Avaliação do viés GC em plataformas de sequenciamento de nova geração

O surgimento das plataformas de sequenciamento de nova geração (NGS) proporcionou o aumento do volume de dados produzidos, tornando possível a obtenção de genomas completos. Apesar das vantagens alcançadas com estas plataformas, são observadas regiões de elevada ou baixa cobertura, em relação à média, associadas diretamente ao conteúdo GC. Este viés GC pode afetar análises genômicas e dificultar a montagem de genomas através da abordagem de novo, além de afetar as análises baseadas em referência. Além do que, as maneiras de avaliar o viés GC deve ser adequada para dados com diferentes perfis de relação/associação entre GC e cobertura, tais como linear e quadrático. Desta forma, este trabalho propõe o uso do Coeficiente de Correlação de Pearson (r) para analisar a correlação entre conteúdo GC e Cobertura, permitindo identificar aintensidade da correlação linear e detectar associações não-lineares, além de identificar a relação entre viés GC e as plataformas de sequenciamento. Os sinais positivos e negativos de r também permitem inferir relações diretamente proporcionais e inversamente proporcionais respectivamente. Utilizou-se dados da espécie Corynebacterium pseudotuberculosis, conhecido por serem genomas clonais obtidas através de diferentes tecnologias de sequenciamento para identificar se há relação do viés GC com as plataformas utilizadas.

Detecção, epidemiologia e análise molecular de rotavírus, picobirnavírus e reovírus em aves de corte criadas em granjas na mesorregião metropolitana de Belém, Pará, Brasil

Este estudo objetivou investigar a ocorrência de rotavírus aviário (RVA), picobirnavírus (PBV) e reovírus aviário (ARV) em aves de corte criadas em granjas situadas na Mesorregião Metropolitana de Belém, Pará, no período compreendido entre 2008 a 2011. Para tal, foram colhidos 85 pools de amostras fecais provenientes de 37 granjas pertencentes a oito municípios. O RNA viral foi extraído a partir das suspensões fecais e submetido à eletroforese em gel de poliacrilamida (EGPA) seguido da RT-PCR. Foi selecionada pelo menos uma amostra de cada município positivo para o sequenciamento de nucleotídeos dos genes NSP4 (rotavírus), RdRp (picobirnavírus) e S2 (reovírus), sendo que no caso dos picobirnavírus as amostras foram clonadas antes do sequenciamento. A EGPA demonstrou positividade em 0/85 (0%) amostras para RVA do grupo A, 13/85 (15,3%) amostras para PBV e 01/85 (1,2%) amostras para ARV. No caso da RT-PCR foi verificado positividade em 35/85 (41,2%), 42/85 (49,4%) e 28/85 (32,9%) das amostras para RVA, PBV e ARV, respectivamente. Dos oito municípios estudados, sete apresentaram amostras positivas para PBV e seis apresentaram amostras positivas para RVA e ARV. Das 37 granjas estudadas foi observada a presença dessas infecções virais em 19 (51,4%) para RVA e ARV e 21 (56,8%) para PBV. As sequências do gene NSP4 apresentaram entre 86,3 e 90,5% de similaridade ao nível de nucleotídeo (nt) com protótipos de frangos e 93,5 e 100% de similaridade ao nível de nt quando comparadas entre si. As sequências do gene RdRp apresentaram uma grande heterogeneidade genética com variantes gênicas apresentando entre 56,1 e 100% de similaridade ao nível de nt com protótipos pertencentes a várias espécies e fontes de contaminação e entre 50,3 e 100% de similaridade ao nível nt quando comparadas entre si. Na análise das sequências do gene S2 de ARV foi observado entre 90,9 e 94,4% de similaridade ao nível de nt com protótipos de frangos e 90,1 e 100% de similaridade ao nível de nt quando comparadas entre si. Os RVA, PBV e ARV foram detectados em granjas de frangos de corte da Mesorregião Metropolitana de Belém, sendo a detecção por RT-PCR a mais eficiente ao detectar pelo menos um dos vírus nos oito municípios pesquisados. Excetuando-se o PBV, que apresentou relacionamento heterogêneo com os protótipos utilizados, o RVA e ARV deste estudo relacionaram-se especificamente com amostras obtidas em aves. Este é o primeiro estudo envolvendo o sequenciamento gênico do RVA, PBV e ARV em frangos de corte na região norte do Brasil.

Estudo epidemiológico da raiva, caracterização antigênica de cepas do vírus da raiva isoladas na Amazônia brasileira

Com o objetivo de avaliar a epidemiologia da raiva, procedimentos complementares ao diagnóstico - caracterização antigênica e genética - foram incluídos neste estudo para investigar o perfil epidemiológico da raiva animal na Amazônia brasileira, entre janeiro de 2000 e julho de 2009. Foi realizada uma revisão cuidadosa das informações de amostras do sistema nervoso central (SNC) recebidas e analisadas no Laboratório de Raiva do Instituto Evandro Chagas. Um total de 265 cepas de vírus rábico isoladas de amostras do SNC de seres humanos (n=33) e animais domésticos/silvestres (n=232) foram caracterizadas antigenicamente por imunofluorescência indireta (IFI), utilizando um painel de oito anticorpos monoclonais preparados pelo CDC contra a nucleoproteína do vírus da raiva; Além disso, 21 delas tiveram a nucleoproteína (gene N) caracterizada geneticamente por sequenciamento nucleotídico parcial seguida de análise filogenética. As sequências obtidas foram comparadas entre si e com outras sequências de vírus da raiva do Brasil e outros países das Américas, utilizando os métodos de máxima verossimilhança e bayesiano. Foi observada uma menor transmissão do vírus da raiva em áreas urbanas; detecção do ciclo rural da raiva em quase todos os estados da Amazônia; ocorrência do ciclo aéreo nos estados do Pará e Amapá; identificação da variante antigênica 2 (AgV2) do vírus da raiva, entre cães e gatos domésticos como o principal mecanismo de transmissão viral, detecção de circulação de variantes antigênicas AgV3, AgV4 e variante "Eptesicus" entre animais silvestres e, finalmente, a redução da transmissão cão-homem do vírus da raiva, que foi substituído por um aumento da transmissão morcego-homem, especialmente no estado de Pará. Em conclusão, a associação de técnicas antigênica e moleculares permitiu uma melhor compreensão da epidemiologia molecular do vírus da raiva na Amazônia Brasileira.

Caracterização genética parcial e completa da nucleoproteína de hantavírus na Amazônia brasileira

A Síndrome Pulmonar por Hantavírus (SPH) vem sendo diagnosticada na Amazônia brasileira desde 1995. Até dezembro de 2010 já foram diagnosticados 289 casos na Amazônia brasileira, registrados nos estados do Mato Grosso, Pará, Maranhão, Amazonas e Rondônia. O objetivo geral do presente estudo foi caracterizar geneticamente cepas de hantavirus circulantes nesses estados. Foram utilizadas amostras de vísceras de roedores silvestres positivos para anticorpos IgG contra hantavírus, capturados em estudos ecoepidemiológicos, realizados nos municípios de Itacoatiara/AM, Alto Paraíso/RO e Campo Novo do Parecis/MT, e soro/sangue de casos humanos de SPH provenientes dos municípios da área de influência da BR-163, nos estados do Pará e Mato Grosso, Tomé-Açu/PA, Tangará da Serra/MT, além de pool de vísceras de um óbito procedente de Anajatuba/MA. As amostras foram submetidas à extração de RNA viral, seguida das reações de RT-Hemi-Nested-PCR para amostras de roedores, RT-Nested-PCR para amostras de humanos e sequenciamento nucleotídico, utilizando o método de Sanger e o pirossequenciamento, sendo, posteriormente, verificados quanto a aspectos como, identidade (BLAST search), similaridade (SimPlot) e homologia nucleotídica e aminoacídica com outros hantavírus (Clustal W). Foram obtidas as sequências parciais dos hantavírus em cinco roedores da espécie Oligoryzomys microtis (n=2 de Itacoatiara/AM; n=3 de Alto Paraíso/RO) e em oito amostras de humanos (n=1 de Tomé-Açu/PA; n=1 de Altamira/Cachoeira da Serra; n=1 de Novo Progresso/PA; n=1 de Guarantã do Norte/MT; n=1 de Anajatuba/MA e n=3 de Altamira/Castelo dos Sonhos). Com a utilização da estratégia do pirossequenciamento foram obtidas as sequências completas do gene N, S-RNA dos hantavírus em três roedores (n=2 de Alto Paraíso/RO e n=1 de Campo Novo do Parecis/MT) e dois casos humanos (n=1 de Tangará da Serra/MT e n=1 de Novo Progresso/PA). As análises das sequências completas demonstraram a presença de ORFs para uma possível proteína NSs, já descrita para outros hantavírus. As análises filogenéticas entre as sequências obtidas neste estudo e de outros hantavírus disponíveis no GenBank sugerem que, o vírus Castelo dos Sonhos é o responsável pelos casos de SPH em municípios da área de influência da BR-163, obtendo-se, pela primeira vez, a sequência completa desse vírus em roedor Oligoryzomys utiaritensis, capturado no Mato Grosso; confirmou-se a circulação contínua do vírus Laguna Negra-like, associado aos casos de SPH no estado do Mato Grosso; o vírus Mamoré-like foi detectado pela primeira vez em roedores O.microtis, nos estado do Amazonas e Rondônia, porém não associado a casos humanos; o vírus Anajatuba foi o responsável por um caso de óbito proveniente do Maranhão. Esse trabalho servirá como suporte para estudos moleculares e epidemiológicos futuros, pois, fornece dados inéditos acerca da transmissão das hantaviroses na Amazônia brasileira.

