Assembly of Recombinant Israeli Acute Paralysis virus capsids

The dicistrovirus Israeli Acute Paralysis Virus (IAPV) has been implicated in the worldwide decline of honey bees. Studies of IAPV and many other bee viruses in pure culture are restricted by available isolates and permissive cell culture. Here we show that coupling the IAPV major structural precursor protein ORF2 to its cognate 3C-like processing enzyme results in processing of the precursor to the individual structural proteins in a number of insect cell lines following expression by a recombinant baculovirus. The efficiency of expression is influenced by the level of IAPV 3C protein and moderation of its activity is required for optimal expression. The mature IAPV structural proteins assembled into empty capsids that migrated as particles on sucrose velocity gradients and showed typical dicistrovirus like morphology when examined by electron microscopy. Monoclonal antibodies raised to recombinant capsids were configured into a diagnostic test specific for the presence of IAPV. Recombinant capsids for each of the many bee viruses within the picornavirus family may provide virus specific reagents for the on-going investigation of the causes of honeybee loss.

Frequent respiratory pathogens of respiratory tract infections in children attending daycare centers

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização parcial e patogenicidade de um vírus isolado de Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Lepidoptera: geometridae)

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Subcellular Localization of the Non-Structural Proteins 3C and 3CD of the Honeybee Virus Deformed Wing Virus

Apis mellifera L., the European honeybee, is a crucial pollinator of many important agricultural crops in the United States. Recently, honeybee colonies have been affected by Colony Collapse Disorder (CCD), a disorder in which the colony fails due to the disappearance of a key functional group of worker bees. Though no direct causalrelationship has been confirmed, hives that experience CCD have been shown to have a high incidence of Deformed Wing Virus (DWV), a common honeybee virus. While the genome sequence and gene-order of DWV has been analyzed fairly recently, few other studies have been performed to understand the molecular characterization of the virus.Since little is known about where DWV proteins localize in infected host cells, the objective of this project was to determine the subcellular localization of two of the important non-structural proteins that are encoded in the DWV genome. This project focused on the protein 3C, an autocatalytic protease which cleaves itself from a longer polyprotein and helps to cut all of the other proteins apart from one another so that they can become functional, and 3D, the RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) which is critical for replication of the virus because it copies the viral genome. By tagging nested constructs containing these two proteins and tracking where they localized in living cells, this study aimed to better understand the replication of DWV and to elicit possible targetsfor further research on how to control the virus. Since DWV is a picorna-like virus, distantly related to human viruses such as polio, and picornavirus non-structural proteins aggregate at cellular membranes during viral replication, the major hypothesis was that the 3C and 3CD proteins would localize at cellular organelle membranes as well. Using confocal microscopy, both proteins were found to localize in the cytoplasm, but the 3CDprotein was found to be mostly diffuse cytoplasmic, and the 3C protein was found to localize more specifically on membranous structures just outside of the nucleus.

New respiratory enterovirus and recombinant rhinoviruses among circulating picornaviruses

Rhinoviruses and enteroviruses are leading causes of respiratory infections. To evaluate genotypic diversity and identify forces shaping picornavirus evolution, we screened persons with respiratory illnesses by using rhinovirus-specific or generic real-time PCR assays. We then sequenced the 5 untranslated region, capsid protein VP1, and protease precursor 3CD regions of virus-positive samples. Subsequent phylogenetic analysis identified the large genotypic diversity of rhinoviruses circulating in humans. We identified and completed the genome sequence of a new enterovirus genotype associated with respiratory symptoms and acute otitis media, confirming the close relationship between rhinoviruses and enteroviruses and the need to detect both viruses in respiratory specimens. Finally, we identified recombinants among circulating rhinoviruses and mapped their recombination sites, thereby demonstrating that rhinoviruses can recombine in their natural host. This study clarifies the diversity and explains the reasons for evolution of these viruses.

Three-dimensional model of the potyviral genome-linked protein.

The full sequence of the genome-linked viral protein (VPg) cistron located in the central part of potato virus Y (common strain) genome has been identified. The VPg gene codes for a protein of 188 amino acids, with significant homology to other known potyviral VPg polypeptides. A three-dimensional model structure of VPg is proposed on the basis of similarity of hydrophobic-hydrophilic residue distribution to the sequence of malate dehydrogenase of known crystal structure. The 5' end of the viral RNA can be fitted to interact with the protein through the exposed hydroxyl group of Tyr-64, in agreement with experimental data. The complex favors stereochemically the formation of a phosphodiester bond [5'-(O4-tyrosylphospho)adenylate] typical for representatives of picornavirus-like viruses. The chemical mechanisms of viral RNA binding to VPg are discussed on the basis of the model structure of protein-RNA complex.

