Published November 21, 2019 | Version v1
Publication Open

A novel avian isolate of hepatitis E virus from Pakistan

Creators

  • 1. University of Gujrat
  • 2. University of the Punjab
  • 3. Centers for Disease Control and Prevention

Description

Abstract Background Avian hepatitis E virus (aHEV) has been associated with hepatitis-splenomegaly syndrome (HSS) in chickens along with asymptomatic subclinical infection in many cases. So far, four genotypes have been described, which cause infection in chickens, specifically in broiler breeders and layer chickens. In the present study, we isolated and identified two novel aHEV strains from the bile of layer chickens in Pakistan evincing clinical symptoms related to HSS. Methodology Histology of liver and spleen tissues was carried out to observe histopathological changes in these tissues. Bile fluid and fecal suspensions were used for viral RNA isolation through MegNA pure and Trizol method which was further used for viral genome detection and characterization by cDNA synthesis and amplification of partial open reading frame (ORF) 1, ORF2 and complete ORF3. The bioinformatics tools; Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0 (MEGA 6), Mfold and ProtScale were used for phylogenic analysis, RNA secondary structure prediction and protein hydropathy analysis, respectively. Results Sequencing and phylogenetic analysis on the basis of partial methyltranferase (MeT), helicase (Hel) domain, ORF2 and complete ORF3 sequence suggests these Pakistani aHEV (Pak aHEV) isolates may belong to a Pakistani specific clade. The overall sequence similarity between the Pak aHEV sequences was 98–100%. The ORF1/ORF3 intergenic region contains a conserved cis -reactive element (CRE) and stem-loop structure (SLS). Analysis of the amino acid sequence of ORF3 indicated two hydrophobic domains (HD) and single conserved proline-rich domain (PRD) PREPSAPP (PXXPXXPP) with a single PSAP motif found in C-terminal. Amino acid changes S15 T, A31T, Q35H and G46D unique to the Pak aHEV sequences were found in the N-terminal region of ORF3. Conclusions Our data suggests that Pak aHEV isolates may represent a novel Pakistani clade and high sequence homology to each other support the supposition they may belong to a monophyletic clade circulating in the region around Pakistan. The data presented in this study provide further information for aHEV genetic diversity, genotype mapping, global distribution and epidemiology.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة ارتبط فيروس التهاب الكبد E للطيور (aHEV) بمتلازمة التهاب الكبد - تضخم الطحال (HSS) في الدجاج جنبًا إلى جنب مع العدوى تحت السريرية بدون أعراض في كثير من الحالات. حتى الآن، تم وصف أربعة أنماط وراثية، والتي تسبب العدوى في الدجاج، وتحديداً في مربي الدجاج اللاحم ودجاج الطبقات. في هذه الدراسة، عزلنا وحددنا سلالتين جديدتين من فيروس التهاب الكبد الوبائي من صفراء الدجاج في باكستان مما يدل على الأعراض السريرية المتعلقة بـ HSS. المنهجية تم إجراء علم الأنسجة لأنسجة الكبد والطحال لمراقبة التغيرات النسيجية المرضية في هذه الأنسجة. تم استخدام معلقات السائل الصفراوي والبرازي لعزل الحمض النووي الريبي الفيروسي من خلال طريقة MegNA PURE و Trizol التي تم استخدامها أيضًا للكشف عن الجينوم الفيروسي وتوصيفه عن طريق تخليق الحمض النووي الريبي وتضخيم إطار القراءة المفتوح الجزئي (ORF) 1 و ORF 2 و ORF 3 الكامل. تم استخدام أدوات المعلوماتية الحيوية ؛ تحليل علم الوراثة التطوري الجزيئي الإصدار 6.0 (ميجا 6)، Mfold و ProtScale للتحليل الوراثي، والتنبؤ بالبنية الثانوية للحمض النووي الريبي وتحليل الاعتلال المائي للبروتين، على التوالي. يشير تسلسل النتائج والتحليل الوراثي على أساس مجال ميثيل ترانفيراز الجزئي (MET)، الهيلاز (HEL)، ORF2 وتسلسل ORF3 الكامل إلى أن عزلات aHEV الباكستانية (PAK aHEV) قد تنتمي إلى فرع باكستاني محدد. كان تشابه التسلسل العام بين تسلسلات PAK aHEV 98-100 ٪. تحتوي المنطقة بين الجينات ORF1/ORF3 على عنصر تفاعلي محفوظ (CRE) وهيكل حلقة الجذع (SLS). أشار تحليل تسلسل الأحماض الأمينية لـ ORF3 إلى مجالين كارهين للماء (HD) ونطاق واحد محفوظ غني بالبرولين (PRD) PREPSAPP (PXXPXXPP) مع نموذج PSAP واحد موجود في الطرف C. تم العثور على تغيرات الأحماض الأمينية S15 T و A31T و Q35H و G46D الفريدة لتسلسلات PAK aHEV في المنطقة الطرفية N من ORF3. الاستنتاجات تشير بياناتنا إلى أن عزلات PAK aHEV قد تمثل فرعًا باكستانيًا جديدًا وتماثلًا عالي التسلسل لبعضها البعض يدعم الافتراض بأنها قد تنتمي إلى فرع أحادي العرق منتشر في المنطقة المحيطة بباكستان. توفر البيانات المقدمة في هذه الدراسة مزيدًا من المعلومات للتنوع الوراثي لـ aHEV، ورسم خرائط الأنماط الجينية، والتوزيع العالمي وعلم الأوبئة.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Le virus de l'hépatite E aviaire (VHAE) a été associé au syndrome de l'hépatite-splénomégalie (SHS) chez les poulets ainsi qu'à une infection subclinique asymptomatique dans de nombreux cas. Jusqu'à présent, quatre génotypes ont été décrits, qui provoquent une infection chez les poulets, en particulier chez les reproducteurs de poulets à griller et les poulets de couche. Dans la présente étude, nous avons isolé et identifié deux nouvelles souches d'aHEV de la bile de poulets pondeuses au Pakistan présentant des symptômes cliniques liés au SHS. Méthodologie L'histologie des tissus hépatiques et spléniques a été réalisée pour observer les changements histopathologiques dans ces tissus. Le liquide biliaire et les suspensions fécales ont été utilisés pour l'isolement de l'ARN viral par la méthode MegNA pure et Trizol qui a ensuite été utilisée pour la détection et la caractérisation du génome viral par synthèse d'ADNc et amplification du cadre de lecture ouvert partiel (ORF) 1, ORF2 et ORF3 complet. Les outils bioinformatiques ; Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0 (MEGA 6), Mfold et ProtScale ont été utilisés pour l'analyse phylogénique, la prédiction de la structure secondaire de l'ARN et l'analyse de l'hydropathie protéique, respectivement. Résultats Le séquençage et l'analyse phylogénétique sur la base de la méthyltranférase partielle (MeT), du domaine de l'hélicase (HEL), de l'ORF2 et de la séquence complète de l'ORF3 suggèrent que ces isolats d'aHEV pakistanais (Pak aHEV) peuvent appartenir à un clade spécifique pakistanais. La similarité de séquence globale entre les séquences Pak aHEV était de 98–100%. La région intergénique ORF1/ORF3 contient un élément cis-réactif (CRE) et une structure tige-boucle (SLS) conservés. L'analyse de la séquence d'acides aminés de ORF3 a indiqué deux domaines hydrophobes (HD) et un seul domaine riche en proline conservé (PRD) PREPSAPP (PXXPXXPP) avec un seul motif PSAP trouvé en C-terminal. Des modifications des acides aminés S15 T, A31T, Q35H et G46D uniques aux séquences Pak aHEV ont été trouvées dans la région N-terminale de l'ORF3. Conclusions Nos données suggèrent que les isolats de Pak aHEV peuvent représenter un nouveau clade pakistanais et une homologie de séquence élevée les uns avec les autres soutiennent la supposition qu'ils peuvent appartenir à un clade monophylétique circulant dans la région autour du Pakistan. Les données présentées dans cette étude fournissent des informations supplémentaires sur la diversité génétique du VEHa, la cartographie des génotypes, la distribution mondiale et l'épidémiologie.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes El virus de la hepatitis E aviar (aHEV) se ha asociado con el síndrome de hepatitis-esplenomegalia (HSS) en pollos junto con la infección subclínica asintomática en muchos casos. Hasta ahora, se han descrito cuatro genotipos que causan infección en pollos, específicamente en reproductores de pollos de engorde y pollos ponedores. En el presente estudio, aislamos e identificamos dos nuevas cepas de aHEV de la bilis de gallinas ponedoras en Pakistán que evidencian síntomas clínicos relacionados con HSS. Metodología Se realizó histología de tejidos hepáticos y esplénicos para observar cambios histopatológicos en estos tejidos. Se utilizaron fluidos biliares y suspensiones fecales para el aislamiento de ARN viral a través del método MegNA Pure y Trizol, que se utilizó adicionalmente para la detección y caracterización del genoma viral mediante síntesis de ADNc y amplificación del marco de lectura abierto parcial (ORF) 1, ORF2 y ORF3 completo. Las herramientas bioinformáticas; Molecular Evolutionary Genetics Analysis versión 6.0 (MEGA 6), Mfold y ProtScale se utilizaron para el análisis filogénico, la predicción de la estructura secundaria del ARN y el análisis de la hidropatía de proteínas, respectivamente. Resultados La secuenciación y el análisis filogenético sobre la base del dominio parcial de metiltranferasa (MeT), helicasa (Hel), ORF2 y la secuencia completa de ORF3 sugieren que estos aislados de aHEV paquistaní (Pak aHEV) pueden pertenecer a un clado específico paquistaní. La similitud de secuencia general entre las secuencias de Pak aHEV fue del 98-100%. La región intergénica ORF1/ORF3 contiene un elemento reactivo cis conservado (CRE) y una estructura de tallo-bucle (SLS). El análisis de la secuencia de aminoácidos de ORF3 indicó dos dominios hidrófobos (HD) y un solo dominio rico en prolina conservado (PRD) PREPSAPP (PXXPXXPP) con un solo motivo PSAP encontrado en el extremo C-terminal. Los cambios de aminoácidos S15 T, A31T, Q35H y G46D únicos para las secuencias de Pak aHEV se encontraron en la región N-terminal de ORF3. Conclusiones Nuestros datos sugieren que los aislados de Pak aHEV pueden representar un nuevo clado paquistaní y una alta homología de secuencia entre sí respaldan la suposición de que pueden pertenecer a un clado monofilético que circula en la región alrededor de Pakistán. Los datos presentados en este estudio proporcionan más información sobre la diversidad genética del aHEV, el mapeo de genotipos, la distribución global y la epidemiología.

