Estudo do genoma do vírus causador da mionecrose infecciosa em camarões e desenvolvimento de métodos para detecção de diferentes variantes

Shrimp farming is one of the activities that contribute most to the growth of global aquaculture. However, this business has undergone significant economic losses due to the onset of viral diseases such as Infectious Myonecrosis (IMN). The IMN is already widespread throughout Northeastern Brazil and affects other countries such as Indonesia, Thailand and China. The main symptom of disease is myonecrosis, which consists of necrosis of striated muscles of the abdomen and cephalothorax of shrimp. The IMN is caused by infectious myonecrosis virus (IMNV), a non-enveloped virus which has protrusions along its capsid. The viral genome consists of a single molecule of double-stranded RNA and has two Open Reading Frames (ORFs). The ORF1 encodes the major capsid protein (MCP) and a potential RNA binding protein (RBP). ORF2 encodes a probable RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) and classifies IMNV in Totiviridae family. Thus, the objective of this research was study the IMNV complete genome and encoded proteins in order to develop a system differentiate virus isolates based on polymorphisms presence. The phylogenetic relationship among some totivirus was investigated and showed a new group to IMNV within Totiviridae family. Two new genomes were sequenced, analyzed and compared to two other genomes already deposited in GenBank. The new genomes were more similar to each other than those already described. Conserved and variable regions of the genome were identified through similarity graphs and alignments using the four IMNV sequences. This analyze allowed mapping of polymorphic sites and revealed that the most variable region of the genome is in the first half of ORF1, which coincides with the regions that possibly encode the viral protrusion, while the most stable regions of the genome were found in conserved domains of proteins that interact with RNA. Moreover, secondary structures were predicted for all proteins using various softwares and protein structural models were calculated using threading and ab initio modeling approaches. From these analyses was possible to observe that the IMNV proteins have motifs and shapes similar to proteins of other totiviruses and new possible protein functions have been proposed. The genome and proteins study was essential for development of a PCR-based detection system able to discriminate the four IMNV isolates based on the presence of polymorphic sites

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A carcinicultura é uma das atividades que mais contribui para o crescimento da aquicultura mundial. Entretanto, esta atividade vem sofrendo perdas econômicas significativas devido ao surgimento de doenças virais como a Mionecrose Infecciosa (IMN). A IMN já está disseminada em toda região Nordeste do Brasil e atingiu outros países como Indonésia, Tailândia e China. O principal sintoma da doença é a mionecrose, que consiste na necrose dos músculos estriados do abdômen e do cefalotórax do camarão. A IMN é causada pelo vírus da mionecrose infecciosa (IMNV), um vírus não envelopado que apresenta protrusões ao longo de seu capsídeo. O genoma viral é formado por uma única molécula de RNA dupla fita e possui duas Open Reading Frames (ORFs). A ORF1 codifica a proteína principal do capsídeo (MCP) e uma possível proteína de ligação a RNA (RBP). A ORF2 codifica uma provável RNA polimerase dependente de RNA (RdRp) e classifica o IMNV dentro da família Totiviridae. Assim, o objetivo desse estudo foi estudar o genoma completo do IMNV e as proteínas codificadas no intuito de desenvolver um sistema que identificasse diferentes isolados do vírus com base na presença de polimorfismos. A relação filogenética entre alguns totivírus foi investigada e mostrou um novo grupo para o IMNV dentro da família Totiviridae. Dois novos genomas foram sequenciados, analisados e comparados a outros dois genomas já depositados no GenBank. Os novos genomas foram mais semelhantes entre si do que com aqueles já descritos. Regiões variáveis e conservadas do genoma foram identificadas através de gráficos de similaridade e alinhamentos utilizando as quatro sequências do IMNV. Esta análise possibilitou o mapeamento de sítios polimórficos e revelou que a região mais variável do genoma se encontra na primeira metade da ORF1 e coincide com as regiões que possivelmente codificam a protrusão viral, enquanto que as regiões mais estáveis se encontraram em domínios conservados de proteínas que interagem com o RNA. Além disso, estruturas secundárias foram preditas para todas as proteínas empregando diversos softwares e modelos estruturais proteicos foram calculados usando modelagens por threading e simulações ab initio. A partir dessas análises foi possível observar que as proteínas do IMNV possuem motivos e formas similares às proteínas de outros totivírus, e novas possíveis funções proteicas foram propostas. O estudo do genoma e das proteínas foi essencial para o desenvolvimento de um sistema de detecção baseado em PCR capaz de discriminar os quatro isolados do IMNV com base na presença de sítios polimórficos