Equine rhinovirus 1 is more closely related to foot-and-mouth disease virus than to other picornaviruses.

Equine rhinovirus 1 (ERhV1) is a respiratory pathogen of horses which has an uncertain taxonomic status. We have determined the nucleotide sequence of the ERhV1 genome except for a small region at the 5' end. The predicted polyprotein was encoded by 6741 nucleotides and possessed a typical picornavirus proteolytic cleavage pattern, including a leader polypeptide. The genomic structure and predicted amino acid sequence of ERhV1 were more similar to those of foot-and-mouth disease viruses (FMDVs), the only members of the aphthovirus genus, than to those of other picornaviruses. Features which were most similar to FMDV included a 16-amino acid 2A protein which was 87.5% identical in sequence of FMDV 2A, a leader (L) protein similar in size to FMDV Lab and the possibility of a truncated L protein similar in size to FMDV Lb, and a 3C protease which recognizes different cleavage sites. However, unlike FMDV, ERhV1 had only one copy of the 3B (VPg) polypeptide. The phylogenetic relationships of the ERhV1 sequence and nucleotide sequences of representative species of the five genera of the family Picornaviridae were examined. Nucleotide sequences coding for the complete polyprotein, the RNA polymerase, and VP1 were analyzed separately. The phylogenetic trees confirmed that ERhV1 was more closely related to FMDV than to other picornaviruses and suggested that ERhV1 may be a member, albeit very distant, of the aphthovirus genus.

