dc.creator | Oliveira, Pablo Sebastian Britto de | |
dc.date.accessioned | 2023-04-12T17:38:03Z | |
dc.date.available | 2023-04-12T17:38:03Z | |
dc.date.issued | 2023-02-03 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28657 | |
dc.description.abstract | Bovine viral diarrhea virus 1 (BVDV-1) and BVDV-2, classified within the genus Pestivirus,
family Flaviviridae, are important pathogens of cattle worldwide. Pestiviruses are enveloped
viruses and contain a positive-sense, single-stranded RNA molecule of approximately 12.3
kilobases as the genome. Up to date, 21 subtypes of BVDV-1 (a-u) and 4 of BVDV-2 (a-d)
have been described. Although this genetic variability, BVDV isolates/strains have been
frequently subtyped by phylogenetic analysis of the partial sequence of the 5' untranslated
region (5'UTR) and/or coding regions such as Npro and E2. These analyses, however, can
generate erroneous results, or with low statistical support, hindering the knowledge about the
real diversity and circulation of BVDV subtypes. The best alternative to circumvent this
obstacle would be to subtype the viruses by analyzing the complete genome (CG), a costly
and unfeasible strategy for large-scale use. Thus, the first study investigated the most suitable
genomic targets for subtyping of BVDV-1 and BVDV-2, comparing subtyping based on
individual gene/region analysis and that based on whole genome (GC) analysis. The study
was performed with 91 (BVDV-1) and 85 (BVDV-2) GC available in the GenBank database.
The viruses were subtyped by analyzing their GC as well as the coding regions of the
individual genes and the untranslated regions (complete 3' and 5'UTRs and partial 5'UTRs).
Also, the geodesic distance between the tree generated by GC (reference) analysis and those
generated by genomic region/UTR analyses were calculated. In general, analyses based on
3'UTR and 5'UTR showed the least reliable subtyping compared to GC analysis. For BVDV1, the phylogeny based on C, Erns, E1, E2, p7, NS2, NS3, NS4B, NS5A and NS5B was
equivalent to that of GC. Regarding the BVDV-2 coding region, there was at least one noncompliance compared to the GC analysis, in all targets analyzed. After calculating the
geodesic distance between GC and the coding region/UTRs trees, NS4B (for BVDV-1) and
NS5A (BVDV-2) showed topology and edge lengths closer to the trees generated by GC
analysis. In addition, 14 sequences of BVDV-2 could not be classified as subtype a, b or c. A
second, more detailed study was then performed to investigate whether these sequences would
represent a distinct BVDV-2 subtype. Initially, an "equivalence test" between phylogenetic
analyses based on 85 complete/near-complete genomes (CNCGs) and their respective open
reading frames (ORFs) proved that ORFs can be reliably used for BVDV-2 phylogeny. This
made it possible to increase the data set to 139 sequences. Among these, seven sequences that
could not be classified as BVDV-2 a-d formed a distinct cluster in all the phylogenetic trees
analyzed. This cluster was suggested as a new subtype, called BVDV-2e. The BVDV-2e
sequences also showed 44 amino acid changes compared to BVDV-2a-c. In conclusion, it is
suggested that the NS4B and NS5A regions can be used as genomic targets for subtyping
BVDV-1 and BVDV-2, respectively. In addition, a cluster of BVDV-2 was identified that
may represent a new subtype (BVDV-2e), which could be investigated in future
epidemiological and phylogenetic studies of BVDV. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | NS4B | por |
dc.subject | NS5A | por |
dc.subject | BVDV-2e | por |
dc.subject | Filogenia | por |
dc.subject | Phylogeny | eng |
dc.title | Seleção de alvos genômicos para a filogenia de vírus da diarreia viral bovina (BVDV) e identificação de novo subtipo de BVDV-2 | por |
dc.title.alternative | Selection of gene targets for phylogeny of bovine viral diarrhea virus (BVDV) and identification of a novel BVDV-2 subtype | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Os vírus da diarreia viral bovina 1 (Bovine viral diarrhea virus, BVDV-1) e BVDV-2,
classificados no gênero Pestivirus, família Flaviviridae, são importantes patógenos de
distribuição mundial. Os pestivírus são vírus envelopados e contêm uma molécula de RNA de
sentido positivo com aproximadamente 2.3 quilobases (kb) como genoma. Até o presente,
foram descritos 21 subtipos de BVDV-1 (a-u) e 4 de BVDV-2 (a-d). Apesar dessa
variabilidade genética, isolados e cepas de BVDV têm sido frequentemente subtipados pela
análise filogenética da sequência parcial da região não-traduzida 5' (5'UTR) e/ou de regiões
codificantes, como de Npro e E2. Essas análises, no entanto, podem gerar resultados
equivocados ou de baixo suporte estatístico, dificultando o conhecimento sobre a real
diversidade e circulação dos subtipos de BVDV. A melhor alternativa para contornar esses
obstáculos seria a subtipagem dos vírus a partir da análise do genoma completo. Essa
estratégia, no entanto, apresenta custo alto, além de ser inviável para uso em larga escala.
