1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российские нанотехнологии
  4. T. 18, № 3, 2023

Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 3, стр. 320-326

Перспективы использования метагеномного анализа в качестве инструмента точной диагностики каприпоксвирусных инфекций сельскохозяйственных животных

С. В. Тощаков 1, *, Э. В. Гросфельд 1, А. Д. Козлова 1, А. С. Крылова 1, М. В. Патрушев 1

1 Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Москва, Россия

* E-mail: stepan.toshchakov@gmail.com

Поступила в редакцию 13.12.2022
После доработки 13.12.2022
Принята к публикации 19.12.2022

Аннотация

Инфекционные заболевания сельскохозяйственных животных, вызываемые вирусами рода Capripoxvirus, представляют собой серьезную экономическую угрозу. Существующие средства диагностики этих возбудителей зачастую дают информацию, которой недостаточно для разработки полноценного комплекса мер по контролю над заболеваниями. Данную проблему может решить получение информации о полном геноме вируса, которое в настоящее время является наиболее достижимым при применении технологий высокопроизводительного секвенирования с последующим метагеномным анализом. В обзоре рассматриваются биология каприпоксвирусных возбудителей, средства диагностики и борьбы с заболеваниями в контексте перспектив внедрения метагеномного анализа как основного средства идентификации этих инфекционных агентов.

Список литературы

  1. Amer B., Baidoo E.E.K. // Front. Bioeng. Biotechnol. 2021. V. 9. P. 613307. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.613307

  2. Wafi A., Mirnezami R. // Methods. 2018. V. 151. P. 3. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2018.05.009

  3. Guillemin N., Horvatić A., Kuleš. J et al. // Mol. Biosyst. 2016. V. 12. № 7. P. 2036. https://doi.org/10.1039/c6mb00220j

  4. Akçan R., Taştekin B., Yildirim M.Ş. et al. // Turk. J. Med. Sci. 2020. V. 50. № 5. P. 1480. https://doi.org/10.3906/sag-1912-197

  5. Sleator R.D., Shortall C., Hill C. // Lett. Appl. Microbiol. 2008. V. 47. № 5. P. 361. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2008.02444.x

  6. Daszak P., Cunningham A.A., Hyatt A.D. // Science. 2000. V. 287. № 5452. P. 443. https://doi.org/10.1126/science.287.5452.443

  7. Weaver S.C., Reisen W.K. // Antiviral Res. 2010. V. 85. № 2. P. 328. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2009.10.008

  8. Wang Q., Vlasova A.N., Kenney S.P. et al. // Curr. Opin. Virol. 2019. V. 34. P. 39. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2018.12.001

  9. Babiuk S., Bowden T.R., Boyle D.B. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2008. V. 55. № 7. P. 263. https://doi.org/10.1111/j.1865-1682.2009.01067.x

  10. Daoud J.A. // Trop. Anim. Health Prod. 1997. V. 29. № 4. P. 251. https://doi.org/10.1007/BF02632317

  11. Oğuzoğlu T.Ç., Alkan F., Ozkul A. et al. // Vet. Res. Commun. 2006. V. 30. № 8. P. 965. https://doi.org/10.1007/s11259-006-3259-7

  12. Bhanuprakash V., Indrani B.K., Hosamani M. et al. // Comp. Immunol. Microbiol. Infect. Dis. 2006. V. 29. № 1. P. 27. https://doi.org/10.1016/j.cimid.2005.12.001

  13. Zheng M., Liu Q., Jin N. et al. // Mol. Cell. Probes. 2007. V. 21. № 4. P. 276. https://doi.org/10.1016/j.mcp.2007.01.005

  14. Mercier A., Arsevska E., Bournez L. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2018. V. 65. № 1. P. 240. https://doi.org/10.1111/tbed.12624

  15. Krotova A., Shalina K., Mazloum A. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2022. https://doi.org/10.1111/tbed.14727

  16. Maksyutov R.A., Gavrilova E.V., Agafonov A.P. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2015. V. 62. № 4. P. 453. https://doi.org/10.1111/tbed.12176

  17. Kahana-Sutin E., Klement E., Lensky I. et al. // Med. Vet. Entomol. 2017. V. 31. № 2. P. 150. https://doi.org/10.1111/mve.12217

  18. Sprygin A., Pestova Y., Wallace D.B. et al. // Virus Res. 2019. V. 269. P. 197637. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2019.05.015

  19. Hamdi J., Munyanduki H., Omari Tadlaoui K. et al. // Microorganisms. 2021. V. 9. № 5. P. 902. https://doi.org/10.3390/microorganisms9050902

  20. Tulman E.R., Afonso C.L., Lu Z. et al. // J. Virol. 2002. V. 76. № 12. P. 6054. https://doi.org/10.1128/jvi.76.12.6054-6061.2002

