Detection of DENV-4 genotype I from mosquitoes collected in the city of Manaus, Brazil

Background Dengue epidemics have been reported in Brazil since 1981. In Manaus, a large city in the Amazon region, dengue is endemic with all four-virus serotypes (DENV-1, -2, -3, and -4) simultaneously causing human disease. In 2008, during a surveillance of dengue virus in mosquitoes in the district of Tancredo Neves in Manaus, 260 mosquitoes of Aedes genus were captured, identified and grouped into pools of 10 mosquitoes. Findings RNA extracts of mosquito pools were tested by a RT-Hemi-Nested-PCR for detection of flaviviruses. One amplicon of 222 bp, compatible with dengue virus serotype 4, was obtained from a pool of Aedes aegypti. The nucleotide sequence of the amplicon indicated that the mosquitoes were infected with DENV-4 of genotype I. This virus of Asian origin has been described in Manaus in 2008 infecting acute febrile illness patients. Conclusion This is the first report of dengue virus serotype 4 genotype I infecting Aedes aegypti in the Americas.

Detection of Hepatitis B virus subgenotype A1 in a Quilombo community from Maranhão, Brazil

Abstract Background The Brazilian population is mainly descendant from European colonizers, Africans and Native Americans. Some Afro-descendants lived in small isolated communities since the slavery period. The epidemiological status of HBV infection in Quilombos communities from northeast of Brazil remains unknown. The aim of this study was to characterize the HBV genotypes circulating inside a Quilombo isolated community from Maranhão State, Brazil. Methods Seventy-two samples from Frechal Quilombo community at Maranhão were collected. All serum samples were screened by enzyme-linked immunosorbent assays for the presence of hepatitis B surface antigen (HBsAg). HBsAg positive samples were submitted to DNA extraction and a fragment of 1306 bp partially comprising HBsAg and polymerase coding regions (S/POL) was amplified by nested PCR and its nucleotide sequence was determined. Viral isolates were genotyped by phylogenetic analysis using reference sequences from each genotype obtained from GenBank (n = 320). Sequences were aligned using Muscle software and edited in the SE-AL software. Bayesian phylogenetic analyses were conducted using Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method to obtain the MCC tree using BEAST v.1.5.3. Results Of the 72 individuals, 9 (12.5%) were HBsAg-positive and 4 of them were successfully sequenced for the 1306 bp fragment. All these samples were genotype A1 and grouped together with other sequences reported from Brazil. Conclusions The present study represents the first report on the HBV genotypes characterization of this community in the Maranhão state in Brazil where a high HBsAg frequency was found. In this study, we reported a high frequency of HBV infection and the exclusive presence of subgenotype A1 in an Afro-descendent community in the Maranhão State, Brazil.

Comparative performance evaluation of hepatitis C virus genotyping based on the 5' untranslated region versus partial sequencing of the NS5B region of brazilian patients with chronic hepatitis C

Background Genotyping of hepatitis C virus (HCV) has become an essential tool for prognosis and prediction of treatment duration. The aim of this study was to compare two HCV genotyping methods: reverse hybridization line probe assay (LiPA v.1) and partial sequencing of the NS5B region. Methods Plasma of 171 patients with chronic hepatitis C were screened using both a commercial method (LiPA HCV Versant, Siemens, Tarrytown, NY, USA) and different primers targeting the NS5B region for PCR amplification and sequencing analysis. Results Comparison of the HCV genotyping methods showed no difference in the classification at the genotype level. However, a total of 82/171 samples (47.9%) including misclassification, non-subtypable, discrepant and inconclusive results were not classified by LiPA at the subtype level but could be discriminated by NS5B sequencing. Of these samples, 34 samples of genotype 1a and 6 samples of genotype 1b were classified at the subtype level using sequencing of NS5B. Conclusions Sequence analysis of NS5B for genotyping HCV provides precise genotype and subtype identification and an accurate epidemiological representation of circulating viral strains.

New insights regarding HCV-NS5A structure/function and indication of genotypic differences

Abstract Background HCV is prevalent throughout the world. It is a major cause of chronic liver disease. There is no effective vaccine and the most common therapy, based on Peginterferon, has a success rate of ~50%. The mechanisms underlying viral resistance have not been elucidated but it has been suggested that both host and virus contribute to therapy outcome. Non-structural 5A (NS5A) protein, a critical virus component, is involved in cellular and viral processes. Methods The present study analyzed structural and functional features of 345 sequences of HCV-NS5A genotypes 1 or 3, using in silico tools. Results There was residue type composition and secondary structure differences between the genotypes. In addition, second structural variance were statistical different for each response group in genotype 3. A motif search indicated conserved glycosylation, phosphorylation and myristoylation sites that could be important in structural stabilization and function. Furthermore, a highly conserved integrin ligation site was identified, and could be linked to nuclear forms of NS5A. ProtFun indicated NS5A to have diverse enzymatic and nonenzymatic activities, participating in a great range of cell functions, with statistical difference between genotypes. Conclusion This study presents new insights into the HCV-NS5A. It is the first study that using bioinformatics tools, suggests differences between genotypes and response to therapy that can be related to NS5A protein features. Therefore, it emphasizes the importance of using bioinformatics tools in viral studies. Data acquired herein will aid in clarifying the structure/function of this protein and in the development of antiviral agents.

Clinical, epidemiological and molecular features of the HIV-1 subtype C and recombinant forms that are circulating in the city of São Paulo, Brazil

Abstract Background The city of Sao Paulo has the highest AIDS case rate, with nearly 60% in Brazil. Despite, several studies involving molecular epidemiology, lack of data regarding a large cohort study has not been published from this city. Objectives This study aimed to describe the HIV-1 subtypes, recombinant forms and drug resistance mutations, according to subtype, with emphasis on subtype C and BC recombinants in the city of São Paulo, Brazil. Study design RNA was extracted from the plasma samples of 302 HIV-1-seropositive subjects, of which 211 were drug-naive and 82 were exposed to ART. HIV-1 partial pol region sequences were used in phylogenetic analyses for subtyping and identification of drug resistance mutations. The envelope gene of subtype C and BC samples was also sequenced. Results From partial pol gene analyses, 239 samples (79.1%) were assigned as subtype B, 23 (7.6%) were F1, 16 (5.3%) were subtype C and 24 (8%) were mosaics (3 CRF28/CRF29-like). The subtype C and BC recombinants were mainly identified in drug-naïve patients (72.7%) and the heterosexual risk exposure category (86.3%), whereas for subtype B, these values were 69.9% and 57.3%, respectively (p = 0.97 and p = 0.015, respectively). An increasing trend of subtype C and BC recombinants was observed (p < 0.01). Conclusion The HIV-1 subtype C and CRFs seem to have emerged over the last few years in the city of São Paulo, principally among the heterosexual population. These findings may have an impact on preventive measures and vaccine development in Brazil.

The Brazilian Network for HIV-1 Genotyping External Quality Control Assurance Programme

The Brazilian network for genotyping is composed of 21 laboratories that perform and analyze genotyping tests for all HIV-infected patients within the public system, performing approximately 25,000 tests per year. We assessed the interlaboratory and intralaboratory reproducibility of genotyping systems by creating and implementing a local external quality control evaluation. Plasma samples from HIV-1-infected individuals (with low and intermediate viral loads) or RNA viral constructs with specific mutations were used. This evaluation included analyses of sensitivity and specificity of the tests based on qualitative and quantitative criteria, which scored laboratory performance on a 100-point system. Five evaluations were performed from 2003 to 2008, with 64% of laboratories scoring over 80 points in 2003, 81% doing so in 2005, 56% in 2006, 91% in 2007, and 90% in 2008 (Kruskal-Wallis, p = 0.003). Increased performance was aided by retraining laboratories that had specific deficiencies. The results emphasize the importance of investing in laboratory training and interpretation of DNA sequencing results, especially in developing countries where public (or scarce) resources are used to manage the AIDS epidemic.

Molecular phylogeography of tick-borne encephalitis virus in central Europe

In order to obtain a better understanding of tick-borne encephalitis virus (TBEV) strain movements in central Europe the E gene sequences of 102 TBEV strains collected from 1953 to 2011 at 38 sites in the Czech Republic, Slovakia, Austria and Germany were determined. Bayesian analysis suggests a 350-year history of evolution and spread in central Europe of two main lineages, A and B. In contrast to the east to west spread at the Eurasian continent level, local central European spreading patterns suggest historic west to east spread followed by more recent east to west spread. The phylogenetic and network analyses indicate TBEV ingressions from the Czech Republic and Slovakia into Germany via landscape features (Danube river system), biogenic factors (birds, red deer) and anthropogenic factors. The identification of endemic foci showing local genetic diversity is of paramount importance to the field as these will be a prerequisite for in-depth analysis of focal TBEV maintenance and long-distance TBEV spread.

Einfluss immunevasiver Strategien des humanen Cytomegalovirus auf die MHC-Klasse-I-Präsentation der viralen Antigene pp65 und IE1

Das Humane Cytomegalovirus (HCMV) stellt eine große Bedrohung für Patienten mit geschwächtem oder unausgereiftem Immunsystem dar. Bei immunkompetenten Personen hingegen werden schwere Erkrankungen insbesondere durch die Wirkung antiviraler zytotoxischer CD8+-T-Lymphozyten (CTL) weitgehend verhindert. Aus Zellkultur-Systemen war bekannt, dass virale Glykoproteine, welche in der US2-US11-Region des HCMV-Genoms kodiert werden, inhibitorisch in den MHC-Klasse-I-Präsentationsweg eingreifen und somit die entsprechende Präsentation durch infizierte Zellen behindern. Über die Bedeutung dieser US2-US11-vermittelten Immunevasion für die Präsentation viraler Antigene im Kontext der Virusinfektion war jedoch nichts bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte daher der Einfluss der Immunevasion auf die MHC-Klasse-I-Präsentation der beiden wichtigsten CTL-Zielstrukturen von HCMV, dem Tegumentprotein pp65 und dem regulatorischen immediate early Protein IE1, untersucht werden. In Ergänzung dazu sollte das immunevasive Potential eines durch HCMV kodierten Homologs des immunmodulatorischen Zytokins Interleukin-10 (cmvIL-10) analysiert werden. Hierzu wurden über Peptidimmunisierung HLA-A2-transgener Mäuse CTL-Klone hergestellt, welche ausgesuchte Peptide aus pp65 und IE1 in Assoziation mit HLA-A2 mit hoher Spezifität und Sensitivität erkannten. Auf diese Weise konnte eine direkte Beeinflussung der MHC-Klasse-I-Präsentation durch cmvIL-10 falsifiziert und somit der Hypothese, dass das von infizierten Zellen freigesetzte Zytokin die MHC-Klasse-I-Präsentation nicht infizierter Nachbarzellen beeinflussen könnte, widersprochen werden. Mit Hilfe einer US2-US11-Deletionsmutante des Virus konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Präsentation von sowohl pp65 als auch IE1 durch die Immunevasion beeinträchtigt wird. Dabei war die Präsentation des IE1-Peptids zu jedem untersuchten Zeitpunkt nach Infektion vollständig unterdrückt. Die Präsentation des pp65-Peptids hingegen war noch bis zu 72 Stunden nach Infektion detektierbar. Diese anhaltende Präsentation wurde dabei durch MHC-Klasse-I-Komplexe hervorgerufen, die trotz der Expression der US2-US11-Region an die Zelloberfläche transportiert wurden. Anhand des pp65 konnte somit erstmals gezeigt werden, dass die Immunevasion von HCMV Bildung und Transport bestimmter MHC-Klasse-I-Peptid-Komplexe zwar beeinträchtigen, jedoch nicht vollständig blockieren kann. Weitere Untersuchungen ergaben, dass die Präsentation von IE1-Peptiden durch das Vorhandensein des pp65-Proteins nicht beeinflusst wurde. Damit konnten aus der Literatur bekannte Daten anderer widerlegt werden. Mit Hilfe einer weiteren Virusmutante konnte schließlich gezeigt werden, das die Expression eines der Immunevasine, des gpUS11, hinreichend ist, die IE1-Präsentation vollständig zu unterdrücken, jedoch keinerlei messbaren Einfluss auf die Präsentation von pp65 ausübt. Die vorliegende Arbeit hat wichtige Erkenntnisse erbracht, die die Grundlage für weiterführende Untersuchungen zur Aufklärung der Bedeutung der einzelnen Immunevasionsgene für die Präsentation viraler Antigene im Rahmen der Virusinfektion darstellen.

Immunevasion des murinen Cytomegalovirus: Regulatoren der MHC-Klasse-I vermittelten Antigenpräsentation

Zu den Immunevasionsmechanismen des murinen Cytomegalovirus, die sich im Laufe der Koevolution von Virus und Wirt entwickelt haben, gehört die Interferenz von drei viralen Regulatoren mit der Antigenpräsentation über MHC-Klasse-I-Moleküle, wodurch die Aktivierung von zytotoxischen CD8 T-Zellen beeinflusst wird: Während m152/gp40 peptidbeladene MHC-Klasse-I-Komplexe im cis-Golgi-Kompartiment akkumuliert, führt m06/gp48 diese Komplexe der lysosomalen Degradation zu. Im Gegensatz dazu vermittelt m04/gp34 deren Transport an die Zelloberfläche, wurde in der Literatur bisher aber trotzdem als Inhibitor der CD8 T-Zellaktivierung beschrieben. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss dieser viralen Proteine auf die Peptidpräsentation bzw. die T-Zellaktivierung zu untersuchen. Dazu wurde ein Set von Viren verwendet, das neben mCMV-WT aus mCMV-Deletionsmutanten besteht, die jedes der regulatorischen Proteine einzeln bzw. in allen möglichen Kombinationen exprimieren, einschließlich einer Mutante, die keines der Proteine besitzt. Entgegen der bisher gültigen Annahme konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass m04/gp34 die Antigenpräsentation nicht inhibiert. Wird es allein exprimiert, bleibt die T-Zellaktivierung unbeeinflusst. Wird es zusammen mit m152/gp40 exprimiert, stellt es die T-Zellaktivierung wieder her, indem es den herunter regulierenden Effekt von m152/gp40 antagonisiert. Dieser positiv regulierende Effekt von m04/gp34 wird wiederum durch m06/gp48 aufgehoben. Es konnte ebenfalls gezeigt werden, wie die verschiedenen Effekte dieser Virusproteine in vivo das Überleben im infizierten Wirt steuern. So wird im adoptiven Transfermodell die Infektion mit der Deletionsmutante, die m152/gp40 alleine exprimiert, schlechter kontrolliert als die Infektion mit der m152/gp40 und m04/gp34 exprimierenden Mutante. Dieser die CD8 T-Zellkontrolle verbessernde Effekt von m04/gp34 wird durch m06/gp48 wieder aufgehoben. Dass ein viraler Erreger nicht nur negative Regulatoren der Antigenpräsentation exprimiert, sondern auch einen positiven Regulator, der den Effekt eines negativen Regulators wieder aufhebt, ist in der Literatur beispiellos. Durch differentielle Expression dieser Regulatoren eröffnet sich damit dem Virus die Möglichkeit, die Antigenpräsentation gezielt zu modulieren.

Charakterisierung der Latenz des murinen Cytomegalovirus in vivo

Die primäre, produktive Cytomegalovirus (CMV)-Infektion wird im immunkompetenten Patienten effizient durch antivirale CD8+ T-Zellen kontrolliert. Das virale Genom besitzt jedoch die Fähigkeit, in einem nicht replikativen, Latenz genannten Zustand, in gewissen Zelltypen zu persistieren, ohne dass infektiöse Nachkommenviren produziert werden. Die molekularen Mechanismen, welche der Etablierung und Aufrechterhaltung der Latenz zugrundeliegen, sind noch weitestgehend unbekannt. Es gibt Hinweise darauf, dass zelluläre Verteidigungsmechanismen die Zirkularisierung und Chromatinisierung viraler Genome hervorrufen und dadurch die virale Genexpression größtenteils verhindert wird (Marks & Spector, 1984; Reeves et al., 2006).rnAllerdings liegen die Genome nicht in einem komplett inaktiven Zustand vor. Vielmehr konnte für das murine CMV (mCMV) bereits die sporadische Transkription der Gene ie1 und ie2 während der Latenz nachgewiesen werden (Kurz et al., 1999; Grzimek et al., 2001).rnIn der vorliegenden Arbeit wurde zum ersten Mal eine umfassende in vivo Latenz-Analyse zur Charakterisierung der viralen Transkription in einer Kinetik anhand der alle drei kinetischen Klassen repräsentierenden Transkripte IE1, IE3, E1, m164, M105 und M86 vorgenommen.rnNach Latenz-Etablierung, verifiziert durch Abwesenheit von infektiösem Virus, konnten alle getesteten Transkripte in der Lunge quantifiziert werden. Interessanterweise war die transkriptionelle Aktivität zu keinem Analyse-Zeitpunkt mit der klassischen IE-E-L-Kinetik der produktiven Infektion kompatibel. Stattdessen lag eine stochastische Transkript-Expression vor, deren Aktivität mit voranschreitender Zeit immer weiter abnahm.rnWährend der Latenz exprimierte Transkripte, die für antigene Peptide kodieren, können infizierte Zellen für das Immunsystem sichtbar machen, was zu einer fortwährenden Restimulation des memory T-Zell-pools führen würde. Durch zeitgleiche Analyse der Transkript-Expression, sowie der Frequenzen Epitop-spezifischer CD8+ T-Zellen während der Latenz (IE1, m164, M105), wurde eine möglicher Zusammenhang zwischen der transkriptionellen Aktivität und der Expansion des memory T-Zell-pools untersucht. Die weitere Charakterisierung von Subpopulationen der Epitop-spezifischen CD8+ T-Zellen identifizierte die SLECs (short-lived-effector cells; CD127low CD62Llow KLRG1high) als die dominante Population in Lunge und Milz während der mCMV-Latenz.rnIn einem weiteren Teil der Arbeit sollte untersucht werden, ob IE-Genexpression zur Etablierung von Latenz notwendig ist. Mit Hilfe der Rekombinanten mCMV-Δie2-DTR, die die Gensequenz des Diphtherietoxin-Rezeptors (DTR) anstelle des Gens ie2 trägt, konnten infizierte, DTR exprimierende Zellen durch eine DT-Applikation konditional depletiert werden.rnIm latent infizierbaren Zelltyp der Leber, den LSECs (liver sinusoidal endothelial cells) wurde die virale Load durch 90-stündige DT–Applikation nach mCMV-Δie2-DTR Infektion auf das Level latent infizierter LSECs reduziert. Diese Daten sprechen für die Hypothese eines von Beginn an inaktiven Genoms, das keine IE-Genexpression zur Latenz-Etablierung benötigt. Zusätzlich stellt dieser Ansatz ein neues Tier-Modell zur Latenz-Etablierung dar. Verringerte Wartezeiten bis zur vollständigen Latenz-Etablierung, im Vergleich zum bisherigen Knochenmarktransplantations-Modell, könnten anfallende Tierhaltungskosten erheblich reduzieren und das Voranschreiten der Forschung beschleunigen.

