RT-PCR and Dot Blot hybridization methods for a universal detection of tospoviruses

Transcriptase reverse - polymerase chain reaction (RT-PCR) and dot blot hybridization with digoxigenin-labeled probes were applied for the universal detection of Tospovirus species. The virus species tested were Tomato spotted wilt virus, Tomato chlorotic spot virus, Groundnut ringspot virus, Chrysanthemum stem necrosis virus, Impatiens necrotic spot virus, Zucchini lethal chlorosis virus, Iris yellow spot virus. Primers for PCR amplification were designed to match conserved regions of the tospovirus genome. RT-PCR using distinct primer combinations was unable to simultaneously amplify all tospovirus species and consistently failed to detect ZLCV and IYSV in total RNA extracts. However, all tospovirus species were detected by RT-PCR when viral RNA was used as template. RNA-specific PCR products were used as probes for dot hybridization. This assay with a M probe (directed to the G1/G2 gene) detected at low stringency conditions all Tospovirus species, except IYSV. At low stringency conditions, the L non-radioactive probe detected the seven Tospovirus species in a single assay. This method for broad spectrum detection can be potentially employed in quarantine services for indexing in vitro germplasm.

Efeitos da interação de potyvirus em híbridos de meloeiro, variedades de melancia e abobrinha

Em razão da freqüente ocorrência de infecção mista, na natureza, o presente trabalho objetivou estudar o efeito da interação de diferentes espécies de potyvírus em meloeiro (Cucumis melo), melancia (Citrullus lanatus) e abobrinha (Cucurbita pepo). Foram usados os seguintes vírus da família Potyviridae, gênero Potyvirus: Papaya ringspot virus (PRSV); Watermelon mosaic virus, (WMV) e Zucchini yellow mosaic virus, (ZYMV). Os efeitos na sintomatologia das infecções duplas e simples de PRSV, WMV e ZYMV foram avaliados em três híbridos de meloeiro, duas variedades de melancia e abobrinha 'Caserta', em experimentos de casa de vegetação. Os três vírus, isoladamente ou em todas as duplas combinações possíveis, foram inoculados, em plantas dos híbridos de meloeiro Hy Mark, Gold Mine e Orange Flesh, variedades de melancia Crimson Sweet e Charleston Gray e abobrinha 'Caserta', usando-se dez plantas de cada híbrido ou variedade, por combinação de vírus. As inoculações foram efetuadas por meio de extratos de folhas com infecção simples dos respectivos vírus. As plantas inoculadas com cada vírus isoladamente e suas respectivas combinações foram observadas quanto ao aparecimento de sintomas durante 30 dias após as inoculações. Amostras foliares das plantas inoculadas foram, também, testadas por ELISA indireto contra os anti-soros correspondentes para cada vírus. As infecções duplas em meloeiro, melancia e abobrinha revelaram, através da avaliação sintomatológica, que existem interações sinérgicas entre PRSV, WMV e ZYMV. As infecções duplas envolvendo o ZYMV apresentaram alta severidade, exibindo sintomas não encontrados em infecções simples, apesar da severidade nas infecções isoladas do ZYMV.

Identidade e propriedades de isolados de potyvírus provenientes de Capsicum spp.

Vinte isolados virais provenientes de Capsicum spp. foram coletados em Minas Gerais, São Paulo, Espírito Santo e Rio de Janeiro visando definir a etiologia dos mosaicos. Para a caracterização biológica realizou-se teste de gama de hospedeiros e inoculação em cultivares diferenciadoras de pimentão (Capsicum annuum). Dois isolados provenientes de batata (Solanum tuberosum) (PVY N-BR e PVY O-BR) foram utilizados como controles. Os resultados indicaram considerável grau de variabilidade biológica entre os isolados, embora todos tenham sido identificados preliminarmente como Potato virus Y (PVY). A reação das cultivares diferenciadoras classificou os isolados como patótipo 1 ou 1.2 de PVY. Anti-soros foram produzidos a partir de partículas virais purificadas de um isolado fraco e um forte. O uso desses anti-soros em ELISA indireto levou a resultados positivos contra os isolados testados. Os anti-soros reagiram também contra PVY N-BR e PVY O-BR, embora este último tenha apresentado reação mais fraca. Para caracterização molecular, seqüenciaram-se os genes da polimerase (NIb) e da proteína capsidial (cp), e da região 3' não-traduzida (3'NTR) de isolados biologicamente distintos. A análise filogenética confirmou a identidade de seis isolados como Pepper yellow mosaic virus (PepYMV), um potyvírus descrito recentemente infetando pimentão no Brasil. Esse resultado sugere que o PepYMV pode ser a espécie de potyvírus predominante em Capsicum spp. no Brasil. O fato de isolados de PepYMV apresentarem gama de hospedeiros semelhante à do PVY, e de os dois vírus apresentarem relacionamento sorológico, ressalta a utilidade da análise molecular para a classificação de potyvírus provenientes de Capsicum spp.

Surto epidemiológico do vírus do mosaico amarelo do pimentão em tomateiro na região serrana do Espírito Santo

Este trabalho relata a ocorrência de um surto epidemiológico causado pelo vírus do mosaico amarelo do pimentão (Pepper yellow mosaic virus - PepYMV) em tomateiro (Lycopersicon esculentum) 'Alambra' na região serrana do Estado do Espírito Santo. Os sintomas consistiam de mosaico, definhamento e redução de produção. Visando a caracterização do agente causal foram realizados estudos sorológicos por ELISA, observações ao microscópio eletrônico e determinação da gama parcial de hospedeiros. Ao microscópio eletrônico de transmissão foram observadas, em amostras de tomateiro, partículas alongadas e flexuosas e inclusões cilíndricas típicas de vírus do gênero Potivirus. O PepYMV foi confirmado como agente causal por ELISA indireto. Levantamentos realizados em campos de cultivo demonstraram que a disseminação do vírus é muito rápida. Este é o primeiro relato da ocorrência do PepYMV na cultura do tomate no Brasil, causando sérios danos.

Identificação sorológica de espécies de potyvirus em melancia, no estado de Roraima

No período de maio de 2003 a março de 2004, foram coletadas amostras foliares de plantas de melancia (Citrullus lanatus) de 21 campos de cultivo de cucurbitáceas, no Estado de Roraima. As amostras exibiam diferentes sintomas de vírus e foram levadas para o Laboratório de Virologia Vegetal da Universidade Federal do Ceará para serem testadas por "enzyme linked immunosorbent assay" (Elisa)-indireto, contra anti-soros específicos para Cucumber mosaic virus (CMV), Papaya ringspot virus estirpe melancia (PRSV-W), Watermelon mosaic virus (WMV) e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV). Nos testes de Elisa, utilizou-se o conjugado universal, anti-imunoglobulina (IgG) de coelho produzida em cabra conjugada à enzima fosfatase alcalina. Todas as amostras foram testadas, também, por dupla difusão contra o anti-soro para Squash mosaic virus (SqMV). Os resultados indicaram a presença do PRSV-W em 84,2% das amostras coletadas em maio de 2003, em 7,1% das amostras coletadas em dezembro de 2003 e em 55,6% das amostras coletadas em março de 2004. A presença do ZYMV foi observada em 10,5% das amostras coletadas em maio de 2003, 21,4% das amostras coletadas em dezembro de 2003 e em 25,9% das amostras de março de 2004. O WMV foi detectado somente em oito das amostras coletadas em março de 2004 (29,6%). Os resultados desta pesquisa confirmam a ampla dispersão do PRSV-W em cultivos de cucurbitáceas no território brasileiro e a preocupante expansão do ZYMV em razão dos elevados prejuízos que o mesmo tem causado em outras partes do mundo.

Seleção de acessos e progênies de Citrullus spp. para resistência a três potyvirus

Visando selecionar acessos e progênies de melancia (Citrullus spp.) como fontes de resistência aos potyvirus: Papaya ringspot virus tipo watermelon (PRSV-W), Watermelon mosaic virus (WMV) e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV), oito genótipos foram avaliados, sendo seis dos acessos (87-019, 87-029, 91-080, PI-244018, 91-043 e PI-195927) e dois do acesso PI-244019 (PI-244019A e PI-244019B) do Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de cucurbitáceas do Nordeste brasileiro, da Embrapa Semi-Árido em Petrolina-PE. Também foram avaliadas progênies endogâmicas e de polinização livre derivadas desses acessos. As avaliações foram realizadas em de casa de vegetação, mediante inoculações mecânicas, e avaliação por Elisa, no Laboratório de Virologia Vegetal da UFC. As plantas não infetadas foram selecionadas e cultivadas na Estação Experimental de Bebedouro na Embrapa Semi-Árido em Petrolina-PE, onde ocorreram inoculações naturais de vírus por vetores. Foram constatadas plantas não infetadas com o PRSV-W nos acessos 87-019, PI-244019A, 91-080, PI-244018, PI-244019B e PI-195927; plantas não infetadas com o WMV nos acessos 87-019 e 87-029 e plantas não infetadas com o ZYMV nos acessos PI-244019A, 87-029, 91-080, 91-043, PI-244019B e PI-195927. As progênies apresentaram comportamento diferenciado, com percentagem de plantas selecionadas variando de 20 a 100% nas progênies avaliadas para resistência a PRSV-W e 60 a 100% nas progênies avaliadas para resistência a WMV. Nenhuma das progênies testadas apresentou resistência ao ZYMV, evidenciando possível diferença entre a resistência ao PRSV-W e ao WMV apresentada nas progênies e a resistência apresentada ao ZYMV, visto que as progênies foram submetidas ao mesmo número de autofecundações.

