Birnaviridae. In: Virus Taxonomy: Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Ed. by C. M. Fauquet, M. A. Mayo, J. Maniloff, U. Desselberger, L. A. Ball. London: Academic Press; 2004; 561–569.

2. Kibenge F. S., Dhillon A. S., Russell R. G. Biochemistry and immunology of infectious bursal disease virus. J. Gen. Virol. 1988; 69 (Pt 8): 1757–1775. DOI: 10.1099/0022-1317-69-8-1757.

3. Macreadie I. G., Azad A. A. Expression and RNA dependent RNA polymerase activity of birnavirus VP1 protein bacteria and yeast. Biochem. Mol. Biol. Int. 1993; 30 (6): 1169–1178. PMID: 8220261.

4. Qin Y., Zheng S. J. Infectious bursal disease virus-host interactions: Multifunctional viral proteins that perform multiple and differing jobs. Int. J. Mol. Sci. 2017; 18 (1):161. DOI: 10.3390/ijms18010161.

5. Jackwood D. J., Schat K. A., Michel L. O., de Wit S. A proposed nomenclature for infectious bursal disease virus isolates. Avian Pathol. 2018; 47 (6): 576–584. DOI: 10.1080/03079457.2018.1506092.

6. Van den Berg T. P., Eterradossi N., Toquin D., Meulemans G. Infectious bursal disease (Gumboro disease). Rev. Sci. Tech. 2000; 19 (2): 509–543. DOI: 10.20506/rst.19.2.1227.

7. Stuart J. C. Acute infectious bursal disease in poultry. Vet. Rec. 1989; 125 (10):281. DOI: 10.1136/vr.125.10.281-a.

8. Eterradossi N., Saif Y. M. Infectious bursal disease. In: Diseases of Poultry. Eds. D. E. Swayne, J. R. Glisson, L. R. McDougald, L. K. Nolan, D. L. Suarez, V. L. Nair. 13th ed. Wiley-Blackwell; 2013; 219–246.

9. Fan L., Wu T., Hussain A., Gao Y., Zeng X., Wang Y., et al. Novel variant strains of infectious bursal disease virus isolated in China. Vet. Microbiol. 2019; 230: 212–220. DOI: 10.1016/j.vetmic.2019.01.023.

10. Letzel T., Coulibaly F., Rey F. A., Delmas B., Jagt E., van Loon A. A., Mundt E. Molecular and structural basesfor the antigenicity ofVP2 of infectious bursal disease virus. J. Virol. 2007; 81 (23): 12827–12835. DOI: 10.1128/JVI.01501-07.

11. Jackwood D. J., Sommer-Wagner S. E. Amino acids contributing to antigenic drift in the infectious bursal disease birnavirus (IBDV). Virology. 2011; 409 (1): 33–37. DOI: 10.1016/j.virol.2010.09.030.

12. Michel L. O., JackwoodD. J. Classification of infectious bursal disease virusinto genogroups. Arch. Virol. 2017; 162 (12): 3661–3670. DOI: 10.1007/s00705-017-3500-4.

13. Liu M., Vakharia V. N. VP1 protein of infectious bursal disease virus modulates the virulence in vivo. Virology. 2004; 330 (1): 62–73. DOI: 10.1016/j.virol.2004.09.009.

14. Boot H. J., Hoekman A. J., Gielkens A. L. The enhanced virulence of very virulent infectious bursal disease virus is partly determined by its B-segment. Arch. Virol. 2005; 150 (1): 137–144. DOI: 10.1007/s00705-004- 0405-9.

15. Escaffre O., Le Nouën C., Amelot M., Ambroggio X., Ogden K. M., Guionie O., et al. Both genome segments contribute to the pathogenicity of very virulent infectious bursal disease virus. J. Virol. 2013; 87 (5): 2767–2780. DOI: 10.1128/JVI.02360-12.

16. Le Nouën C., Rivallan G., Toquin D., Eterradossi N. Significance of the genetic relationships deduced from partial nucleotide sequencing of infectious bursal disease virus genome segments A or B. Arch. Virol. 2005; 150 (2): 313–325. DOI: 10.1007/s00705-004-0409-5.

