vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-372-7-22-26vetpress-2694Research ArticleЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯZOOTECHNICS AND VETERINARY MEDICINEДиагностически значимые однонуклеотидные полиморфизмы в локусе env-гена для SNP-генотипирования Bovine leukemia virusDiagnostically significant single nucleotide polymorphisms in the env-gene locus for SNP-genotyping of Bovine leukemia virushttps://orcid.org/0000-0003-0914-0053ВафинР. Р.VafinR. R.

Рамиль Ришадович Вафин, доктор биологических наук, профессор,

Рязанский пр-т, 24, Москва, 109428

Ramil Rishadovich Vafin, Doctor of biological sciences, professor,

24 Ryazan Ave., Moscow, 109428

vafin-ramil@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7053-6925ГильмановХ. Х.GilmanovKh. Kh.

Хамид Халимович Гильманов, кандидат биологических наук,

Рязанский пр-т, 24, Москва, 109428

Khamid Khalimovich Gilmanov, Candidate of biological sciences,

24 Ryazan Ave., Moscow, 109428

Gilmanov.xx@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7360-927XШастинП. Н.ShastinP. N.

Павел Николаевич Шастин, кандидат ветеринарных наук,

Рязанский пр-т, 24, Москва, 109428

Pavel Nikolaevich Shastin, Candidate of veterinary sciences,

24 Ryazan Ave., Moscow, 109428

shastin.pasha@yandex.ruГулюкинЕ. А.GulyukinE. A.

Евгений Алексеевич Гулюкин, аспирант, 

Рязанский пр-т, 24, Москва, 109428

Evgeny Alekseevich Gulyukin, Postgraduate,

24 Ryazan Ave., Moscow, 109428

gulyukin_viev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9731-5417ГригорьевА. Г.GrigorievA. G.

Артем Геннадьевич Григорьев, младший научный сотрудник,

Рязанский пр-т, 24, Москва, 109428

Artem Gennadievich Grigoriev, Junior researcher,

24 Ryazan Ave., Moscow, 109428

griartis.viev@yandex.ruФедеральный научный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАНРоссияFederal Scientific Center — All-Russian Research Institute of Experemental Veterinary Medicine named after K.I. Scryabyn and Y.R. Kovalenko of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202324072023072226Copyright © Вафин Р.Р., Гильманов Х.Х., Шастин П.Н., Гулюкин Е.А., Григорьев А.Г., 20232023Вафин Р.Р., Гильманов Х.Х., Шастин П.Н., Гулюкин Е.А., Григорьев А.Г.Vafin R.R., Gilmanov K.K., Shastin P.N., Gulyukin E.A., Grigoriev A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2694Актуальность

Актуальность. Этиологическим агентом развития персистентного лимфоцитоза и лимфосаркомы у крупного рогатого скота является Bovine leukemia virus. Филогенетический анализ секвенированных нуклеотидных последовательностей локуса env-гена BLV основной, но не единственный подход к генотипической классификации возбудителя.

Методы

Методы. Цель исследования — выявление однонуклеотидных полиморфизмов в локусе env-гена Bovine leukemia virus, рассматриваемых в качестве диагностически значимых для SNP-генотипирования BLV на основе анализа данных прямого секвенирования ПЦР-продукта.

Результаты

Результаты. Выравниванием нуклеотидных последовательностей локуса env-гена 101 типового изолята BLV известных генотипов Bovine leukemia virus выявлено 155 однонуклеотидных полиморфизмов, из которых 35 SNP рассматривались в качестве диагностически значимых. При этом для SNP-генотипирования BLV достаточен анализ по 22 охарактеризованным однонуклеотидным полиморфизмам, 14 из которых являются генотип-специфичными по отношению к 9 генотипам изучаемого вирусного патогена (C232G — для 3-го, G84A — 4-го, A117G, T326C и C412T — 5-го, C394T — 8-го, C40G — 9-го, C132T — 10-го, T113A и T256С — 11-го, T49С и G140A — 12-го, C83A и T304С — для 13-го генотипа), тем самым обеспечивая их идентификацию. Другие 8 охарактеризованных полиморфных позиций не являются генотип-специфичными, но интерпретация результатов их детекции имеет идентификационную ценность в отношении оставшихся 4 генотипов BLV: 1-го (G205G и A337A), 2-го (T220С и A334G), 6-го (A127R, C132C, T153C и C341С) и 7-го (T220C и A334A) соответственно.

Relevance

Relevance. The etiological agent in the development of persistent lymphocytosis and lymphosarcoma in cattle is Bovine leukemia virus. Phylogenetic analysis of sequenced nucleotide sequences of the BLV env-gene locus is the main, but not the only, approach to pathogen genotypic classification.

Metods

Metods. The aim of the study was to identify single-nucleotide polymorphisms in the locus of the Bovine leukemia virus env-gene, considered as diagnostically significant for SNP genotyping of BLV based on the analysis of direct sequencing data of the PCR-product.

Results

Results. Alignment of the nucleotide sequences of the env-gene locus of 101 BLV type isolates of known Bovine leukemia virus genotypes revealed 155 single nucleotide polymorphisms, of which 35 SNP were considered diagnostically significant. At the same time, for BLV SNP-genotyping, an analysis of 22 characterized single nucleotide polymorphisms is sufficient, 14 of which are genotype-specific in relation to nine genotypes of the studied viral pathogen (C232G for the 3rd, G84A for the 4th, A117G, T326C and C412T — 5th, C394T — 8th, C40G — 9th, C132T — 10th, T113A and T256C — the 11th, T49C and G140A — the 12th, C83A and T304C — the 13th genotypes, thereby ensuring their identification. The other 8 characterized polymorphic positions are not genotype-specific, but the interpretation of the results of their detection has identification value in relation to the remaining 4 BLV genotypes: 1st (G205G and A337A), 2nd (T220C and A334G), 6th (A127R, C132C, T153C and C341C) and 7th (T220C and A334A) respectively.