Immunofluorescence versus xTAG multiplex PCR for the detection of respiratory picornavirus infections in children

BACKGROUND: Polymerase chain reaction (PCR) is a sensitive tool for detection of respiratory picornaviruses. However, the clinical relevance of picornavirus detection by PCR is unclear. Immunofluorescence (IF), widely used to detect other respiratory viruses, has recently been introduced as a promising detection method for respiratory picornaviruses. OBJECTIVES: To compare the clinical manifestations of respiratory picornavirus infections detected by IF with those of respiratory picornavirus infections detected by xTAG multiplex PCR in hospitalized children. STUDY DESIGN: During a 1-year period, nasopharyngeal aspirates (NPA) from all children hospitalized due to an acute respiratory infection were prospectively analyzed by IF. All respiratory picornavirus positive IF samples and 100 IF negative samples were further tested with xTAG multiplex PCR. After exclusion of children with co-morbidities and viral co-infections, monoinfections with respiratory picornaviruses were detected in 108 NPA of 108 otherwise healthy children by IF and/or PCR. We compared group 1 children (IF and PCR positive, n=84) with group 2 children (IF negative and PCR positive, n=24) with regard to clinical manifestations of the infection. RESULTS: Wheezy bronchitis was diagnosed more often in group 1 than in group 2 (71% vs. 46%, p=0.028). In contrast, group 2 patients were diagnosed more frequently with pneumonia (17% vs. 6%, p=0.014) accompanied by higher levels of C-reactive protein (46mg/l vs. 11mg/l, p=0.009). CONCLUSIONS: Picornavirus detection by IF in children with acute respiratory infection is associated with the clinical presentation of wheezy bronchitis. The finding of a more frequent diagnosis of pneumonia in picornavirus PCR positive but IF negative children warrants further investigation.

Human TOP1 residues implicated in species specificity of HIV-1 infection are required for interaction with BTBD2, and RNAi of BTBD2 in old world monkey and human cells increases permissiveness to HIV-1 infection

Host determinants of HIV-1 viral tropism include factors from producer cells that affect the efficiency of productive infection and factors in target cells that block infection after viral entry. TRIM5 restricts HIV-1 infection at an early post-entry step through a mechanism associated with rapid disassembly of the retroviral capsid. Topoisomerase I (TOP1) appears to play a role in HIV-1 viral tropism by incorporating into or otherwise modulating virions affecting the efficiency of a post-entry step, as the expression of human TOP1 in African Green Monkey (AGM) virion-producing cells increased the infectivity of progeny virions by five-fold. This infectivity enhancement required human TOP1 residues 236 and 237 as their replacement with the AGM counterpart residues abolished the infectivity enhancement. Our previous studies showed that TOP1 interacts with BTBD1 and BTBD2, two proteins which co-localize with the TRIM5 splice variant TRIM5 in cytoplasmic bodies. Because BTBD1 and BTBD2 interact with one HIV-1 viral tropism factor, TOP1, and co-localize with a splice variant of another, we investigated the potential involvement of BTBD1 and BTBD2 in HIV-1 restriction.

Identification of bracovirus particle proteins and analysis of their transcript levels at the stage of virion formation

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20554796

Genetic characterization of slow bee paralysis virus of the honeybee (Apis mellifera L.)

Complete genome sequences were determined for two distinct strains of slow bee paralysis virus (SBPV) of honeybees (Apis mellifera). The SBPV genome is approximately 9 5 kb long and contains a single ORF flanked by 5'- and 3'-UTRs and a naturally polyadenylated 3' tail, with a genome organization typical of members of the family Iflaviridae The two strains, labelled `Rothamsted' and 'Harpenden', are 83% identical at the nucleotide level (94% identical at the amino acid level), although this variation is distributed unevenly over the genome. The two strains were found to co-exist at different proportions in two independently propagated SBPV preparations The natural prevalence of SBPV for 847 colonies in 162 apiaries across five European countries was <2%, with positive samples found only in England and Switzerland, in colonies with variable degrees of Varroa infestation