Programa Nacional de Vigilância da Gripe: relatório da época 2015/2016

O vírus da gripe é uma das maiores causas de morbilidade e mortalidade em todo o mundo, afetando um elevado número de indivíduos em cada ano. Em Portugal a vigilância epidemiológica da gripe é assegurada pelo Programa Nacional de Vigilância da Gripe (PNVG), através da integração da informação das componentes clínica e virológica, gerando informação detalhada relativamente à atividade gripal. A componente clínica é suportada pela Rede Médicos-Sentinela e tem um papel especialmente relevante por possibilitar o cálculo de taxas de incidência permitindo descrever a intensidade e evolução da epidemia de gripe. A componente virológica tem por base o diagnóstico laboratorial do vírus da gripe e tem como objetivos a deteção e caraterização dos vírus da gripe em circulação. Para o estudo mais completo da etiologia da síndrome gripal foi efectuado o diagnóstico diferencial de outros vírus respiratórios: vírus sincicial respiratório tipo A (RSV A) e B (RSV B), o rhinovírus humano (hRV), o vírus parainfluenza humano tipo 1 (PIV1), 2 (PIV2) e 3 (PIV3), o coronavírus humano (hCoV), o adenovírus (AdV) e o metapneumovirus humano (hMPV). Desde 2009 a vigilância da gripe conta também com a Rede Portuguesa de Laboratórios para o Diagnóstico da Gripe que atualmente é constituída por 15 hospitais onde se realiza o diagnóstico laboratorial da gripe. A informação obtida nesta Rede Laboratorial adiciona ao PNVG dados relativos a casos de doença respiratória mais severa com necessidade de internamento. Em 2011/2012, foi lançado um estudo piloto para vigiar os casos graves de gripe admitidos em Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) que deu origem à atual Rede de vigilância da gripe em UCI constituída em 2015/2016 por 31 UCI (324 camas). Esta componente tem como objetivo a monitorização de novos casos de gripe confirmados laboratorialmente e admitidos em UCI, permitindo a avaliação da gravidade da doença associada à infeção pelo vírus da gripe. O Sistema da Vigilância Diária da Mortalidade constitui uma componente do PNVG que permite monitorizar a mortalidade semanal por “todas as causas” durante a época de gripe. É um sistema de vigilância epidemiológica que pretende detetar e estimar de forma rápida os impactos de eventos ambientais ou epidémicos relacionados com excessos de mortalidade. A notificação de casos de Síndrome Gripal (SG) e a colheita de amostras biológicas foi realizada em diferentes redes participantes do PNVG: Rede de Médicos-Sentinela, Rede de Serviços de Urgência/Obstetrícia, médicos do Projeto EuroEVA, Rede Portuguesa de Laboratórios para o Diagnóstico da Gripe e Rede vigilância da gripe em UCI. Na época de vigilância da gripe de 2015/2016 foram notificados 1.273 casos de SG, 87% dos quais acompanhados de um exsudado da nasofaringe para diagnóstico laboratorial. No inverno de 2015/2016 observou-se uma atividade gripal de baixa intensidade. O período epidémico ocorreu entre a semana 53/2015 e a semana 8/2016 e o valor mais elevado da taxa de incidência semanal de SG (72,0/100000) foi observado na semana 53/2015. De acordo com os casos notificados à Rede Médicos-Sentinela, o grupo etário dos 15 aos 64 anos foi o que apresentou uma incidência cumulativa mais elevada. O vírus da gripe foi detetado em 41,0% dos exsudados da nasofaringe recebidos tendo sido detetados outros vírus respiratórios em 24% destes. O vírus da gripe A(H1)pdm09 foi o predominantemente detetado em 90,4% dos casos de gripe. Foram também detetados outros vírus da gripe, o vírus B - linhagem Victoria (8%), o vírus A(H3) (1,3%) e o vírus B- linhagem Yamagata (0,5%). A análise antigénica dos vírus da gripe A(H1)pdm09 mostrou a sua semelhança com a estirpe vacinal 2015/2016 (A/California/7/2009), a maioria dos vírus pertencem ao novo grupo genético 6B.1, que foi o predominantemente detetado em circulação na Europa. Os vírus do tipo B apesar de detetados em número bastante mais reduzido comparativamente com o subtipo A(H1)pdm09, foram na sua maioria da linhagem Victoria que antigenicamente se distinguem da estirpe vacinal de 2015/2016 (B/Phuket/3073/2013). Esta situação foi igualmente verificada nos restantes países da Europa, Estados Unidos da América e Canadá. Os vírus do subtipo A(H3) assemelham-se antigenicamente à estirpe selecionada para a vacina de 2016/2017 (A/Hong Kong/4801/2014). Geneticamente a maioria dos vírus caraterizados pertencem ao grupo 3C.2a, e são semelhantes à estirpe vacinal para a época de 2016/2017. A avaliação da resistência aos antivirais inibidores da neuraminidase, não revelou a circulação de estirpes com diminuição da suscetibilidade aos inibidores da neuraminidase (oseltamivir e zanamivir). A situação verificada em Portugal é semelhante à observada a nível europeu. A percentagem mais elevada de casos de gripe foi verificada nos indivíduos com idade inferior a 45 anos. A febre, as cefaleias, o mal-estar geral, as mialgias, a tosse e os calafrios mostraram apresentar uma forte associação à confirmação laboratorial de um caso de gripe. Foi nos doentes com imunodeficiência congénita ou adquirida que a proporção de casos de gripe foi mais elevada, seguidos dos doentes com diabetes e obesidade. A percentagem total de casos de gripe em mulheres grávidas foi semelhante à observada nas mulheres em idade fértil não grávidas. No entanto, o vírus da gripe do tipo A(H1)pdm09 foi detetado em maior proporção nas mulheres grávidas quando comparado as mulheres não grávidas. A vacina como a principal forma de prevenção da gripe é especialmente recomendada em