BLVизолятenvгенгенотипПЦРсеквенированиевыравниваниеSNPгенотипированиеBLVisolateenvgenegenotypePCRsequencingalignmentSNPgenotypingИсследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда № 22-76-10011 https://rscf.ru/project/22-76-10011.This research was funded by Russian Science Foundation No. 22-76-10011 https://rscf.ru/project/22-76-10011.ReferencesДонник И.М., Гулюкин М.И., Бусол В.А., Коваленко Л.В., Коваленко А.М. Лейкоз крупного рогатого скота: диагностика, оздоровление, антропозоонозный потенциал (история вопроса) (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2021; 56(2): 230–244. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.2.230rusDonnik I.M., Gulyukin M.I., Busol V.A., Kovalenko L.V., Kovalenko A.M. Bovine leukemia virus infection — diagnostics, eradication, and anthropozoonotic potential (background) (review). Agricultural Biology. 2021; 56(2): 230–244 (In Russian). https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.2.230rusГлазко В.И., Косовский Г.Ю., Глазко Т.Т., Донник И.М. Клеточные и надклеточные уровни взаимодействия ретровирусов с хозяином на примере вируса бычьего лейкоза. Сообщение I. Проникновение в клетку и интеграция в геном хозяина (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2018; 53(6): 1093–1106. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.6.1093rusGlazko V.I., Kosovskii G.Yu., Glazko T.T., Donnik I.M. Cellular and supracellular levels of interaction of retroviruses with the host on the example of bovine leukemia virus. Message I. Penetration into the cell and integration into the host genome (review). Agricultural Biology. 2018; 53(6): 1093–1106 (In Russian). https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.6.1093rusГлазко В.И., Косовский Г.Ю., Федорова Л.М., Глазко Т.Т. Клеточные и надклеточные уровни взаимодействия ретровирусов с хозяином на примере вируса бычьего лейкоза. Сообщение II. Критические стадии — поливариантность, универсальность (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2021; 56(6): 1079–1098. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.6.1079rusGlazko V.I., Kosovsky G.Yu., Fedorova L.M., Glazko T.T. Cellular and supracellular levels of interaction of retroviruses with the host on the example of ovine leukemia virus. Message II. Critical stages — polyvariance, universality (review). Agricultural Biology. 2021; 56(6): 1079–1098 (In Russian). https://doi. org/10.15389/agrobiology.2021.6.1079rusLe D.T. et al. Detection and genotyping of bovine leukemia virus (BLV) in Vietnamese cattle. Journal of Veterinary Medical Science. 2020; 82(7): 1042– 1050. https://doi.org/10.1292/jvms.20-0094Le D.T. et al. Detection and genotyping of bovine leukemia virus (BLV) in Vietnamese cattle. Journal of Veterinary Medical Science. 2020; 82(7): 1042– 1050. https://doi.org/10.1292/jvms.20-0094Гулюкин М.И., Капустина О.В., Ездакова И.Ю., Вальциферова С.В., Степанова Т.В., Аноятбеков М. Выявление специфических антител классов G и M к вирусу лейкоза крупного рогатого скота в сыворотках крови. Вопросы вирусологии. 2019; 64(4): 173–177. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-4-173-177Gulyukin M.I., Kapustina O.V., Ezdakova I.Y., Valtsiferova S.V., Stepanova T.V., Anoyatbekov M. Detection of specific antibodies of classes G and M to bovine leukemia virus in the blood serum. Problems of Virology. 2019; 64(4): 173–177 (In Russian). https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-4-173-177Marawan M.A. et al. Bovine leukaemia virus: current epidemiological circumstance and future prospective. Viruses. 2021; 13(11): 2167. https://doi.org/10.3390/v13112167Marawan M.A. et al. Bovine leukaemia virus: current epidemiological circumstance and future prospective. Viruses. 2021; 13(11): 2167. https://doi.org/10.3390/v13112167Abdala A. et al. BLV: lessons on vaccine development. Retrovirology. 2019; 16: 26. https://doi.org/10.1186/s12977-019-0488-8Abdala A. et al. BLV: lessons on vaccine development. Retrovirology. 2019; 16: 26. https://doi.org/10.1186/s12977-019-0488-8Sultanov A. et al. Molecular characterization of bovine leukemia virus with the evidence of a new genotype circulating in cattle from Kazakhstan. Pathogens. 2022; 11(2): 180. https://doi.org/10.3390/pathogens11020180Sultanov A. et al. Molecular characterization of bovine leukemia virus with the evidence of a new genotype circulating in cattle from Kazakhstan. Pathogens. 2022; 11(2): 180. https://doi.org/10.3390/pathogens11020180Вафин Р.Р. и др. Генотипическая идентификация вируса бычьего лейкоза. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2014; (4): 34–40. https://doi.org/10.3103/S0891416814040120Vafin R.R. et al. Genotypic identification of the bovine leukemia virus. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2014; 29(4): 195–203. https://doi.org/10.3103/S0891416814040120Vafin R.R. et al. Genotypic identification of the bovine leukemia virus. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2014; 29(4): 195–203. https://doi.org/10.3103/S0891416814040120Nishikaku K. et al. Broadly applicable PCR restriction fragment length polymorphism method for genotyping bovine leukemia virus. Journal of Veterinary Medical Science. 2019; 81(8): 1157–1161. https://doi.org/10.1292/jvms.18-0603Nishikaku K. et al. Broadly applicable PCR restriction fragment length polymorphism method for genotyping bovine leukemia virus. Journal of Veterinary Medical Science. 2019; 81(8): 1157–1161. https://doi.org/10.1292/jvms.18-0603Vafin R.R., Gilmanov Kh.Kh., Shastin P.N., Savinov V.A., Lopunov S.V., Gulyukin A.M. An improved strategy for PCR-RFLP genotyping of BLV and its consistency with phylogenetic classification. Veterinaria i kormlenie. 2023; (3): 14–19 (In Russian). https://doi.org/10.30917/ATT-VK-1814-9588-2023-3-4Вафин Р.Р., Гильманов Х.Х., Шастин П.Н., Савинов В.А., Лопунов С.В., Гулюкин А.М. Усовершенствованная стратегия ПЦР-ПДРФ-генотипирования BLV и ее согласованность с филогенетической классификацией. Ветеринария и кормление. 2023; (3): 14–19. https://doi.org/10.30917/ATTVK-1814-9588-2023-3-4Yang Y., Chu S., Shang S., Yang Z., Wang C. Short communication: Genotyping and single nucleotide polymorphism analysis of bovine leukemia virus in Chinese dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2019; 102(4): 3469–3473. https://doi.org/10.3168/jds.2018-15481Yang Y., Chu S., Shang S., Yang Z., Wang C. Short communication: Genotyping and single nucleotide polymorphism analysis of bovine leukemia virus in Chinese dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2019; 102(4): 3469– 3473. https://doi.org/10.3168/jds.2018-15481Yang Y., Chu S., Shang S., Yang Z., Wang C. Short communication: Genotyping and single nucleotide polymorphism analysis of bovine leukemia virus in Chinese dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2019; 102(4): 3469– 3473. https://doi.org/10.3168/jds.2018-15481

The authors declare that there are no conflicts of interest present.