Caracterização molecular e relação filogenética do genoma completo dos arbovírus Bussuquara, Iguape, Ilhéus e Rocio (Família Flaviviridae, Gênero Flavivirus)

Os flavivírus são conhecidos por seu complexo ciclo biológico e importância na saúde pública e na economia mundial. Os aspectos ecológicos e quadros clínicos estão estreitamente relacionados à filogenia e evolução dos flavivírus. Este trabalho objetiva a caracterização molecular dos genomas dos flavivírus Bussuquara (VBSQ), Iguape (VIGU), Ilhéus (VILH) e Rocio (VROC), determinando relações filogenéticas com os demais integrantes do gênero Flavivirus. Foi realizado o seqüenciamento completo da região codificadora (ORF) e regiões não codificantes (RNC) 5’ e 3’; análise da estrutura secundária do RNA viral e das sequências conservadas da 3’RNC; determinação dos sítios de clivagem, glicosilação, resíduos Cis e motivos conservados na poliproteína; e as análises de similaridade e filogenética. Os genomas dos VBSQ, VIGU, VILH e VROC apresentaram a mesma organização que os demais flavivírus, medindo 10.815 nt, 10.922 nt, 10.775 nt, 10.794 nt, respectivamente. O padrão das sequências conservadas da 3’RNC do VBSQ foi RCS2-CS2-CS1, enquanto que para os VIGU, VILH e VROC foram CS3-RCS2-CS2-CS1. As características das estruturas secundárias do RNAs dos flavivírus em estudo foram similares aos demais flavivírus. O número dos sítios de glicosilação das proteínas PrM, E e NS1 foi distinto entre os flavivírus brasileiros, porém o padrão 6,12,12 dos resíduos de Cis e do sítios de clivagem permaneceram conservados. Na proteína E, alterações aminoacídicas pontuais foram observadas no peptídeo de fusão dos VBSQ, VIGU e VROC, e a sequência do tripepídeo RGD foi distinta para os quatro vírus em estudo. Os motivos determinantes das atividades de MTase-SAM da NS5, bem como da helicase e protease da NS3, permanecem conservados. Dentre os oito motivos da polimerase viral (NS5), somente os motivos V, VI e VII possuem alguma substituição nucleotídica para o VILH e VROC. As análises de similaridade mostram que VBSQ apresenta maior relação com VIGU enquanto que o VILH e VROC são mais relacionados entre si, porém sendo consideradas espécies virais distintas. Com base nas análises filogenéticas, características moleculares do genoma e biológicas, propõem-se a formação de três grupos genéticos: o grupo Rocio, que agrupa VROC e VILH; o grupo Bussuquara formado pelos VBSQ e Vírus naranjal e o grupo Aroa que inclui o Vírus Aroa e VIGU.

ABSTRACT: Flaviviruses have been known due their complex biological cycle and their relevance in public health and global economy. The ecologic aspected and clinic pictures are related with phylogeny and evolution of flaviviruses. This work aims the molecular characterization of Bussuquara (BSQV), Iguape (IGUV), Ilheus (VILH) e Rocio (VROC) flaviviruses genomes, determining their phylogenetic relationships with others members of genus Flavivirus. The study included: the full-length sequencing of the four Brazilian flaviviruses; analyzes of the predictive secondary structure of RNA and conserved sequences in the 3’NCR; determination of cleavage and glicosilation sites, cisteine residues and conserved motifs in the polyprotein; and similarity and phylogenetic analyzes. The BSQV, IGUV, VILH and VROC genomes present 10815 nt, 10922 nt, 10775 nt, and 10794 nt, respectively. The conserved standard sequences in 3’NCR of BSQV was RCS2-CS2-CS1, while to IGUV, ILHV and ROCV were CS3-RCS2-CS2-CS1. The secondary structure of RNA obtained for the Brazilian flaviviruses were similar to the other flaviviruses. The numbers of the glicosilation sites to PrM, E and NS1 proteins were distinct among the studied Brazilian flaviviruses, therefore the pattern 6,12,12 Cis residues and the cleavage sites were conserved. In the E protein, some singles mutations were observed in fusion peptide of BSQV, IGUV and ROCV, and the RGD motif were distinct for the flaviviruses under study. The motif that determines the MTase-SAM activity in NS5, as well as the helicase and protease activity in NS3 were conserved. Among the eight polimerase motifs in NS5, only the V, VI and VII motifs were observed single mutations in ILHV and ROCV. The similarity analyzes showed that BSQV presents high relationship with VIGU, while ILHV and ROV were more related among themselves, however those viruses were considerated distincts species. Based in the phylogenetic analyzes, molecular and biological characteristics, it was proposed the establishment of three distinct genetic groups: the Rocio group, grouping ILHV and ROCV, Bussuquara group formed by BSQV and Naranjal virus; and Aroa group, that include Aroa virus and IGUV.