Diseño y evaluación de la expresión de una potencial vacuna de ADN contra el virus de la Tilapia de Lago (TiLV)

El Virus de la Tilapia del Lago (TiLV), es un patógeno causante de mortalidades masivas tanto en poblaciones de tilapias cultivadas y silvestres alrededor del mundo. El desarrollo de una vacuna efectiva contra este patógeno emergente es imperativo para prevenir pérdidas económicas. En este trabajo se diseñó y evaluó un vector de expresión como una potencial vacuna de ADN contra este virus. Inicialmente, se realizó un análisis de enhebramiento para predecir las estructuras tridimensionales y las funciones de las proteínas del TiLV. Se encontraron homologías estructurales entre las proteínas correspondientes al segmento genómico 1 y al segmento genómico 4 del TiLV, con las proteínas de ARN polimerasa dependiente de ARN del virus de la influenza B (56%) y la proteína neuraminidasa que pertenece a la cápside del virus de la influenza A (12%), respectivamente. Se insertó el producto de PCR del gen neuraminidasa viral en el vector plasmídico de expresión pCMV. Finalmente, se inyectó el constructo plasmídico en juveniles de la tilapia del Nilo Oreochromis niloticus y se midió su expresión mediante RT-PCR en tiempo real a las 8h, 16h, 24h, 72h después de la segunda inyección inmunizante. Se logró detectar expresión génica en los cuatro tiempos evaluados, con mayor expresión a las 16 horas post inyección. Estos resultados constituyen el primer paso para el desarrollo de una vacuna efectiva para la protección de los stocks de tilapias alrededor del mundo.

Tilapia Lake Virus (TiLV) is a pathogen that causes massive mortalities in both cultured and wild tilapia populations around the world. The development of an effective vaccine against this emerging pathogen is imperative to prevent economic losses. In this work an expression vector was designed and evaluated as a potential DNA vaccine against this virus. Initially, a threading analysis was done to predict the threedimensional structures and functions of the TiLV proteins. Structural homologies were found between the TiLV proteins corresponding to the genomic segment 1 and the genomic segment 4, with the RNA-dependent RNA polymerase proteins of the influenza B virus (56%) and the neuraminidase protein belonging to the influenza A virus capsid (12%), respectively. The PCR product of the viral neuraminidase gene was inserted into the expression plasmid vector pCMV. Finally, the plasmid construct was injected into juveniles of the Nile tilapia Oreochromis niloticus and its expression was measured by real time RT-PCR at 8h, 16h, 24h, and 72h after the second immunizing injection. It was possible to detect gene expression in the four evaluated times and greater expression at 16 hours post injection. These results are the first step in the development of an effective vaccine for the protection of tilapia stocks around the world.

Galactosialidosis: nueva mutación de novo en el gen CTSA en un paciente afecto de la forma infantil tardía / Galactosialidosis: a new "de novo" mutation in CTSA gene in a patient with late infantile galactosialidosis

La galactosialidosis (OMIM #256540) es una enfermedad metabólica lisosomal causada por mutaciones en el gen CTSA, que codifica la proteína protectora catepsina A. La pérdida de función de dicha proteína causa, secundariamente, un déficit combinado de dos enzimas, beta-galactosidasa y neuraminidasa. Se expone el caso de un paciente que presentó manifestaciones clínicas compatibles con el subtipo infantil tardío de galactosialidosis. El análisis bioquímico mostró déficits de las dos enzimas implicadas, mientras que el estudio molecular reveló dos mutaciones: una nueva mutación nunca antes descrita, p.His475Pro (c.1424 A>C), y una mutación previamente reportada, p.Arg441Cys (c.1321C>T), localizadas en los exones 15 y 14, respectivamente.

Galactosialidosis (OMIM #256540) is an autosomal recessive lysosomal storage disorder caused by mutations in the CTSAgene, which encodes the protective protein cathepsin A. The loss of function of this protein causes a secondarily deficiency of beta-galactosidase and N-acetyl-α-neuraminidase enzymes activities. We describe the clinical, biochemical and molecular analysis of a case report with a phenotype compatible with the late infantile form. The biochemical analysis reveled deficiencies of beta-galactosidase and neuraminidase activities in dried blood spot and fibroblasts and the molecular study showed two missense mutations in the CTSA gene: a previously reported mutation, p.Arg441Cys (c.1321C>T), and a novel mutation, p.His475Pro (c.1424 A>C), located in exons 14 and 15, respectively.

Detección del virus influenza pandémica A (H1N1) en Paraguay 2009, y amplificación de genes hemaglutinina y neuraminidasa / Detection of pandemic influenza A (H1N1) virus in Paraguay in 2009, and amplification of the hemagglutinin and neuraminidase genes

Introducción: El virus de influenza pandémica A (H1N1), cuya circulación se inició en abril del año 2009 en México y Estados Unidos, se constituyó en el último virus pandémico desde los casos detectados en Hong Kong en 1968. El genoma del virus de influenza A está formado por 8 segmentos ARN de cadena simple (polaridad negativa), que codifican para 10 proteínas. Los genes hemaglutinina y neuraminidasa codifican para dos proteínas de superficie y son los utilizados en los análisis de variabilidad genética. Objetivos: a) Detectar la circulación del virus pandémico en pacientes con sospecha clínica de infección por influenza, y b) Diseñar una estrategia para amplificar de forma completa los genes hemaglutinina y neuraminidasa. Materiales y Métodos: Fueron analizados por Real-Time RT-PCR (transcripción reversa y reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real) un total de 181 muestras de hisopado faríngeo, colectadas o remitidas al Hospital de Clínicas, del 6 de agosto al 11 de octubre de 2009. Para el diseño de amplificación de los genes hemaglutinina y neuraminidasa, se han utilizado herramientas bioinformáticas y reacción en cadena de la polimerasa. Resultados: Del total de muestras analizadas, 27 (14.9 %) dieron resultado positivo para el nuevo virus pandémico. Por otra parte, la amplificación completa de ambos genes proporcionó los resultados esperados: 1678-pares de bases (pb) para la hemaglutinina, y 1427-pb para la neuraminidasa. Conclusiones: La implementación de esta tecnología de amplificación permitirá posteriormente la secuenciación de estos genes a fin de determinar las variaciones genéticas del virus que podrían tener un impacto en la salud humana.

Introduction: The pandemic influenza A (H1N1) virus, whose circulation was detected in April 2009 in Mexico and the United States, is the latest pandemic virus since the cases reported in Hong Kong in 1968. The genome of the influenza A virus consists of 8 segments of single-stranded RNA of negative polarity, coding for 10 proteins. The hemagglutinin and neuraminidase genes encode for two surface proteins and are used in the analysis of genetic variability. Objectives: a) to detect circulation of the pandemic virus in patients with clinical suspicion of influenza infection and b) design a strategy to fully amplify the hemagglutinin and neuraminidase genes.Materials and Methods: A total of 181 pharyngeal swabs were collected and sent to the Hospital de Clínicas for analysis using Real-Time RT-PCR (reverse transcription and polymerase chain reaction in real time) between 6 August and 11 October 2009. To design the amplification of hemagglutinin and neuraminidase genes, we used bioinformatic tools and polimerase chain reaction. Results: Of the samples analyzed, 27 (14.9%) were positive for the new pandemic virus. Moreover, the complete amplification of both genes provided the expected results: 1678-base pairs (bp) for the hemagglutinin, and 1427-bp for neuraminidase. Conclusions: The use of this technology for amplification will eventually allow sequencing to identify genetic variations of the virus that could have an impact on human health.

Structure-function analysis of two variants of mumps virus hemagglutinin-neuraminidase protein

A point mutation from guanine (G) to adenine (A) at nucleotide position 1081 in the hemagglutinin-neuraminidase (HN) gene has been associated with neurovirulence of Urabe AM9 mumps virus vaccine. This mutation corresponds to a glutamic acid (E) to lysine (K) change at position 335 in the HN glycoprotein. We have experimentally demonstrated that two variants of Urabe AM9 strain (HN-A1081 and HN-G1081) differ in neurotropism, sialic acidbinding affinity and neuraminidase activity. In the present study, we performed a structure-function analysis of that amino acid substitution; the structures of HN protein of both Urabe AM9 strain variants were predicted. Based on our analysis, the E/K mutation changes the protein surface properties and to a lesser extent their conformations, which in turn reflects in activity changes. Our modeling results suggest that this E/K interchange does not affect the structure of the sialic acid binding motif; however, the electrostatic surface differs drastically due to an exposed short alpha helix. Consequently, this mutation may affect the accessibility of HN to substrates and membrane receptors of the host cells. Our findings appear to explain the observed differences in neurotropism of these vaccine strains.

Caracterización biológica de tres aislamientos naturales del Rubulavirus porcino (México)

Biological characterization of three natural isolates of the porcine rubulavirus (Mexico). Porcine rubulavirus (PoRV) produces a neurological and reproductive syndrome in pigs called the blue-eye disease, known only from Mexico. Several isolates were grouped by the main symptoms presented during outbreaks: a) neurotropic in piglets, b) broadly neurotropic in piglets and gonadotropic in adults, and c) gonadotropic in adults. We studied some biological properties of three strains, which fall in one of each virus group: La Piedad Michoacán (LPM) and Producción Animal Cerdos 1 (PAC1) and 3 (PAC3), respectively. The analyzed viral properties are mainly related with the trans-membrane hemagglutinin-neuraminidase (HN) and fusion (F) proteins, such as cytopathic effect, hemolysis, hemagglutinating (HA) and neuraminidase (NA) activities. In the infection assays PAC1 strain presented the highest fusogenicity level; however, the most cytolytic strain was PAC3. In addition, HA and NA activities and viral genome of PAC3 strain was detected in supernatants during cell infection earlier than in the other two strains, which shows that PAC3 virions release from the host cell earlier than LPM and PAC1. Experimental determination in purified viruses shows that PAC3 presented a higher HA and NA activities; however, PAC1 shows other interesting properties, such as a high thermostability of HN and differences about substrate profile respect to LPM and PAC3. Our data suggest that NA activity is associated with the virulence of RVP. Rev. Biol. Trop. 56 (2): 487-499. Epub 2008 June 30.

El Rubulavirus porcino causa un síndrome neurológico y reproductivo en cerdos, hasta ahora reportado sólo en México. Los virus aislados se agrupan de acuerdo con los síntomas principales observados durante los brotes en: a) neutrópicos en lechones, b) neurotrópicos en lechones/gonadotrópicos en adultos y c) gonadotrópicos en adultos. En este trabajo se estudiaron tres cepas: La Piedad Michoacán (LPM) y Producción Animal "Cerdos" 1 (PAC1) y 3 (PAC3), ubicadas respectivamente en cada grupo. Las propiedades estudiadas se relacionan principalmente con dos proteínas de la envoltura viral, la hemaglutinina-neuraminidasa (HN) y la proteína de fusión (F). Se cuantificaron el efecto citopático y las actividades de hemólisis, hemaglutinación (HA) y neuraminidasa (NA). En cultivo celular la cepa PAC1 presentó una mayor actividad fusogénica, sin embargo PAC3 presentó la mayor actividad citolítica. La cepa PAC3 fue la primera en ser detectada en sobrenadante de células infectadas (HA, NA y genoma), lo que muestra que sus viriones son liberados al medio antes que las otras dos cepas. PAC3 tuvo las actividades más altas de HA y NA, sin embargo, PAC1 presentó una mayor termoestabilidad en estas actividades de HN y un perfil de substrato algo distinto de los observados para LPM y PAC3. Estos datos sugieren que la actividad de NA está relacionada con la virulencia del RVP.