Caratterizzazione genomica di virus influenzali suini in Italia mediante next generation sequencing
Genomic characterization of swine influenza viruses in Italy using NGS technology
Creators: name: Zaccaria, Guendalina <1985>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2015
Subjects: VET/05 Malattie infettive degli animali domestici

description: I sottotipi H1N1, H1N2 e H3N2 di influenza A virus sono largamente diffusi nella popolazione suina di tutto il mondo. Nel presente lavoro è stato sviluppato un protocollo di sequenziamento di c.d. nuova generazione, su piattaforma Ion Torrent PGM, idoneo per l’analisi di tutti i virus influenzali suini (SIV). Per valutare l’evoluzione molecolare dei SIV italiani, sono stati sequenziati ed analizzati mediante analisi genomica e filogenetica un totale di sessantadue ceppi di SIV appartenenti ai sottotipi H1N1, H1N2 e H3N2, isolati in Italia dal 1998 al 2014. Sono stati evidenziati in sei campioni due fenomeni di riassortimento: tutti i SIV H1N2 esaminati presentavano una neuraminidasi di derivazione umana, diversa da quella dei SIV H1N2 circolanti in Europa, inoltre l’emoagglutinina (HA) di due isolati H1N2 era originata dal riassortimento con un SIV H1N1 avian-like. L’analisi molecolare dell’HA ha permesso di rivelare un’inserzione di due amminoacidi in quattro SIV H1N1 pandemici e una delezione di due aminoacidi in quattro SIV H1N2, entrambe a livello del sito di legame con il recettore cellulare. E’ stata inoltre evidenziata un’elevata omologia di un SIV H1N1 con ceppi europei isolati negli anni ’80, suggerendo la possibile origine vaccinale di questo virus. E’ stato possibile, in aggiunta, applicare il nuovo protocollo sviluppato per sequenziare un virus influenzale aviare altamente patogeno trasmesso all’uomo, direttamente da campione biologico.
La diversità genetica nei SIV esaminati in questo studio conferma l’importanza di un continuo monitoraggio della costellazione genomica dei virus influenzali nella popolazione suina.
description: Three major swine influenza virus (SIV) subtypes (H1N1, H1N2, and H3N2) are currently identified in pigs worldwide. In this study, a protocol able to sequence all SIV subtypes using the Ion Torrent next generation sequencing technology was developed. Moreover, to investigate the genetic characteristics and the molecular evolution of Italian SIV circulating strains, we conducted genomic and phylogenetic analysis for each segment of sixty-two SIVs isolated in Italy between 1998 and 2014 comprising H1N1, H1N2 and H3N2 strains. Two independent reassortment events in six SIV strains were detected. H1N2 SIVs showed the introduction of a human-like neuraminidase, different from the homologous of circulating H1N2 detected in Europe from swine. Two of these reassortant H1N2 strains contained an avian-like hemagglutinin (HA). Analysis of HA revealed a two-amino acid insertion in four H1N1 pandemic strains and a two-amino acid deletion in four H1N2 strains, both at the HA receptor binding site. High nucleotide identity between an H1N1 of this study and European field strains isolated in the 80s was revealed, suggesting a probable vaccine origin for this strain. Translational benefit of the newly developed protocol was immediately achieved by sequencing a H7N7 high pathogenic avian influenza virus, which caused disease in humans.
The genetic diversity of SIVs demonstrated in our investigation confirms the importance of continuous monitoring of SIV genomic constellation.