Ocorrência de rotavírus do grupo D em aves criadas em granjas na mesorregião metropolitana de Belém, Pará

Os rotavírus infectam seres humanos e várias espécies de animais e são constituídos por partículas icosaédricas, não envelopadas, formadas por um genoma de 11 segmentos de dsRNA. São classificados em sete grupos designados de A-G. O rotavírus do grupo D (RVs-D) tem sido documentado em aves, porém existem poucos estudos disponíveis, principalmente com dados de detecção por RT-PCR e obtenção de sequências nucleotídicas. Este estudo objetivou investigar a ocorrência de RVs-D em aves criadas em granjas situadas na Mesorregião Metropolitana de Belém- Pará, no período compreendido entre 2008 a 2011. Foram colhidos 85 pools de amostras fecais provenientes de 37 granjas pertencentes a oito municípios da Mesorregião Metropolitana de Belém. O dsRNA viral foi extraído a partir das suspensões fecais e submetido à eletroforese em gel de poliacrilamida (EGPA) seguido da RT-PCR realizada a partir da construção de iniciadores específicos para os genes VP6 e VP7 do RVs-D. Foi selecionada uma amostra positiva de cada município para o sequenciamento de nucleotídeos dos genes VP6 e VP7, sendo cinco amostras clonadas. A EGPA demonstrou positividade em 14/85 (16,5%) amostras e a RT-PCR em 30/85 (35,3%) amostras. Dos oito municípios estudados, sete apresentaram amostras positivas para RVs-D. Dentre as 37 granjas pertencentes a esses municípios foi observado a presença dessa infecção viral em 17 (45,9%) das granjas estudadas. O intervalo de idade em que o RVs-D foi detectado com maior frequência foi o de aves entre 16 a 30 dias (23/37 – 62%) do total de amostras nesta faixa etária. As sequências nucleotídicas das sete amostras foram classificadas como pertencentes ao RVs-D com bootstrap de 100 corroborando com esse agrupamento. As sequências do gene VP6 apresentaram 90,8-91,3% de similaridade com o protótipo de RVs-D (05V0049) e 98,5-99,9% de similaridade quando comparadas entre si. Para o gene VP7 apresentaram 87-96,1% de similaridade com o protótipo deste grupo e foram 94,1-100% similares quando comparados entre si. A presente análise assume um caráter pioneiro no Brasil e no mundo, permitindo ampliar os conhecimentos acerca do RVs-D.

Diagnóstico sorológico e caracterização molecular do vírus da hepatite E em suínos no estado do Pará, Brasil

O vírus da Hepatite E (HEV) é um RNA-vírus entericamente transmissível do gênero Hepevirus causador de hepatite aguda em humanos que apresenta ampla distribuição em diversas regiões do mundo. Suínos são relatados como a principal fonte de infecção para humanos relacionadas aos genótipos 3 e 4 em regiões consideradas não-endêmicas. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo demonstrar a infecção pelo HEV em suínos no Estado do Pará através de métodos sorológicos e moleculares aplicados a amostras de soro, fezes e fígado de 151 suínos abatidos na região Metropolitana de Belém. A investigação sorológica abrangeu a pesquisa de anticorpos anti-HEV das classes IgM e IgG e o diagnóstico molecular inclui a detecção do HEV-RNA, sequenciamento nucleotídico e análise filogenética das sequências obtidas. Como resultado, não foram detectados anticorpos anti- HEV IgM e a prevalência de animais sororeativos para IgG foi de 8,6% (13/151). A detecção molecular amplificou fragmentos do HEV genoma em 4,8% (22/453) das amostras testadas e a prevalência de animais positivos a pelo menos uma amostra foi de 9,9% (15/151). A análise filogenética concluiu que todas as sequências analisadas pertencem ao genótipo 3 do vírus, descrito como zoonótico. Foram identificados os subtipos 3c e 3f ocorrendo simultaneamente estre as amostras, de acordo com as duas regiões do genoma amplificadas. Estes resultados constam como as primeiras evidências sorológicas e moleculares da circulação do HEV entre suínos no Norte do Brasil e também como a primeira detecção e genotipagem do HEV na região.

Epidemiologia molecular do Vírus Oropouche (Bunyaviridae: Orthobunyavirus) na Amazônia brasileira

O Virus Oropouche (VORO; Bunyaviridae, Orthobunyavirus) é um dos mais importantes arbovírus que infecta humanos na Amazônia brasileira, e é causador da febre do Oropouche. Entre 1961 e 2009, um grande número de epidemias foi registrado em diferentes centros urbanos dos Estados Brasileiros do Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Pará, Rondônia e Tocantins, e também no Panamá, Peru e Trinidad & Tobago. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um estudo retrospectivo dos aspectos epidemiológicos e moleculares do VORO enfatizando sua distribuição, a dinâmica das epidemias ocorridas no período, bem como a dispersão de diferentes genótipos na América Latina e no Brasil como contribuição à epidemiologia molecular do VORO. Para tanto 66 isolamentos do VORO pertencentes ao acervo do Instituto Evandro Chagas foram propagados em camundongos e em cultura de células VERO, seguida da extração do RNA viral e obtenção do cDNA por RTPCR; os amplicons foram purificados e submetidos ao sequenciamento nucleotídico para análises moleculares e evolução, incluindo o rearranjo genético, estudo de relógio molecular e análise de dispersão viral. Foi demonstrada a presença de quatro linhagens distintas do VORO na Amazônia brasileira (genótipos I, II, III e IV), sendo os genótipos I e II, respectivamente os mais frequentemente encontrados em áreas da Amazônia ocidental e oriental. Esses e o genótipo III estão constantemente evoluindo, mediante o mecanismo “boom and boost” que resulta na emergência seguida de substituição das sublinhagens (subgenótipos) circulantes por outras mais recentes. O genótipo III do VORO, previamente encontrado somente no Panamá, foi descrito na Amazônia e Sudeste do Brasil. Os dados obtidos pela análise filogenética comparativa das topologias para os segmentos PRNA e MRNA sugerem que o VORO utiliza o rearranjo genético como mecanismo de geração de biodiversidade viral, sendo o genótipo I o mais estável e o II o mais instável e, portanto, mais sensível às pressões evolutivas; foi reconhecido um novo genótipo do VORO neste estudo em amostras isoladas em Manaus no ano de 1980, que foi denominado de genótipo IV. O estudo do relógio molecular mostrou que a emergência do VORO se deu no Estado do Pará provavelmente há 223 anos e daí ao longo dos anos se dispersou pela PanAmazônia bem como para o Caribe, sendo que o genótipo I foi o que originou os demais genótipos do VORO.