Files

s12985-019-1247-0.pdf

Files (2.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c9700a991df7f220dce6d400b9782f3f
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
طائر جديد معزول عن فيروس التهاب الكبد E من باكستان
Translated title (French)
Un nouvel isolat aviaire du virus de l'hépatite E du Pakistan
Translated title (Spanish)
Un nuevo aislado aviar del virus de la hepatitis E de Pakistán

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2990503731
DOI
10.1186/s12985-019-1247-0

Is supplement to
https://openalex.org/W2162923930 (Other)
https://openalex.org/W2149492307 (Other)
https://openalex.org/W2133116680 (Other)
https://openalex.org/W2111937814 (Other)
https://openalex.org/W2091678889 (Other)
https://openalex.org/W2051969447 (Other)
https://openalex.org/W2029514038 (Other)
https://openalex.org/W1985408726 (Other)
https://openalex.org/W1525517788 (Other)
https://openalex.org/W1482324242 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1514833389
  • https://openalex.org/W1562221288
  • https://openalex.org/W1889081020
  • https://openalex.org/W1962250011
  • https://openalex.org/W1975304761
  • https://openalex.org/W2001170827
  • https://openalex.org/W2003719005
  • https://openalex.org/W2043744435
  • https://openalex.org/W2070408207
  • https://openalex.org/W2074293075
  • https://openalex.org/W2089743437
  • https://openalex.org/W2108819402
  • https://openalex.org/W2118253663
  • https://openalex.org/W2120916770
  • https://openalex.org/W2124460108
  • https://openalex.org/W2128964206
  • https://openalex.org/W2130299613
  • https://openalex.org/W2137015675
  • https://openalex.org/W2141157874
  • https://openalex.org/W2150068310
  • https://openalex.org/W2152207030
  • https://openalex.org/W2171761932
  • https://openalex.org/W2340937609
  • https://openalex.org/W2373171169
  • https://openalex.org/W2517582857
  • https://openalex.org/W2541892494
  • https://openalex.org/W2555158754
  • https://openalex.org/W2578489854
  • https://openalex.org/W2761747566
  • https://openalex.org/W2764011962
  • https://openalex.org/W2810428574
  • https://openalex.org/W4232389610
  • https://openalex.org/W4244736178