  21. Gershon P.D., Black D.N. // Virology. 1988. V. 164. № 2. P. 341. https://doi.org/10.1016/0042-6822(88)90547-8

  22. Moss B. // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2013. V. 5. № 9. P. a010199. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a010199

  23. Kumar A., Venkatesan G., Hosamani M. et al. // Gene. 2022. V. 810. P. 146085. https://doi.org/10.1016/j.gene.2021.146085

  24. Bamouh Z., Fellahi S., Khayi S. et al. // Microbiol. Resour. Announc / Ed. Stedman K.M. 2021. V. 10. № 30. P. e00440. https://doi.org/10.1128/MRA.00440-21

  25. Biswas S., Noyce R.S., Babiuk L.A. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2020. V. 67. № 1. P. 80. https://doi.org/10.1111/tbed.13322

  26. Van Rooyen P.J., Munz E.K., Weiss K.E. // Onderstepoort. J. Vet. Res. 1969. V. 36. № 2. P. 165.

  27. Tuppurainen E.S.M., Oura C. A. L. // Transbound. Emerg. Dis. 2012. V. 59. № 1. P. 40.

  28. Katsoulos P.-D., Chaintoutis S.C., Dovas C.I. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2018. V. 65. № 1. P. 174.

  29. Babiuk S., Bowden T.R., Parkyn G. et al. // J. Gen. Virol. Microbiol. Soc. 2009. V. 90. № 1. P. 105.

  30. Emerging and Re-emerging Infectious Diseases of Livestock / Ed. Bayry J. Springer, 2017.

  31. Amanova Z., Zhugunissov K., Barakbayev K. et al. // Vaccines. 2021. V. 9. № 8. P. 912. https://doi.org/10.3390/vaccines9080912

  32. Calistri P., DeClercq K., Gubbins S. et al. // EFSA J. 2019. V. 17. № 3. P. e05638.

  33. Kitching R.P. // Dev. Biol. 2003. V. 114. P. 161.

  34. Kitching P. // Vaccine. 1983. V. 1. № 1. P. 4.

  35. Longbottom D., Sait M., Livingstone M. et al. // Vaccine. 2018. V. 36. № 25. P. 3593. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2018.05.042

  36. Tuppurainen E.S.M., Venter E.H., Coetzer J.A.W. // Onderstepoort J. Vet. Res. AOSIS. 2005. V. 72. № 2. P. 153. https://doi.org/10.4102/ojvr.v72i2.213

  37. Babiuk S., Wallace D.B., Smith S.J. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2009. V. 56. № 4. P. 132. https://doi.org/10.1111/j.1865-1682.2009.01067.x

  38. Kitching R.P., Smale C. // Res. Vet. Sci. 1986. V. 41. № 3. P. 425.

  39. Boshra H., Truong T., Babiuk S. et al. // PLOS One. 2015. V. 10. № 10. P. e0140328. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0140328

  40. Gari G., Grosbois V., Waret-Szkuta A. et al. // Acta Trop. 2012. V. 123. № 2. P. 101. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2012.04.009

  41. Roy P., Purushothaman V., Sreekumar C. et al. // Res. Vet. Sci. 2008. V. 85. № 3. P. 617. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2008.03.011

  42. Fentie T., Fenta N., Leta S. et al. // BMC Vet. Res. 2017. V. 13. № 1. P. 385. https://doi.org/10.1186/s12917-017-1312-0

  43. Bhanuprakash V., Hosaman M., Juneja S. et al. // J. Appl. Anim. Res. 2006. V. 30. № 2. P. 177.

  44. Rhazi H., Mikou K., Sadeqy Y. et al. // J. Immunol. Methods. 2022. V. 502. P. 113226. https://doi.org/10.1016/j.jim.2022.113226

  45. Chand P. Molecular and immunological characterisation of a major envelope protein of capripoxvirus. University of Surrey, 1992.

  46. Heine H.G., Stevens M.P., Foord A.J. et al. // J. Immunol. Methods. 1999. V. 227. № 1. P. 187. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(99)00072-1

  47. Bowden T.R., Coupar B.E., Babiuk S.L. et al. // J. Virol. Methods. 2009. V. 161. № 1. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2009.04.031

  48. Tian H., Chen Y., Wu J. et al. // Virol. J. 2010. V. 7. № 1. P. 245. https://doi.org/10.1186/1743-422X-7-245

  49. Abera Z., Degefu H., Gari G. et al. // BMC Vet. Res. 2015. V. 11. № 1. P. 135. https://doi.org/10.1186/s12917-015-0432-7

  50. Gari G., Biteau-Coroller F., LeGoff C. et al. // Vet. Microbiol. 2008. V. 129. № 3. P. 269. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2007.12.005

  51. Ireland D.C., Binepal Y.S. // J. Virol. Methods. 1998. V. 74. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/s0166-0934(98)00035-4