Análise comparativa da região codificadora para a proteína capsidial de isolados de PepYMV e PVY coletados em pimentão

O Potato virus Y (PVY) e Pepper yellow mosaic virus (PepYMV) são as únicas espécies de potyvirus encontradas em pimenta e pimentão no Brasil. A região codificadora para a proteína capsidial de isolados de PepYMV e PVY coletados em pimentão, foi avaliada quanto à variabilidade e presença de motivos específicos aos potyvirus. A identidade da seqüência de aminoácidos na CP entre os isolados de PepYMV foi de 93% a 100%, enquanto que para os de PVY 94% a 98%. Entre os vírus esta variou de 73% a 79%. Foi observada variabilidade nas regiões conservadas da CP. Todos os isolados de PepYMV seqüenciados não apresentaram o motivo DAG na CP, relacionada a transmissão dos vírus por afídeos, enquanto que para as seqüências obtidas de PVY foi observada. Demais domínios como MVWCIENG, ENTERH, QMKAAA e PYMPRYG foram verificadas em ambas espécies.

Further molecular characterization of weed-associated begomoviruses in Brazil with an emphasis on Sida spp

Begomoviruses are whitefly-transmitted, single-stranded DNA viruses that are often associated with weed plants. The aim of this study was to further characterize the diversity of begomoviruses infecting weeds (mostly Sida spp.) in Brazil. Total DNA was extracted from weed samples collected in Viçosa (Minas Gerais state) and in some municipalities of Alagoas state in 2009 and 2010. Viral genomes were amplified by RCA, cloned and sequenced. A total of 26 DNA-A clones were obtained. Sequence analysis indicated the presence of 10 begomoviruses. All viral isolates from Blainvillea rhomboidea belonged to the same species, Blainvillea yellow spot virus (BlYSV ), thereby suggesting that BlYSV may be the only begomovirus present in this weed species. Four isolates represent new species, for which the following names are proposed: Sida yellow blotch virus (SiYBV), Sida yellow net virus (SiYNV), Sida mottle Alagoas virus (SiMoAV) and Sida yellow mosaic Alagoas virus (SiYMAV). Recombination events were detected among the SiYBV isolates and in the SiYNV isolate. These results constitute further evidence of the high species diversity of begomoviruses in Sida spp. However, the role of this weed species as a source of begomoviruses infecting crop plants remains to be determined.

Lymphocyte subset analyses in healthy adults vaccinated with yellow fever 17DD virus

In this study the kinetics of humoral and cellular immune responses in first-time vaccinees and re-vaccinees with the yellow fever 17DD vaccine virus was analyzed. Flow cytometric analyses were used to determine percentual values of T and B cells in parallel to the yellow fever neutralizing antibody production. All lymphocyte subsets analyzed were augmented around the 30th post vaccination day, both for first-time vaccinees and re-vaccinees. CD3+ T cells increased from 30.8% (SE ± 4%) to 61.15% (SE ± 4.2%), CD4+ T cells from 22.4% (SE ± 3.6%) to 39.17% (SE ± 2%) with 43% of these cells corresponding to CD4+CD45RO+ T cells, CD8+ T cells from 15.2% (SE ± 2.9%) to 27% (SE ± 3%) with 70% corresponding to CD8+CD45RO+ T cells in first-time vaccinees. In re-vaccinees, the CD3+ T cells increased from 50.7% (SE ± 3%) to 80% (SE ± 2.3%), CD4+ T cells from 24.9% (SE ± 1.4%) to 40% (SE ± 3%) presenting a percentage of 95% CD4+CD45RO+ T cells, CD8+ T cells from 19.7% (SE ± 1.8%) to 25% (SE ± 2%). Among CD8+CD38+ T cells there could be observed an increase from 15 to 41.6% in first-time vaccinees and 20.7 to 62.6% in re-vaccinees. Regarding neutralizing antibodies, the re-vaccinees presented high titers even before re-vaccination. The levels of neutralizing antibodies of first-time vaccinees were similar to those presented by re-vaccinees at day 30 after vaccination, indicating the success of primary vaccination. Our data provide a basis for further studies on immunological behavior of the YF 17DD vaccine.

Retention of a recombinant GFP protein expressed by the yellow fever 17D virus in the E/NS1 intergenic region in the endoplasmic reticulum

The flaviviral envelope proteins, E protein and precursor membrane protein, are mainly associated with the endoplasmic reticulum (ER) through two transmembrane (TM) domains that are exposed to the luminal face of this compartment. Their retention is associated with the viral assembly process. ER-retrieval motifs were mapped at the carboxy terminus of these envelope proteins. A recombinant yellow fever (YF) 17D virus expressing the reporter green fluorescent protein (GFP) with the stem-anchor (SA) region of E protein fused to its carboxy terminus was subjected to distinct genetic mutations in the SA sequence to investigate their effect on ER retention. Initially, we introduced progressive deletions of the stem elements (H1, CS and H2). In a second set of mutants, the effect of a length increase for the first TM anchor region was evaluated either by replacing it with the longer TM of human LAMP-1 or by the insertion of the VALLLVA sequence into its carboxy terminus. We did not detect any effect on the GFP localisation in the cell, which remained associated with the ER. Further studies should be undertaken to elucidate the causes of the ER retention of recombinant proteins expressed at the intergenic E/NS1 region of the YF 17D virus polyprotein.

Dinâmica temporal e espacial da begomovirose causada por Tomato yellow vein streak virus em tomateiro na região de Campinas-SP

O objetivo desse trabalho foi caracterizar os padrões temporal e espacial do Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV) em tomatais cultivados em condições de campo, no município de Sumaré, e de estufa plástica, na região de Elias Fausto, Estado de São Paulo. No ensaio de campo, plantado com a variedade Alambra, foram avaliadas 4.032 plantas, distribuídas em oito blocos. Em oito estufas plásticas, com plantios escalonados da variedade Ikram, foram avaliadas 6.016 plantas. As avaliações foram feitas com base nos sintomas característicos induzidos por esse vírus. A confirmação da identidade do vírus foi feita por meio da análise da seqüência de nucleotídeos de parte do DNA-A viral (genes AV1 e AC3). No ensaio em condições de campo, a incidência da doença evoluiu lentamente, desde um mínimo de 0,002 (proporção de plantas sintomáticas) até um máximo de 0,0497. Mesmo assim, foi possível constatar um efeito de borda, pois a incidência média de plantas doentes nos blocos situados nos bordos da área foi 2,1 vezes maior do que naqueles internos. O progresso da incidência da doença foi linear, o que indica que novas infecções foram devidas principalmente a um influxo constante de vetores virulíferos de fora para dentro da área avaliada. Nos plantios em estufas plásticas, os níveis finais de doença foram fortemente dependentes da época de plantio, com médias variando de 4,8% a 69,3%. A distribuição espacial de plantas sintomáticas nesses plantios foi fortemente agregada. Essa agregação provavelmente não se deve a infecções secundárias dentro das estufas plásticas, mas sim à concentração de plantas sintomáticas nos bordos das estufas, conseqüência da migração de vetores virulíferos a partir de áreas externas à estufa. Com base nesses resultados, sugere-se a eliminação de fontes de inóculo representadas por plantios mais velhos de tomateiro e por hospedeiras do vírus na vegetação espontânea como uma das principais medidas para o manejo da doença.

Attenuation and immunogenicity of recombinant yellow fever 17D-dengue type 2 virus for rhesus monkeys

A chimeric yellow fever (YF)-dengue serotype 2 (dengue 2) virus was constructed by replacing the premembrane and envelope genes of the YF 17D virus with those from dengue 2 virus strains of Southeast Asian genotype. The virus grew to high titers in Vero cells and, after passage 2, was used for immunogenicity and attenuation studies in rhesus monkeys. Subcutaneous immunization of naive rhesus monkeys with the 17D-D2 chimeric virus induced a neutralizing antibody response associated with the protection of 6 of 7 monkeys against viremia by wild-type dengue 2 virus. Neutralizing antibody titers to dengue 2 were significantly lower in YF-immune animals than in YF-naive monkeys and protection against challenge with wild-type dengue 2 virus was observed in only 2 of 11 YF-immune monkeys. An anamnestic response to dengue 2, indicated by a sharp increase of neutralizing antibody titers, was observed in the majority of the monkeys after challenge with wild-type virus. Virus attenuation was demonstrated using the standard monkey neurovirulence test. The 17D-D2 chimera caused significantly fewer histological lesions than the YF 17DD virus. The attenuated phenotype could also be inferred from the limited viremias compared to the YF 17DD vaccine. Overall, these results provide further support for the use of chimeric viruses for the development of a new live tetravalent dengue vaccine.

Immunogenicity of WHO-17D and Brazilian 17DD yellow fever vaccines: a randomized trial

OBJECTIVE: To compare the immunogenicity of three yellow fever vaccines from WHO-17D and Brazilian 17DD substrains (different seed-lots). METHODS: An equivalence trial was carried out involving 1,087 adults in Rio de Janeiro. Vaccines produced by Bio-Manguinhos, Fiocruz (Rio de Janeiro, Brazil) were administered following standardized procedures adapted to allow blocked randomized allocation of participants to coded vaccine types (double-blind). Neutralizing yellow fever antibody titters were compared in pre- and post-immunization serum samples. Equivalence was defined as a difference of no more than five percentage points in seroconversion rates, and ratio between Geometric Mean Titters (GMT) higher than 0.67. RESULTS: Seroconversion rates were 98% or higher among subjects previously seronegative, and 90% or more of the total cohort of vaccinees, including those previously seropositive. Differences in seroconversion ranged from -0.05% to -3.02%. The intensity of the immune response was also very similar across vaccines: 14.5 to 18.6 IU/mL. GMT ratios ranged from 0.78 to 0.93. Taking the placebo group into account, the vaccines explained 93% of seroconversion. Viremia was detected in 2.7% of vaccinated subjects from Day 3 to Day 7. CONCLUSIONS: The equivalent immunogenicity of yellow fever vaccines from the 17D and 17DD substrains was demonstrated for the first time in placebo-controlled double-blind randomized trial. The study completed the clinical validation process of a new vaccine seed-lot, provided evidence for use of alternative attenuated virus substrains in vaccine production for a major manufacturer, and for the utilization of the 17DD vaccine in other countries.

Reactogenicity of yellow fever vaccines in a randomized, placebo-controlled trial

OBJECTIVE: To compare the reactogenicity of three yellow fever (YF) vaccines from WHO-17D and Brazilian 17DD substrains (different seed-lots) and placebo. METHODS: The study involved 1,087 adults eligible for YF vaccine in Rio de Janeiro, Brazil. Vaccines produced by Bio-Manguinhos, Fiocruz (Rio de Janeiro, Brazil) were administered ("day 0") following standardized procedures adapted to allow blinding and blocked randomization of participants to coded vaccine types. Adverse events after immunization were ascertained in an interview and in diary forms filled in by each participant. Liver enzymes were measured on days 0, 4-20 and 30 of the study. Viremia levels were measured on days 4 to 20 of follow-up. The immune response was verified through serologic tests. RESULTS: Participants were mostly young males. The seroconversion rate was above 98% among those seronegative before immunization. Compared to placebo, the excess risk of any local adverse events ranged from 0.9% to 2.5%, whereas for any systemic adverse events it ranged from 3.5% to 7.4% across vaccine groups. The excess risk of events leading to search for medical care or to interruption of work activities ranged from 2% to 4.5%. Viremia was detected in 3%-6% of vaccinees up to 10 days after vaccination. Variations in liver enzyme levels after vaccination were similar in placebo and vaccine recipients. CONCLUSIONS: The frequency of adverse events post-immunization against YF, accounting for the background occurrence of nonspecific signs and symptoms, was shown for the first time to be similar for vaccines from 17D and 17DD substrains. The data also provided evidence against viscerotropism of vaccine virus.

Yellow fever in Brazil: thoughts and hypotheses on the emergence in previously free areas

This article describes and discusses factors associated to the reemergence of yellow fever and its transmission dynamics in the states of São Paulo (Southeastern Brazil) and Rio Grande do Sul (Southern) during 2008 and 2009. The following factors have played a pivotal role for the reemergence of yellow fever in these areas: large susceptible human population; high prevalence of vectors and primary hosts (non-human primates); favorable climate conditions, especially increased rainfall; emergence of a new genetic lineage; and circulation of people and/or monkeys infected by virus. There is a need for an effective surveillance program to prevent the reemergence of yellow fever in other Brazilian states.