17. Brown M. D., Skinner M. A. Coding sequences of both genome segments of a European ‘very virulent’ infectious bursal disease virus. Virus Res. 1996; 40 (1): 1–15. DOI: 10.1016/0168-1702(95)01253-2.

18. Yamaguchi T., Ogawa M., Miyoshi M., Inoshima Y., Fukushi H., Hirai K. Sequence and phylogenetic analyses of highly virulent infectious bursal disease virus. Arch. Virol. 1997; 142 (7): 1441–1458. DOI: 10.1007/s007050050171.

19. Sun J. H., Lu P., YanY. X., Hua X. G., Jiang J., ZhaoY. Sequence and analysis of genomic segment A and B of very virulent infectious bursal disease virus isolated from China. J. Vet. Med. B Infect. Dis. Vet. Public Health. 2003; 50 (3): 148–154. DOI: 10.1046/j.1439-0450.2003.00646.x.

20. Kong L. L., Omar A. R., Hair-Bejo M., Aini I., Seow H. F. Sequence analysis of both genome segments of two very virulent infectious bursal disease virus field isolates with distinct pathogenicity. Arch. Virol. 2004; 149 (2): 425–434. DOI: 10.1007/s00705-003-0206-6.

21. Cui P., Ma S. J., Zhang Y. G., Li X. S., Gao X. Y., Cui B. A., Chen H. Y. Genomic sequence analysis of a new reassortant infectious bursal disease virus from commercial broiler flocks in Central China. Arch. Virol. 2013; 158 (9): 1973–1978. DOI: 10.1007/s00705-013-1682-y.

22. Kasanga C. J., Yamaguchi T., Munang’andu H. M., Ohya K., Fukushi H. Genomic sequence of an infectious bursal disease virus isolate from Zambia: classical attenuated segment B reassortment in nature with existing very virulent segment A. Arch. Virol. 2013; 158 (3): 685–689. DOI: 10.1007/s00705-012-1531-4.

23. Wei Y., Yu X., Zheng J., Chu W., Xu H., Yu X., Yu L. Reassortant infectious bursal disease virusisolated in China. Virus Res. 2008; 131 (2): 279–282. DOI: 10.1016/j.virusres.2007.08.013.

24. Pikuła A., Lisowska A., Jasik A., Śmietanka K. Identification and assessment of virulence of a natural reassortant of infectious bursal disease virus. Vet. Res. 2018; 49 (1):89. DOI: 10.1186/s13567-018-0586-y.

25. Brown M. D., Green P., Skinner M. A. VP2 sequences of recent European ‘very virulent’ isolates of infectious bursal disease virus are closely related to each other but are distinct from those of ‘classical’ strains. J. Gen. Virol. 1994; 75 (Pt 3): 675–680. DOI: 10.1099/0022-1317-75-3-675.

26. Islam M. R., Zierenberg K., Müller H. The genome segment B encoding the RNA-dependent RNA polymerase protein VP1 of very virulent infectious bursaldiseasevirus (IBDV) isphylogeneticallydistinctfromthatofallotherIBDV strains. Arch. Virol. 2001; 146 (12): 2481–2492. DOI: 10.1007/s007050170018.

27. Gao L., Li K., Qi X., Gao H., Gao Y., Qin L., et al. Triplet amino acids located at positions 145/146/147 of the RNA polymerase of very virulent infectious bursal disease virus contribute to viral virulence. J. Gen. Virol. 2014; 95 (Pt 4): 888–897. DOI: 10.1099/vir.0.060194-0.

28. Alfonso-Morales A., Rios L., Martínez-Pérez O., Dolz R., Valle R., Perera C. L., et al. Evaluation of a phylogenetic marker based on genomic segment B of infectious bursal disease virus: facilitating a feasible incorporation of this segment to the molecular epidemiology studies for this viral agent. PLoS One. 2015; 10 (5):e0125853. DOI: 10.1371/journal. pone.0125853.

29. Зыбина Т. Н., Пяткина А. А., Мороз Н. В., Кулаков В. Ю., Щербакова Л. О. Биологические свойства изолятов вируса инфекционной бурсальной болезни, выделенных на территории РФ в период 2017– 2019 гг. Ветеринарная патология. 2020; (3): 22–29. DOI: 10.25690/VETPAT.2020.46.82.007.