  52. Mangana-Vougiouka O., Markoulatos P., Koptopoulos G. et al. // Mol. Cell. Probes. 2000. V. 14. № 5. P. 305. https://doi.org/10.1006/mcpr.2000.0319

  53. Balamurugan V., Jayappa K.D., Hosamani M. et al. // J. Vet. Diagn. Invest. 2009. V. 21. № 2. P. 225. https://doi.org/10.1177/104063870902100208

  54. Mangana-Vougiouka O., Markoulatos P., Koptopoulos G. et al. // J. Virol. Methods. 1999. V. 77. № 1. P. 75. https://doi.org/10.1016/s0166-0934(98)00138-4

  55. Markoulatos P., Mangana-Vougiouka O., Koptopoulos G. et al. // J. Virol. Methods. 2000. V. 84. № 2. P. 161. https://doi.org/10.1016/s0166-0934(99)00141-x

  56. Haegeman A., Zro K., Vandenbussche F. et al. // J. Virol. Methods. 2013. V. 193. № 2. P. 446. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2013.07.010

  57. Hosamani M., Mondal B., Tembhurne P.A. et al. // Virus Genes. 2004. V. 29. № 1. P. 73. https://doi.org/10.1023/B:VIRU.0000032790.16751.13

  58. Venkatesan G., Balamurugan V., Yogisharadhya R. et al. // Virol. Sin. 2012. V. 27. № 6. P. 352. https://doi.org/10.1007/s12250-012-3277-2

  59. Lamien C.E., Le Goff C., Silber R. et al. // Vet. Microbiol. 2011. V. 149. № 1. P. 30. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2010.09.038

  60. Zhao Z., Wu G., Yan X. et al. // BMC Vet. Res. 2017. V. 13. № 1. P. 278. https://doi.org/10.1186/s12917-017-1179-0

  61. Gelaye E., Lamien C.E., Silber R. et al. // PLOS One. 2013. V. 8. № 10. P. e75971. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0075971

  62. Pestova Y., Byadovskaya O., Kononov A. et al. // Mol. Cell. Probes. 2018. V. 41. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.mcp.2018.08.003

  63. Lamien C.E., Lelenta M., Goger W. et al. // J. Virol. Methods. 2011. V. 171. № 1. P. 134. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2010.10.014

  64. Wolff J., Beer M., Hoffmann B. // Microorganisms. 2021. V. 9. № 4. P. 765. https://doi.org/10.3390/microorganisms9040765

  65. Wang H., Kong Y., Mei L. et al. // J. AOAC Int. 2021. V. 104. № 5. P. 1389. https://doi.org/10.1093/jaoacint/qsab040

  66. Vidanović D., Šekler M., Petrović T. et al. // Acta Vet. (Beogr.). 2016. V. 66. № 4. P. 444.

  67. Sprygin A., Pestova Y., Prutnikov P. et al. // Transbound. Emerg. Dis. 2018. V. 65. № 5. P. 1137.https://doi.org/10.1111/tbed.12897

  68. Kononov A., Byadovskaya O., Kononova S. et al. // Arch. Virol. 2019. V. 164. № 6. P. 1575. https://doi.org/10.1007/s00705-019-04229-6

  69. Vidanović D., Tešović B., Šekler M. et al. // Microorganisms. 2021. V. 9. № 6. P. 1234. https://doi.org/10.3390/microorganisms9061234

  70. Handelsman J. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2004. V. 68. № 4. P. 669.

  71. Martínez-Porchas M., Vargas-Albores F. // Rev. Aquac. 2017. V. 9. № 1. P. 42.

  72. Hoffmann B., Scheuch M., Höper D. et al. // Emerg. Infect. Dis. 2012. V. 18. № 3. P. 469.

  73. Blomström A.-L., Belák S., Fossum C. et al. // Virus Res. 2009. V. 146. № 1. P. 125.

  74. Deurenberg R.H., Bathoorn E., Chlebowicz M.A. et al. // J. Biotechnol. 2017. V. 243. P. 16.

  75. Bhatta T.R., Chamings A., Alexandersen S. // Viruses. 2021. V. 13. № 8. P. 1608.

  76. Yigit E., Feehery G.R., Langhorst B.W. et al. // Curr. Protoc. Mol. Biol. 2016. V. 115. № 1. P. 7.26.1. https://doi.org/10.1002/cpmb.12

  77. Liu Y., Bible P.W., Zou B. et al. // Bioinformatics. 2020. V. 36. № 5. P. 1577. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btz790

  78. Clarke E.L., Taylor L.J., Zhao C. et al. // Microbiome. 2019. V. 7. № 1. P. 46. https://doi.org/10.1186/s40168-019-0658-x

  79. Wolff J., King J., Moritz T. et al. // Viruses. 2020. V. 12. № 10. P. 1098. https://doi.org/10.3390/v12101098

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российские нанотехнологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал