RESUMO Alfonso Castro, H. L. Caracterização molecular de dengue tipo 3 isolados no Brasil e no Paraguai. 2010. 105f. Dissertação (Mestrado). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010. O vírus da dengue (DENV), pertencente ao gênero Flavivirus da família Flaviviridae, é a arbovirose de maior impacto em saúde pública na atualidade. A infecção com qualquer do quatro sorotipos de dengue (DENV-1, -2, -3 e -4) pode ser assintomática ou causar doença febril (DF) que pode evoluir para uma forma mais grave, e algumas vezes fatais, caracterizada por derrame capilar, trombocitopenia. A introdução do DENV-3, genótipo III, nas Américas coincidiu com um aumento no número de casos graves da doença. Este vírus causou uma grande epidemia em 2002 no Rio de Janeiro e posteriormente se espalho em todas as regiões do pais, chegando inclusiva ao Paraguai. Diversos estudos filogenéticos e evolutivos foram realizados com o DENV-3 nas Américas, mas utilizando sequências genômicas parciais. Neste trabalho temos por objetivo analisar o relacionamento filogenético e evolutivo de DENV-3 isolados no Brasil e no Paraguai analisando a sequência genômica completa. A sequência de vírus isolados no Brasil (n=9) e no Paraguai (n=3) foram comparadas com 527 sequências depositadas no GenBank. As 12 cepas virais isoladas no Brasil e no Paraguai pertencem ao grupo americano do genótipo III. Analisando a árvore filogenética dos DENV-3 observamos três genótipos e diversas linhagens, sub-linhagens e clados dentro de cada genótipo. A distância genética entre os genótipos foi de 7,3 a 7,5%, entre as linhagens de 3,2 a 5,3%, entre as sub-linhagens 2,5 a 3,2% e entre os clados de 1,0 a 1,9%. A taxa evolutiva dos vírus variou entre 1,2x10-4 a 8,2x10-4 subs/sitio/ano. O ancestral comum do genótipo I teria surgido entre 1849-1945, do genótipo II entre 1916-1960, e do genótipo III entre 1876-1923. Os diferentes grupos genéticos apresentam motif de aminoácidos característicos. Estes dados serão de grande utilidade para uma melhor caracterização dos DENV-3 em futuras epidemias e, inclusive, poderão ser utilizados para seleção de candidatos a vacina. / ALFONSO CASTRO, H. L. Molecular characterization of dengue type 3 isolated in Brazilian and Paraguay. 2010. 105f. Dissertation (Master). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010. Infections of humans with dengue viruses (DENV), which belong to the genus Flavivirus(family, Flaviviridae), can be subclinical or cause illnesses ranging from a mild, flu-like syndrome with rash (dengue fever [DF]) to a severe and some times fatal disease, characterized by capillary leakage, thrombocytopenia, and sometimes hypovolemic shock (hemorrhagic dengue fever [DHF/DSS]). DENV are classified in four immunological distinct serotypes: DENV-1 to 4. Recently, a dramatically increase of DHF/DSS cases in the Americas have bee see, and this increase coincided with the introduction of the dengue virus type 3, genotype III. This virus causes a great epidemic in 2002 in the city of Rio de Janeiro and later, the virus spread in Paraguay. Phylogenetics and evolutionary studies have bee carried out with DENV-3 isolated worldwide, but using sequences partial genomic. In this work, we have analyzed the genetic diversity of DENV-3 of Brazilian and Paraguayan isolated, analyzing the complete sequences genomic. The Brazilian (n=9) and Paraguayan (n=3) isolated, were compared with 527 sequences deposited in the GeneBank. Theses isolated, belong to the American group of the genotype III. The phylogenetic analysis of complete genome of the DENV-3, confirmed the existence of three known genotypes and suggested the presence of other groups within each genotype named of the lineages, sub-lineages and clades. The genetic distance among the genotypes were of 7,3 to 7,5%, among the lineages of 3,2 to 5,3%, among the sub-lineages of 2,5 to 3,2% and among clades of 1,0 to 1,9%. The evolutionary rates of the viruses varied among 1,2x10-4 to 8,2x10-4 s/s/y. The age of the ancestral common more recent of the genotype I, possibly are among 1849-1945, the ancestral common of the genotype II, among 1916-1960 and the ancestral common more recent of the genotype III, among 1876-1923. The different genetic groups present motif of amino acids. These data could provide information for a better understanding of the evolution of theses viruses, and even for selection of candidate vaccine

RESUMO Alfonso Castro, H. L. Caracterização molecular de dengue tipo 3 isolados no Brasil e no Paraguai. 2010. 105f. Dissertação (Mestrado). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010. O vírus da dengue (DENV), pertencente ao gênero Flavivirus da família Flaviviridae, é a arbovirose de maior impacto em saúde pública na atualidade. A infecção com qualquer do quatro sorotipos de dengue (DENV-1, -2, -3 e -4) pode ser assintomática ou causar doença febril (DF) que pode evoluir para uma forma mais grave, e algumas vezes fatais, caracterizada por derrame capilar, trombocitopenia. A introdução do DENV-3, genótipo III, nas Américas coincidiu com um aumento no número de casos graves da doença. Este vírus causou uma grande epidemia em 2002 no Rio de Janeiro e posteriormente se espalho em todas as regiões do pais, chegando inclusiva ao Paraguai. Diversos estudos filogenéticos e evolutivos foram realizados com o DENV-3 nas Américas, mas utilizando sequências genômicas parciais. Neste trabalho temos por objetivo analisar o relacionamento filogenético e evolutivo de DENV-3 isolados no Brasil e no Paraguai analisando a sequência genômica completa. A sequência de vírus isolados no Brasil (n=9) e no Paraguai (n=3) foram comparadas com 527 sequências depositadas no GenBank. As 12 cepas virais isoladas no Brasil e no Paraguai pertencem ao grupo americano do genótipo III. Analisando a árvore filogenética dos DENV-3 observamos três genótipos e diversas linhagens, sub-linhagens e clados dentro de cada genótipo. A distância genética entre os genótipos foi de 7,3 a 7,5%, entre as linhagens de 3,2 a 5,3%, entre as sub-linhagens 2,5 a 3,2% e entre os clados de 1,0 a 1,9%. A taxa evolutiva dos vírus variou entre 1,2x10-4 a 8,2x10-4 subs/sitio/ano. O ancestral comum do genótipo I teria surgido entre 1849-1945, do genótipo II entre 1916-1960, e do genótipo III entre 1876-1923. Os diferentes grupos genéticos apresentam motif de aminoácidos característicos. Estes dados serão de grande utilidade para uma melhor caracterização dos DENV-3 em futuras epidemias e, inclusive, poderão ser utilizados para seleção de candidatos a vacina. / ALFONSO CASTRO, H. L. Molecular characterization of dengue type 3 isolated in Brazilian and Paraguay. 2010. 105f. Dissertation (Master). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010. Infections of humans with dengue viruses (DENV), which belong to the genus Flavivirus(family, Flaviviridae), can be subclinical or cause illnesses ranging from a mild, flu-like syndrome with rash (dengue fever [DF]) to a severe and some times fatal disease, characterized by capillary leakage, thrombocytopenia, and sometimes hypovolemic shock (hemorrhagic dengue fever [DHF/DSS]). DENV are classified in four immunological distinct serotypes: DENV-1 to 4. Recently, a dramatically increase of DHF/DSS cases in the Americas have bee see, and this increase coincided with the introduction of the dengue virus type 3, genotype III. This virus causes a great epidemic in 2002 in the city of Rio de Janeiro and later, the virus spread in Paraguay. Phylogenetics and evolutionary studies have bee carried out with DENV-3 isolated worldwide, but using sequences partial genomic. In this work, we have analyzed the genetic diversity of DENV-3 of Brazilian and Paraguayan isolated, analyzing the complete sequences genomic. The Brazilian (n=9) and Paraguayan (n=3) isolated, were compared with 527 sequences deposited in the GeneBank. Theses isolated, belong to the American group of the genotype III. The phylogenetic analysis of complete genome of the DENV-3, confirmed the existence of three known genotypes and suggested the presence of other groups within each genotype named of the lineages, sub-lineages and clades. The genetic distance among the genotypes were of 7,3 to 7,5%, among the lineages of 3,2 to 5,3%, among the sub-lineages of 2,5 to 3,2% and among clades of 1,0 to 1,9%. The evolutionary rates of the viruses varied among 1,2x10-4 to 8,2x10-4 s/s/y. The age of the ancestral common more recent of the genotype I, possibly are among 1849-1945, the ancestral common of the genotype II, among 1916-1960 and the ancestral common more recent of the genotype III, among 1876-1923. The different genetic groups present motif of amino acids. These data could provide information for a better understanding of the evolution of theses viruses, and even for selection of candidate vaccine

Submitted by Alessandra Portugal (alessandradf@ioc.fiocruz.br) on 2013-09-17T16:29:26Z No. of bitstreams: 1 Tese_Marcia de Doutorado DEFINITIVA - Para entregar no PGBP.pdf: 21978043 bytes, checksum: 1d029677a684e2e22915d3841a8206d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-17T16:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Marcia de Doutorado DEFINITIVA - Para entregar no PGBP.pdf: 21978043 bytes, checksum: 1d029677a684e2e22915d3841a8206d3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / O dengue tem se apresentado como um grave problema de saúde pública no Brasil, razão pela qual, vários estudos têm sido realizados com o intuito de esclarecer aspectos da epidemiologia dessa doença em diferentes localidades, com histórias distintas de circulação dos diferentes sorotipos dos vírus dengue (DENV). A implantação de um Programa de vigilância entomológica e virológica e, que desde 1986 visa detectar e monitorar a circulação dos sorotipos e genótipos DENV, resultou em distintas oportunidades, no isolamento de amostras de DENV de vetores e de casos humanos permitindo a caracterização molecular e a análise filogenética, fornecendo informações relevantes para a compreensão da interação vetor- vírus- humanos. O entendimento da variação genética no vírus quando este replica em mosquitos, e como essas variações atuam durante a transmissão entre humanos e mosquitos permanecem desconhecidos. Portanto, visando contribuir para um melhor conhecimento dos DENV e sua interação com o mosquito vetor, realizamos neste trabalho, a caracterização molecular e análise filogenética de DENV isolados de mosquitos naturalmente infectados e de casos humanos, provenientes de epidemias ocorridas entre 1986 e 2011 no Brasil. Foi demonstrado que os métodos moleculares foram fundamentais por facilitarem a rápida identificação dos vírus e consequentemente o monitoramento dos genótipos circulantes. A RT-PCR para a triagem de DENV em vetores se mostrou uma ferramenta útil para a vigilância virológica, com taxas de detecção que variaram de 0,78% a 25% no período estudado. A análise filogenética dos DENV-1 isolados de mosquitos e humanos mostrou que o genótipo V (Américas/África) continua o mesmo circulante desde a sua introdução, porém foi demonstrada a co-circulação de duas novas linhagens (II e III) no período de 2009 a 2011. O sequenciamento do genoma completo de DENV-3 isolado a partir de Ae. aegypti naturalmente infectados no Rio de Janeiro (RJ), assim como a análise da região 3´NC de vírus isolados em mosquitos e humanos, caracterizou estes vírus como pertencentes ao GIII e revelou a presença de inserções e deleções na região 3´NC do genoma. As deleções observadas na região 3´NC resultaram em estruturas secundárias porém nem todas as cepas com inserções nesta região apresentaram estrutura similar substituições exclusivas à cepa de DENV-3 isolada em mosquito foram observadas no gene NS5, incluindo a substituição que resultou na formação de um códon de terminação. O teste comercial Simplexa™ Dengue Real Time RT-PCR, disponível recentemente, foi utilizado pela primeira vez para detecção dos DENV e se mostrou um método molecular alternativo para as vigilâncias entomológica e virológica. O RT-PCR em Tempo Real possibilitou, pela primeira vez, a quantificação de DENV-1 e DENV-4 em fêmeas individuais naturalmente infectadas (1,6 x 104 cópias/mL e 1,08 x 103 cópias/mL, respectivamente). Considerando-se o elevado índice de infestação por Ae. aegypti em todo o país, o estudo da caracterização dos DENV circulantes torna-se de grande importância no conhecimento da relação vírus-vetor pela análise da variabilidade genética, dispersão e persistência de genótipos durante a transmissão destes vírus / Dengue has been a major public health problem in Brazil with several studies performed aiming to elucidate the disease epidemiology in geographically distinct areas with different dengue viruses (DENV) circulation. The establishment of an entomological and virological program since 1986 with the objective of detecting and monitoring DENV serotypes and genotypes resulted in distinct opportunities in DENV isolation from vectors and human cases, allowing the molecular characterization and phylogenetic analysis, providing relevant information for the understanding of the vector-virus-humans interactions. The understanding of the virus genetic variability when it replicates on mosquitoes and how those variations act during the transmission between humans and mosquitoes is not fully understood. Therefore, aiming to contribute for a better understanding of DENV and its interactions with the mosquito vector, we performed in this study the molecular characterization and phylogenetic analysis of viruses isolated from naturally infected mosquitoes and human cases, from epidemics occurred between 1986 and 2011 in Brazil. It has been shown that the molecular techniques were essential for allowing the rapid identification of the viruses and consequently the monitoring of the circulating genotypes. The RT-PCR for DENV screening in vectors has shown to be a useful tool for the virological surveillance, with detection rates varying from 0.78% to 25% in the studied period. The phylogenetic analysis from DENV-1 isolated from mosquitoes and human cases showed that genptype V (America/Africa) is still the same genotype circulating since this serotype introduction, however it was demonstrated the co-circulation of two distinct new viral lineages (II and III) from 2009 to 2011. The complete genome sequencing of a DENV-3 isolated from naturally infected Ae. aegypti in Rio de Janeiro (RJ) and the analysis of the 3´UTR region from viruses isolated from mosquitoes and humans, has characterized those viruses as belonging to genotype III (GIII) and revealed the presence of insertions and deletions in the 3´UTR region of the genome. The deletions observed in the 3´UTR region resulted in similar secondary structures, however not all strains with insertions were similar in structure. Exclusive substitutions to the DENV-3 isolated from the mosquitoes were observed in NS5, including a substitution leading to a stop codon formation. The Simplexa™ Dengue Real Time RT-PCR commercial kit, recently available, was used for the first time for DENV detection and it has been shown to be an alternative molecular method for the entomological and virological surveillances, The Real Time RT-PCR has allowed, for the first time the DENV-1 and DENV-4 quantification in single Ae. aegypti naturally infected (1.6 x 104 copies/mL e 1.08 x 103 copies/mL, respectively). Considering the high Ae. aegypti infestation index in the country, the characterization of DENV circulating is very relevant for the understanding of the virus-vector relations by the analysis of the genetic variability, spread and persistence of genotypes during the transmission of those viruses