indivíduos com idade igual ou superior a 65 anos, doentes crónicos e imunodeprimidos, grávidas e profissionais de saúde. A vacinação antigripal foi referida em 13% dos casos notificados. A deteção do vírus da gripe ocorreu em 25% dos casos vacinados e sujeitos a diagnóstico laboratorial estando essencialmente associados ao vírus da gripe A(H1)pdm09, o predominante na época de 2015/2016. Esta situação foi mais frequentemente verificada em indivíduos com idade compreendida entre os 15 e 45 anos. A confirmação de gripe em indivíduos vacinados poderá estar relacionada com uma moderada efetividade da vacina antigripal na população em geral. A informação relativa à terapêutica antiviral foi indicada em 67% casos de SG notificados, proporção superior ao verificado em anos anteriores. Os antivirais foram prescritos a um número reduzido de doentes (9,0%) dos quais 45.0% referiam pelo menos a presença de uma doença crónica ou gravidez. O antiviral mais prescrito foi o oseltamivir. A pesquisa de outros vírus respiratórios nos casos de SG negativos para o vírus da gripe, veio revelar a circulação e o envolvimento de outros agentes virais respiratórios em casos de SG. Os vírus respiratórios foram detetados durante todo o período de vigilância da gripe, entre a semana 40/2015 e a semana 20/2016. O hRV, o hCoV e o RSV foram os agentes mais frequentemente detetados, para além do vírus da gripe, estando o RSV essencialmente associado a crianças com idade inferior a 4 anos de idade e o hRV e o hCoV aos adultos e população mais idosa (≥ 65 anos). A Rede Portuguesa de Laboratórios para o Diagnóstico da Gripe, efetuou o diagnóstico da gripe em 7443 casos de infeção respiratória sendo o vírus da gripe detetado em 1458 destes casos. Em 71% dos casos de gripe foi detetado o vírus da gripe A(H1)pdm09. Os vírus da gripe do tipo A(H3) foram detetados esporadicamente e em número muito reduzido (2%), e em 11% o vírus da gripe A (não subtipado). O vírus da gripe do tipo B foi detetado em 16% dos casos. A frequência de cada tipo e subtipo do vírus da gripe identificados na Rede Hospitalar assemelha-se ao observado nos cuidados de saúde primários (Rede Médicos-Sentinela e Serviços de Urgência). Foi nos indivíduos adultos, entre os 45-64 anos, que o vírus A(H1)pdm09 representou uma maior proporção dos casos de gripe incluindo igualmente a maior proporção de doentes que necessitaram de internamento hospitalar em unidades de cuidados intensivos. O vírus da gripe do tipo B esteve associado a casos de gripe confirmados nas crianças entre os 5 e 14 anos. Outros vírus respiratórios foram igualmente detetados sendo o RSV e os picornavírus (hRV, hEV e picornavírus) os mais frequentes e em co circulação com o vírus da gripe. Durante a época de vigilância da gripe, 2015/2016, não se observaram excessos de mortalidade semanais. Nas UCI verificou-se uma franca dominância do vírus da gripe A(H1)pdm09 (90%) e a circulação simultânea do vírus da gripe B (3%). A taxa de admissão em UCI oscilou entre 5,8% e 4,7% entre as semanas 53 e 12 tendo o valor máximo sido registado na semana 8 de 2016 (8,1%). Cerca de metade dos doentes tinha entre 45 e 64 anos. Os mais idosos (65+ anos) foram apenas 20% dos casos, o que não será de estranhar, considerando que o vírus da gripe A(H1)pdm09 circulou como vírus dominante. Aproximadamente 70% dos doentes tinham doença crónica subjacente, tendo a obesidade sido a mais frequente (37%). Comparativamente com a pandemia, em que circulou também o A(H1)pdm09, a obesidade, em 2015/2016, foi cerca de 4 vezes mais frequente (9,8%). Apenas 8% dos doentes tinha feito a vacina contra a gripe sazonal, apesar de mais de 70% ter doença crónica subjacente e de haver recomendações da DGS nesse sentido. A taxa de letalidade foi estimada em 29,3%, mais elevada do que na época anterior (23,7%). Cerca de 80% dos óbitos ocorreram em indivíduos com doença crónica subjacente que poderá ter agravado o quadro e contribuído para o óbito. Salienta-se a ausência de dados históricos publicados sobre letalidade em UCI, para comparação. Note-se que esta estimativa se refere a óbitos ocorridos apenas durante a hospitalização na UCI e que poderão ter ocorrido mais óbitos após a alta da UCI para outros serviços/enfermarias. Este sistema de vigilância da gripe sazonal em UCI poderá ser aperfeiçoado nas próximas épocas reduzindo a subnotificação e melhorando o preenchimento dos campos necessários ao estudo da doença. A época de vigilância da gripe 2015/2016 foi em muitas caraterísticas comparável ao descrito na maioria dos países europeus. A situação em Portugal destacou-se pela baixa intensidade da atividade gripal, pelo predomínio do vírus da gripe do subtipo A(H1)pdm09 acompanhada pela deteção de vírus do tipo B (linhagem Victoria) essencialmente no final da época gripal. A mortalidade por todas as causas durante a epidemia da gripe manteve-se dentro do esperado, não tendo sido observados excessos de mortalidade. Os vírus da gripe do subtipo predominante na época 2015/2016, A(H1)pdm09, revelaram-se antigénicamente semelhantes à estirpe vacinal. Os vírus da gripe do tipo B detetados distinguem-se da estirpe vacinal de 2015/2016. Este facto conduziu à atualização da composição da vacina antigripal para a época 2016/2017. A monitorização contínua da epidemia da gripe a nível nacional e mundial permite a cada inverno avaliar o impacto da gripe na saúde da população, monitorizar a evolução dos vírus da gripe e atuar de forma a prevenir e implementar medidas eficazes de tratamento da doença, especialmente quando esta se apresenta acompanhada de complicações graves.