Assim, o primeiro estudo investigou os alvos genômicos mais adequados para a subtipagem
de BVDV-1 e BVDV-2, comparando-se a subtipagem baseada em análise de genes/regiões
individuais com aquela baseada na análise do genoma completo (GC). O estudo foi realizado
com 91 (BVDV-1) e 85 (BVDV-2) GC disponíveis no banco de dados GenBank. Os vírus
foram subtipados analisando-se seu GC, bem como as regiões codificantes dos genes
individuais e as regiões não-traduzidas (3' e 5' UTRs completas e 5' UTRs parciais). A
distância geodésica entre a árvore gerada pela análise do GC (referência) e aquelas geradas
pelas análises das regiões genômicas/UTRs também foi calculada. Em geral, as análises
baseadas em 3'UTR e 5'UTR apresentaram as subtipagens menos confiáveis, comparando-se
com análise de GC. Para o BVDV-1, a filogenia baseada em C, Erns, E1, E2, p7, NS2, NS3,
NS4B, NS5A e NS5B foi equivalente à do GC. Em relação à região codificante de BVDV-2,
houve pelo menos uma não conformidade em comparação com a análise do GC, em todos os
alvos analisados. Após calcular a distância geodésica entre as árvores de GC e da região
codificante/UTRs, observou-se que a NS4B (para BVDV-1) e NS5A (BVDV-2) apresentaram
topologia e extensão de haste mais próximos às árvores geradas pela análise de GC. Além
desses resultados, também observou-se que 14 sequências de BVDV-2 não puderam ser
classificadas como subtipos a, b ou c. Então, realizou-se um segundo estudo mais detalhado
para verificar se essas sequências poderiam representar um subtipo distinto de BVDV-2.
Inicialmente, realizou-se uma “prova de equivalência” entre as análises filogenéticas baseadas
em 85 genomas completos/quase completos (GCQCs) e suas respectivas fases abertas de
leitura (open reading frames, ORFs), o que comprovou que as ORFs podem ser utilizadas de
forma confiável para a filogenia de BVDV-2. Isso possibilitou aumentar o conjunto de dados
para 139 sequências. Dentre essas, sete sequências, que não puderam ser classificadas como
BVDV-2 a-d, formaram um agrupamento distinto em todas as árvores filogenéticas
analisadas. Esse agrupamento foi então sugerido como um novo subtipo, denominado BVDV2e. As sequências de BVDV-2e também apresentaram 44 alterações de aminoácidos em
comparação com o BVDV-2a-c. Em conclusão, sugere-se que as regiões de NS4B e NS5A
podem ser utilizadas como alvos genômicos para a subtipagem de BVDV-1 e BVDV-2,
respectivamente. Além disso, identificou-se um grupo de BVDV-2 que pode constituir um novo subtipo (BVDV-2e), e que poderia ser investigado em futuros estudos epidemiológicos e
filogenéticos de BVDV. | por |
dc.contributor.advisor1 | Flores, Eduardo Furtado | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0446078331070694 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Silva Jr, José Valter Joaquim | |
dc.contributor.referee1 | Weiblen, Rudi | |
dc.contributor.referee2 | Araújo, Daniel Ardisson | |
dc.contributor.referee3 | Monteiro, Francielle Liz | |
dc.contributor.referee4 | Streck, André | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4728179672017313 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Medicina Veterinária | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |