O vírus da diarreia viral bovina (BVDV) é um Pestivirus, pertencente à família Flaviviridae, o qual é dividido em dois genótipos ou espécies (BVDV-1 e BVDV-2), e em pelo menos 20 subgenótipos de BVDV-1 (1a-1t) e três de BVDV-2 (2a-2c). O BVDV também pode ser classificado em biótipos [citopático(cp) e não-citopático (ncp)]. As perdas reprodutivas podem ser a consequência econômica mais importante da infecção. A infecção persistente (PI) pode ocorrer quando há uma infecção entre os 42 e 125 dias de gestação, e se o feto sobreviver, o bezerro será imunotolerante ao vírus e como resultado pode desenvolver doença das mucosas (DM). O objetivo desse estudo é descrever um surto de infecção por BVDV-1d em bezerros de corte que apresentaram lesões de DM atípica, abordando aspectos clínicos, epidemiológicos, virológicos e patológicos. O surto ocorreu em uma propriedade rural de bovinos de corte Angus localizada em Glorinha, Rio Grande do Sul, Brasil. Em um intervalo de 15 dias, 11 de 164 bezerros apresentaram sinais clínicos de anorexia, sialorreia acentuada, perda de peso e andar rígido com claudicação, progredindo para decúbito e morte em um curso clínico de sete dias. Todos esses 11 bezerros apresentavam em mucosa oral e nasal, região interdigital de membros torácicos e pélvicos extensas áreas de ulceração. Três bezerros foram necropsiados: úlceras orais e nasais foram observadas, frequentemente envolvendo gengiva, palato duro, palato mole e plano nasal; ulcerações lineares multifocais na língua, esôfago e rúmen; e também ulcerações multifocais arredondadas no abomaso. Além disso, o bezerro #2 exibiu na pele de regiões ventrais do corpo espessamento difuso com formação crostosa acentuada, ocasionalmente áreas de ulceração. Microscopicamente, as lesões ulcerativas em mucosas e pele consistiam em necrose superficial, com numerosas células apoptóticas, células epiteliais vacuolizadas e hiperqueratose paraqueratótica difusa acentuada. O exame imuno-histoquímico (IHQ) da pele dos três bezerros evidenciou acentuada imunomarcação no citoplasma de células epiteliais, enquanto na mucosa oral evidenciou moderada a acentuada imunomarcação. Todos os 11 bezerros mortos foram positivos no RT-PCR para detecção do Pestivirus, assim como outros 11 bezerros vivos (de 387 animais restantes no rebanho). Após quatro semanas, os exames de RT-PCR e IHQ dos 11 bezerros vivos foram repetidos com resultados positivos, comprovando o status de animais PI. O sequenciamento de partes do genoma determinou que todos animais haviam sido infectados por um BVDV- 1 do subgenótipo “d”. BVDV cp foi isolado das amostras de 8 bezerros mortos; enquanto apenas BVDV ncp foi isolado de amostras dos 11 bezerros vivos. Os achados patológicos, moleculares e virológicos permitiram concluir que esse foi um surto de DM atípico em bezerros causado por BVDV-1d com lesões restritas ao trato alimentar superior e pele. Como as características epidemiológicas e clínicas de doenças vesiculares podem ser muito similares ao observado, recomenda-se que os testes diagnósticos específicos para BVDV (histopatologia, IHQ e RT-PCR) sejam empregados rotineiramente na necropsia em surtos com lesões atípicas similares em bovinos. / Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is a Pestivirus, belonging to the Flaviviridae family, also divided in two genotypes or species (BVDV-1 and BVDV-2), and in at least 20 subgenotypes of BVDV-1 (1a-1t) and three of BVDV-2 (2a-2c). BVDV can also be classified into biotypes (cytopathic and noncytopathic). Reproductive losses may be the most economically important consequence of the infection. Persistent infection (PI) may occur when there is an infection between 42 and 125 days of gestation, and if the fetus survives, the calf will be immunotolerant to the virus and a possible outcome is mucosal disease (DM). The aim of this study is to describe an outbreak of BVDV-1d infection in calves of a beef herd cattle that presented atypical DM lesions, with a clinical, epidemiological, virological and pathological approach. The outbreak occurred in a beef Angus cattle farm located in Glorinha, Rio Grande do Sul state, Brazil. Within 15 days, 11 of 164 calves presented clinical signs of anorexia, severe sialorrhoea, weight loss and stiff gait with lameness, progressing to recumbency, and death in a clinical course of seven days. All these 11 calves presented in oral and nasal mucosa, interdigital region of thoracic and pelvic limbs extensive areas of ulceration. Three calves were necropsied: oral and nasal ulcers were observed, often involving gingiva, hard palate, soft palate and nasal planum; multifocal linear ulcerations in tongue, esophagus and rumen; and also rounded multifocal ulcerations in the abomasum. In addition, calf #2 showed diffuse thickening of the skin with severe crust formation, occasionally ulceration, in ventral body regions. Microscopically, ulcerative lesions observed in mucosas and cutaneous lesions consisted of superficial necrosis, with numerous apoptotic cells, vacuolation of epithelial cells and severe diffuse parakeratotic hyperkeratosis. Immunohistochemistry (IHC) of skin of the three calves showed severe immunostaining in the cytoplasm of epithelial cells, while oral mucosa showed moderate to severe immunostaining. All 11 dead calves were positive in RT-PCR for detection of Pestivirus along with other 11 live calves (from 387 remaining animals from herd). After four week, RT-PCR and IHC of these 11 live animals were repeated with positive results, which prove the PI status of these animals. All animals were infected by BVDV-1 of subgenotype ”d” according to parts of the genome of the virus that were sequenced.. Cytopathic BVDV was isolated from samples of 8 dead calves; only non-cytophatic BVDV were isolated from samples of 11 live animals. Pathological, molecular and virological findings allowed us to conclude that this was an outbreak of atypical DM in calves caused by BVDV-1d with lesions restricted to the upper alimentary system and skin. Since epidemiological and clinical features of vesicular diseases may be very similar to what was observed, it is recommended that BVDV diagnostic tests (histopathology, IHC and RT-PCR) should be routinely included in the necropsy workup in outbreaks with similar atypical lesions in cattle.

O vírus da diarreia viral bovina (BVDV) é um Pestivirus, pertencente à família Flaviviridae, o qual é dividido em dois genótipos ou espécies (BVDV-1 e BVDV-2), e em pelo menos 20 subgenótipos de BVDV-1 (1a-1t) e três de BVDV-2 (2a-2c). O BVDV também pode ser classificado em biótipos [citopático(cp) e não-citopático (ncp)]. As perdas reprodutivas podem ser a consequência econômica mais importante da infecção. A infecção persistente (PI) pode ocorrer quando há uma infecção entre os 42 e 125 dias de gestação, e se o feto sobreviver, o bezerro será imunotolerante ao vírus e como resultado pode desenvolver doença das mucosas (DM). O objetivo desse estudo é descrever um surto de infecção por BVDV-1d em bezerros de corte que apresentaram lesões de DM atípica, abordando aspectos clínicos, epidemiológicos, virológicos e patológicos. O surto ocorreu em uma propriedade rural de bovinos de corte Angus localizada em Glorinha, Rio Grande do Sul, Brasil. Em um intervalo de 15 dias, 11 de 164 bezerros apresentaram sinais clínicos de anorexia, sialorreia acentuada, perda de peso e andar rígido com claudicação, progredindo para decúbito e morte em um curso clínico de sete dias. Todos esses 11 bezerros apresentavam em mucosa oral e nasal, região interdigital de membros torácicos e pélvicos extensas áreas de ulceração. Três bezerros foram necropsiados: úlceras orais e nasais foram observadas, frequentemente envolvendo gengiva, palato duro, palato mole e plano nasal; ulcerações lineares multifocais na língua, esôfago e rúmen; e também ulcerações multifocais arredondadas no abomaso. Além disso, o bezerro #2 exibiu na pele de regiões ventrais do corpo espessamento difuso com formação crostosa acentuada, ocasionalmente áreas de ulceração. Microscopicamente, as lesões ulcerativas em mucosas e pele consistiam em necrose superficial, com numerosas células apoptóticas, células epiteliais vacuolizadas e hiperqueratose paraqueratótica difusa acentuada. O exame imuno-histoquímico (IHQ) da pele dos três bezerros evidenciou acentuada imunomarcação no citoplasma de células epiteliais, enquanto na mucosa oral evidenciou moderada a acentuada imunomarcação. Todos os 11 bezerros mortos foram positivos no RT-PCR para detecção do Pestivirus, assim como outros 11 bezerros vivos (de 387 animais restantes no rebanho). Após quatro semanas, os exames de RT-PCR e IHQ dos 11 bezerros vivos foram repetidos com resultados positivos, comprovando o status de animais PI. O sequenciamento de partes do genoma determinou que todos animais haviam sido infectados por um BVDV- 1 do subgenótipo “d”. BVDV cp foi isolado das amostras de 8 bezerros mortos; enquanto apenas BVDV ncp foi isolado de amostras dos 11 bezerros vivos. Os achados patológicos, moleculares e virológicos permitiram concluir que esse foi um surto de DM atípico em bezerros causado por BVDV-1d com lesões restritas ao trato alimentar superior e pele. Como as características epidemiológicas e clínicas de doenças vesiculares podem ser muito similares ao observado, recomenda-se que os testes diagnósticos específicos para BVDV (histopatologia, IHQ e RT-PCR) sejam empregados rotineiramente na necropsia em surtos com lesões atípicas similares em bovinos. / Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is a Pestivirus, belonging to the Flaviviridae family, also divided in two genotypes or species (BVDV-1 and BVDV-2), and in at least 20 subgenotypes of BVDV-1 (1a-1t) and three of BVDV-2 (2a-2c). BVDV can also be classified into biotypes (cytopathic and noncytopathic). Reproductive losses may be the most economically important consequence of the infection. Persistent infection (PI) may occur when there is an infection between 42 and 125 days of gestation, and if the fetus survives, the calf will be immunotolerant to the virus and a possible outcome is mucosal disease (DM). The aim of this study is to describe an outbreak of BVDV-1d infection in calves of a beef herd cattle that presented atypical DM lesions, with a clinical, epidemiological, virological and pathological approach. The outbreak occurred in a beef Angus cattle farm located in Glorinha, Rio Grande do Sul state, Brazil. Within 15 days, 11 of 164 calves presented clinical signs of anorexia, severe sialorrhoea, weight loss and stiff gait with lameness, progressing to recumbency, and death in a clinical course of seven days. All these 11 calves presented in oral and nasal mucosa, interdigital region of thoracic and pelvic limbs extensive areas of ulceration. Three calves were necropsied: oral and nasal ulcers were observed, often involving gingiva, hard palate, soft palate and nasal planum; multifocal linear ulcerations in tongue, esophagus and rumen; and also rounded multifocal ulcerations in the abomasum. In addition, calf #2 showed diffuse thickening of the skin with severe crust formation, occasionally ulceration, in ventral body regions. Microscopically, ulcerative lesions observed in mucosas and cutaneous lesions consisted of superficial necrosis, with numerous apoptotic cells, vacuolation of epithelial cells and severe diffuse parakeratotic hyperkeratosis. Immunohistochemistry (IHC) of skin of the three calves showed severe immunostaining in the cytoplasm of epithelial cells, while oral mucosa showed moderate to severe immunostaining. All 11 dead calves were positive in RT-PCR for detection of Pestivirus along with other 11 live calves (from 387 remaining animals from herd). After four week, RT-PCR and IHC of these 11 live animals were repeated with positive results, which prove the PI status of these animals. All animals were infected by BVDV-1 of subgenotype ”d” according to parts of the genome of the virus that were sequenced.. Cytopathic BVDV was isolated from samples of 8 dead calves; only non-cytophatic BVDV were isolated from samples of 11 live animals. Pathological, molecular and virological findings allowed us to conclude that this was an outbreak of atypical DM in calves caused by BVDV-1d with lesions restricted to the upper alimentary system and skin. Since epidemiological and clinical features of vesicular diseases may be very similar to what was observed, it is recommended that BVDV diagnostic tests (histopathology, IHC and RT-PCR) should be routinely included in the necropsy workup in outbreaks with similar atypical lesions in cattle.

O vírus da diarreia viral bovina (BVDV) é um Pestivirus, pertencente à família Flaviviridae, o qual é dividido em dois genótipos ou espécies (BVDV-1 e BVDV-2), e em pelo menos 20 subgenótipos de BVDV-1 (1a-1t) e três de BVDV-2 (2a-2c). O BVDV também pode ser classificado em biótipos [citopático(cp) e não-citopático (ncp)]. As perdas reprodutivas podem ser a consequência econômica mais importante da infecção. A infecção persistente (PI) pode ocorrer quando há uma infecção entre os 42 e 125 dias de gestação, e se o feto sobreviver, o bezerro será imunotolerante ao vírus e como resultado pode desenvolver doença das mucosas (DM). O objetivo desse estudo é descrever um surto de infecção por BVDV-1d em bezerros de corte que apresentaram lesões de DM atípica, abordando aspectos clínicos, epidemiológicos, virológicos e patológicos. O surto ocorreu em uma propriedade rural de bovinos de corte Angus localizada em Glorinha, Rio Grande do Sul, Brasil. Em um intervalo de 15 dias, 11 de 164 bezerros apresentaram sinais clínicos de anorexia, sialorreia acentuada, perda de peso e andar rígido com claudicação, progredindo para decúbito e morte em um curso clínico de sete dias. Todos esses 11 bezerros apresentavam em mucosa oral e nasal, região interdigital de membros torácicos e pélvicos extensas áreas de ulceração. Três bezerros foram necropsiados: úlceras orais e nasais foram observadas, frequentemente envolvendo gengiva, palato duro, palato mole e plano nasal; ulcerações lineares multifocais na língua, esôfago e rúmen; e também ulcerações multifocais arredondadas no abomaso. Além disso, o bezerro #2 exibiu na pele de regiões ventrais do corpo espessamento difuso com formação crostosa acentuada, ocasionalmente áreas de ulceração. Microscopicamente, as lesões ulcerativas em mucosas e pele consistiam em necrose superficial, com numerosas células apoptóticas, células epiteliais vacuolizadas e hiperqueratose paraqueratótica difusa acentuada. O exame imuno-histoquímico (IHQ) da pele dos três bezerros evidenciou acentuada imunomarcação no citoplasma de células epiteliais, enquanto na mucosa oral evidenciou moderada a acentuada imunomarcação. Todos os 11 bezerros mortos foram positivos no RT-PCR para detecção do Pestivirus, assim como outros 11 bezerros vivos (de 387 animais restantes no rebanho). Após quatro semanas, os exames de RT-PCR e IHQ dos 11 bezerros vivos foram repetidos com resultados positivos, comprovando o status de animais PI. O sequenciamento de partes do genoma determinou que todos animais haviam sido infectados por um BVDV- 1 do subgenótipo “d”. BVDV cp foi isolado das amostras de 8 bezerros mortos; enquanto apenas BVDV ncp foi isolado de amostras dos 11 bezerros vivos. Os achados patológicos, moleculares e virológicos permitiram concluir que esse foi um surto de DM atípico em bezerros causado por BVDV-1d com lesões restritas ao trato alimentar superior e pele. Como as características epidemiológicas e clínicas de doenças vesiculares podem ser muito similares ao observado, recomenda-se que os testes diagnósticos específicos para BVDV (histopatologia, IHQ e RT-PCR) sejam empregados rotineiramente na necropsia em surtos com lesões atípicas similares em bovinos. / Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is a Pestivirus, belonging to the Flaviviridae family, also divided in two genotypes or species (BVDV-1 and BVDV-2), and in at least 20 subgenotypes of BVDV-1 (1a-1t) and three of BVDV-2 (2a-2c). BVDV can also be classified into biotypes (cytopathic and noncytopathic). Reproductive losses may be the most economically important consequence of the infection. Persistent infection (PI) may occur when there is an infection between 42 and 125 days of gestation, and if the fetus survives, the calf will be immunotolerant to the virus and a possible outcome is mucosal disease (DM). The aim of this study is to describe an outbreak of BVDV-1d infection in calves of a beef herd cattle that presented atypical DM lesions, with a clinical, epidemiological, virological and pathological approach. The outbreak occurred in a beef Angus cattle farm located in Glorinha, Rio Grande do Sul state, Brazil. Within 15 days, 11 of 164 calves presented clinical signs of anorexia, severe sialorrhoea, weight loss and stiff gait with lameness, progressing to recumbency, and death in a clinical course of seven days. All these 11 calves presented in oral and nasal mucosa, interdigital region of thoracic and pelvic limbs extensive areas of ulceration. Three calves were necropsied: oral and nasal ulcers were observed, often involving gingiva, hard palate, soft palate and nasal planum; multifocal linear ulcerations in tongue, esophagus and rumen; and also rounded multifocal ulcerations in the abomasum. In addition, calf #2 showed diffuse thickening of the skin with severe crust formation, occasionally ulceration, in ventral body regions. Microscopically, ulcerative lesions observed in mucosas and cutaneous lesions consisted of superficial necrosis, with numerous apoptotic cells, vacuolation of epithelial cells and severe diffuse parakeratotic hyperkeratosis. Immunohistochemistry (IHC) of skin of the three calves showed severe immunostaining in the cytoplasm of epithelial cells, while oral mucosa showed moderate to severe immunostaining. All 11 dead calves were positive in RT-PCR for detection of Pestivirus along with other 11 live calves (from 387 remaining animals from herd). After four week, RT-PCR and IHC of these 11 live animals were repeated with positive results, which prove the PI status of these animals. All animals were infected by BVDV-1 of subgenotype ”d” according to parts of the genome of the virus that were sequenced.. Cytopathic BVDV was isolated from samples of 8 dead calves; only non-cytophatic BVDV were isolated from samples of 11 live animals. Pathological, molecular and virological findings allowed us to conclude that this was an outbreak of atypical DM in calves caused by BVDV-1d with lesions restricted to the upper alimentary system and skin. Since epidemiological and clinical features of vesicular diseases may be very similar to what was observed, it is recommended that BVDV diagnostic tests (histopathology, IHC and RT-PCR) should be routinely included in the necropsy workup in outbreaks with similar atypical lesions in cattle.

O gênero Pestivirus, pertencente à família Flaviviridae, é constituído por espécies virais de importância na saúde animal no mundo todo, as quais podem afetar a economia dos países de forma impactante. São reconhecidas quatro espécies pelo Comitê Internacional de Taxonomia Viral (ICTV): vírus da peste suína clássica (Classical Swine Fever Virus – CSFV), vírus da doença da fronteira (Border Disease Virus- BDV), vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (Bovine Viral Diarrhea Virus 1- BVDV-1) e 2 (BVDV-2). Algumas das espécies deste gênero- CSFV e BVDV- são de notificação obrigatória na Organização Mundial de Saúde Animal (OIE), causando sanções econômicas importantes quando presentes. Recentemente, possíveis novas espécies vêm sendo caracterizadas, porém ainda não foram reconhecidas como espécies do gênero Pestivirus. Com o objetivo de gerar mais informações acerca da diversidade genética de pestivírus no país, o presente trabalho descreve os genomas completos e a caracterização genômica e filogenética de uma cepa de BVDV-1 subtipo i e duas de vírus ‘HoBi’-like. Os genomas completos foram obtidos através de sequenciamento de nova geração; as anotações, predição da poliproteína viral e dos sítios de clivagem foram feitos através do software Geneious, e a análise filogenética foi realizada através do software MEGA 6. O BVDV-1 subtipo i foi pela primeira vez isolado no Brasil, sendo também a primeira descrição de genoma completo deste subtipo de BVDV. Também foi descrito o genoma completo de duas cepas de vírus ‘HoBi’-like isolados no Brasil, além da caracterização de outras cepas de ‘HoBi’-like disponíveis em bancos de dados. Os dados moleculares destes isolados foram comparados com aqueles das demais espécies do gênero Pestivirus, e estas informações deverão auxiliar na futura classificação deste como espécie. Os resultados apresentados na dissertação adicionam conhecimento sobre a diversidade genética de BVDV-1 no Brasil além de informações acerca do vírus ‘HoBi’-like, reforçando esta espécie ainda não reconhecida como um novo membro do gênero Pestivirus, os ‘HoBi’-like vírus. / The genus Pestivirus, within the family Flaviviridae, includes species that are important pathogens affecting animal health that can cause impacting losses in the economy worldwide. According to the International Committee on Taxonomy of Virus (ICTV), there are four recognized species in this genus: Classical swine fever virus (CSFV), Bovine Viral Diarrhea Virus1 and 2 (BVDV -1, BVDV-2), and Border disease virus (BDV). Some of the species within this genus - CSFV and BVDV- are notifiable to the World Organization for Animal Health (OIE), and can cause exportation barriers or sanctions. Other putative new species have been characterized recently, but remain officially unrecognized. In order to generate data about the genetic diversity of pestivirus in Brazil, this study describes complete genomes and the genomic and phylogenetic characterization of an isolate of BVDV-1i and two isolates of ‘HoBi’-like virus. Complete genomes were sequenced through Next Generation Sequencing; genome annotations, polyprotein prediction and identification of cleavage sites were performed with software Geneious, and phylogenetic analysis with software MEGA 6. BVDV-1 subtype i was found in Brazil for the first time, and this is the first complete genome ever characterized for this subtype. Two strains of ‘HoBi-like’ virus isolated in Brazil were also described and characterized together with other ‘HoBi’-like strains available in databases. The molecular data obtained for these isolates were compared to those of other Pestivirus species. These data can help in future classification of these ‘HoBi’-like strains as a new recognized species. The knowledge on genetic diversity and the characterization of pestiviruses can contribute with surveillance programs and with appropriate animal health measures to control these viral diseases.

O gênero Pestivirus, pertencente à família Flaviviridae, é constituído por espécies virais de importância na saúde animal no mundo todo, as quais podem afetar a economia dos países de forma impactante. São reconhecidas quatro espécies pelo Comitê Internacional de Taxonomia Viral (ICTV): vírus da peste suína clássica (Classical Swine Fever Virus – CSFV), vírus da doença da fronteira (Border Disease Virus- BDV), vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (Bovine Viral Diarrhea Virus 1- BVDV-1) e 2 (BVDV-2). Algumas das espécies deste gênero- CSFV e BVDV- são de notificação obrigatória na Organização Mundial de Saúde Animal (OIE), causando sanções econômicas importantes quando presentes. Recentemente, possíveis novas espécies vêm sendo caracterizadas, porém ainda não foram reconhecidas como espécies do gênero Pestivirus. Com o objetivo de gerar mais informações acerca da diversidade genética de pestivírus no país, o presente trabalho descreve os genomas completos e a caracterização genômica e filogenética de uma cepa de BVDV-1 subtipo i e duas de vírus ‘HoBi’-like. Os genomas completos foram obtidos através de sequenciamento de nova geração; as anotações, predição da poliproteína viral e dos sítios de clivagem foram feitos através do software Geneious, e a análise filogenética foi realizada através do software MEGA 6. O BVDV-1 subtipo i foi pela primeira vez isolado no Brasil, sendo também a primeira descrição de genoma completo deste subtipo de BVDV. Também foi descrito o genoma completo de duas cepas de vírus ‘HoBi’-like isolados no Brasil, além da caracterização de outras cepas de ‘HoBi’-like disponíveis em bancos de dados. Os dados moleculares destes isolados foram comparados com aqueles das demais espécies do gênero Pestivirus, e estas informações deverão auxiliar na futura classificação deste como espécie. Os resultados apresentados na dissertação adicionam conhecimento sobre a diversidade genética de BVDV-1 no Brasil além de informações acerca do vírus ‘HoBi’-like, reforçando esta espécie ainda não reconhecida como um novo membro do gênero Pestivirus, os ‘HoBi’-like vírus. / The genus Pestivirus, within the family Flaviviridae, includes species that are important pathogens affecting animal health that can cause impacting losses in the economy worldwide. According to the International Committee on Taxonomy of Virus (ICTV), there are four recognized species in this genus: Classical swine fever virus (CSFV), Bovine Viral Diarrhea Virus1 and 2 (BVDV -1, BVDV-2), and Border disease virus (BDV). Some of the species within this genus - CSFV and BVDV- are notifiable to the World Organization for Animal Health (OIE), and can cause exportation barriers or sanctions. Other putative new species have been characterized recently, but remain officially unrecognized. In order to generate data about the genetic diversity of pestivirus in Brazil, this study describes complete genomes and the genomic and phylogenetic characterization of an isolate of BVDV-1i and two isolates of ‘HoBi’-like virus. Complete genomes were sequenced through Next Generation Sequencing; genome annotations, polyprotein prediction and identification of cleavage sites were performed with software Geneious, and phylogenetic analysis with software MEGA 6. BVDV-1 subtype i was found in Brazil for the first time, and this is the first complete genome ever characterized for this subtype. Two strains of ‘HoBi-like’ virus isolated in Brazil were also described and characterized together with other ‘HoBi’-like strains available in databases. The molecular data obtained for these isolates were compared to those of other Pestivirus species. These data can help in future classification of these ‘HoBi’-like strains as a new recognized species. The knowledge on genetic diversity and the characterization of pestiviruses can contribute with surveillance programs and with appropriate animal health measures to control these viral diseases.

O gênero Pestivirus, pertencente à família Flaviviridae, é constituído por espécies virais de importância na saúde animal no mundo todo, as quais podem afetar a economia dos países de forma impactante. São reconhecidas quatro espécies pelo Comitê Internacional de Taxonomia Viral (ICTV): vírus da peste suína clássica (Classical Swine Fever Virus – CSFV), vírus da doença da fronteira (Border Disease Virus- BDV), vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (Bovine Viral Diarrhea Virus 1- BVDV-1) e 2 (BVDV-2). Algumas das espécies deste gênero- CSFV e BVDV- são de notificação obrigatória na Organização Mundial de Saúde Animal (OIE), causando sanções econômicas importantes quando presentes. Recentemente, possíveis novas espécies vêm sendo caracterizadas, porém ainda não foram reconhecidas como espécies do gênero Pestivirus. Com o objetivo de gerar mais informações acerca da diversidade genética de pestivírus no país, o presente trabalho descreve os genomas completos e a caracterização genômica e filogenética de uma cepa de BVDV-1 subtipo i e duas de vírus ‘HoBi’-like. Os genomas completos foram obtidos através de sequenciamento de nova geração; as anotações, predição da poliproteína viral e dos sítios de clivagem foram feitos através do software Geneious, e a análise filogenética foi realizada através do software MEGA 6. O BVDV-1 subtipo i foi pela primeira vez isolado no Brasil, sendo também a primeira descrição de genoma completo deste subtipo de BVDV. Também foi descrito o genoma completo de duas cepas de vírus ‘HoBi’-like isolados no Brasil, além da caracterização de outras cepas de ‘HoBi’-like disponíveis em bancos de dados. Os dados moleculares destes isolados foram comparados com aqueles das demais espécies do gênero Pestivirus, e estas informações deverão auxiliar na futura classificação deste como espécie. Os resultados apresentados na dissertação adicionam conhecimento sobre a diversidade genética de BVDV-1 no Brasil além de informações acerca do vírus ‘HoBi’-like, reforçando esta espécie ainda não reconhecida como um novo membro do gênero Pestivirus, os ‘HoBi’-like vírus. / The genus Pestivirus, within the family Flaviviridae, includes species that are important pathogens affecting animal health that can cause impacting losses in the economy worldwide. According to the International Committee on Taxonomy of Virus (ICTV), there are four recognized species in this genus: Classical swine fever virus (CSFV), Bovine Viral Diarrhea Virus1 and 2 (BVDV -1, BVDV-2), and Border disease virus (BDV). Some of the species within this genus - CSFV and BVDV- are notifiable to the World Organization for Animal Health (OIE), and can cause exportation barriers or sanctions. Other putative new species have been characterized recently, but remain officially unrecognized. In order to generate data about the genetic diversity of pestivirus in Brazil, this study describes complete genomes and the genomic and phylogenetic characterization of an isolate of BVDV-1i and two isolates of ‘HoBi’-like virus. Complete genomes were sequenced through Next Generation Sequencing; genome annotations, polyprotein prediction and identification of cleavage sites were performed with software Geneious, and phylogenetic analysis with software MEGA 6. BVDV-1 subtype i was found in Brazil for the first time, and this is the first complete genome ever characterized for this subtype. Two strains of ‘HoBi-like’ virus isolated in Brazil were also described and characterized together with other ‘HoBi’-like strains available in databases. The molecular data obtained for these isolates were compared to those of other Pestivirus species. These data can help in future classification of these ‘HoBi’-like strains as a new recognized species. The knowledge on genetic diversity and the characterization of pestiviruses can contribute with surveillance programs and with appropriate animal health measures to control these viral diseases.

O gênero Pestivirus da família Flaviviridae, compreende vírus de genoma RNA fita simples e polaridade positiva que comumente estão associados a infecções em ruminantes e suídeos. Possui quatro espécies reconhecidas: o vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (BVDV-1), o BVDV-2, o vírus da doença da fronteira (BDV) e o vírus da peste suína clássica (CSFV). Além disso, possui possíveis espécies atípicas, sendo o vírus ‘HoBi’-like a mais reconhecida na literatura. Com o objetivo de gerar mais informações acerca da epidemiologia molecular de pestivírus no País e dos mecanismos na evolução de vírus do gênero, o presente trabalho será apresentado sob a forma de seis artigos científicos. Os trabalhos visam a caracterização de pestivírus detectados em bovinos e javalis no Rio Grande do Sul, a identificação de cepas resultantes de provável recombinação homóloga, a análise das variantes virais intrahospedeiro (quasispécies) de animais infectados pelo vírus ‘HoBi’-like, e a comparação da multiplicação in vitro de diferentes cepas de pestivírus em cultivos celulares oriundos de diferentes raças bovinas. No primeiro trabalho, amostras de soro bovino de animais do Rio Grande do Sul foram obtidas junto ao serviço veterinário oficial e submetidas a RT-PCR para detecção de pestivírus seguida de sequenciamento e análise filogenética das amostras positivas, onde 57,6% foram classificadas como BVDV-1 e 42,4% como BVDV-2, sendo constada frequência elevada de BVDV-2 quando comparada a outras regiões no mundo. No segundo trabalho, 40 amostras de javalis cativos obtidas de abatedouro foram testadas utilizando metodologia semelhante a anteriormente mencionada, e foi possível a detecção de uma amostra positiva, que foi classificada como BVDV-2, sendo a primeira evidência molecular do BVDV em javalis na literatura. No terceiro artigo científico, foi pesquisado a ocorrência de recombinação homóloga, utilizando metodologia in silico, em sequências de pestivírus presentes em banco de dados públicos, onde foram descritos novos possíveis eventos de recombinação entre BVDV-1a e BVDV-1b, BVDV-2a e BVDV-2b e CSFV-2.2 com outro genogrupo indefinido. No quarto e quinto trabalhos, animais persistentemente infectados com o vírus ‘HoBi’-like foram gerados experimentalmente e, utilizando RT-PCR seguida de clonagem, sequenciamento e análises in silico, a composição e variações intrahospedeiro das quasispécies virais em circulação foram avaliadas, onde foi possível observar que características individuais do hospedeiro são importantes na seleção de variantes virais e que a nuvem de mutantes aumenta com o passar do tempo, não havando quasispécie dominante. Por fim, no sexto artigo científico, a multiplicação de cepas de BVDV-1a e 1b, BVDV-2a e vírus ‘HoBi’-like foram avaliadas in vitro em células de cultivo primário obtidas de gado europeu, zebuíno e raça mista e comparadas utilizando modelos estatísticos, onde foi possível a observação de ausência de diferenças entre as raças (P=0,88), mas presença de diferença entre indivíduos da mesma raça (P˂0,05). Os resultados aqui apresentados somam informações acerca da epidemiologia molecular, biologia e evolução dos pestivírus, sendo importantes para embasar futuras campanhas de controle e erradicação das doenças causadas por pestivírus. / The genus Pestivirus of the family Flaviviridae, comprises single stranded RNA-viruses that are commonly associated with infections in ruminants and swine. It has four recognized species: bovine viral diarrhea virus 1 (BVDV-1), BVDV-2, border disease virus (BDV) and classical swine fever virus (CSFV). It also has putative atypical species where the ‘HoBi’-like virus is the most highlighted in the literature. In order to generate more information about molecular epidemiology of pestiviruses and important mechanisms in the evolution of the virus genus, this work will be presented in six scientific articles form. The works aimed in the characterization of pestivirus detected in cattle and wild boar in Rio Grande do Sul state, identification of strains resulting from putative homologous recombination, analysis of intrahost viral variants (quasispecies) of animals infected with ‘HoBi’-like viruses, and the comparison of in vitro growth of different pestivirus strains in cell cultures derived from different cattle breeds. In the first study, bovine serum samples of cattle from Rio Grande do Sul state were collected by the official veterinary service and submitted to RT-PCR for detection of pestivirus followed by DNA sequencing and phylogenetic analysis of the positive samples, where 57.6% were classified as BVDV-1 and 42.4% as BVDV-2, which revealed high frequency of BVDV- 2 when compared to other regions worldwide. In the second work, 40 captive wild boar lung samples obtained from slaughterhouse were tested using similar methodology described above, and one sample resulted positive and was classified as BVDV-2, which represented the first molecular evidence of BVDV in wild boars. In the third scientific article, the occurrence of homologous recombination was investigated using in silico methods applied to sequences available in public databases, which are described putative new events between BVDV-1a and BVDV-1b, BVDV-2a and 2b and CSFV-2.2 and undetermined genogroup. In the fourth and fifth studies, animals persistently infected with the ‘HoBi’-like viruses were experimentally generated and using RT-PCR followed by cloning, sequencing and in silico analysis, the composition and intrahost variations of viral quasispecies in circulation were evaluated, where it was observed that individual characteristics of the host are important in the selection of viral variants and the mutant clouds increased overtime. Finally, in the sixth scientific article, the growth of BVDV-1a and 1b, and BVDV-2b, ‘HoBi’-like virus strains were evaluated in vitro using primary cell cultures obtained by taurine, indicine and mixed breed cattle using statistical models, it was possible to observe the absence of differences between cattle breeds (P=0.88), but presence of difference between individuals within the breed (P˂0.05). The results presented herein add information about the molecular epidemiology, biology and evolution of pestiviruses, being important to support future control and eradication programs of diseases caused by pestiviruses.

O gênero Pestivirus da família Flaviviridae, compreende vírus de genoma RNA fita simples e polaridade positiva que comumente estão associados a infecções em ruminantes e suídeos. Possui quatro espécies reconhecidas: o vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (BVDV-1), o BVDV-2, o vírus da doença da fronteira (BDV) e o vírus da peste suína clássica (CSFV). Além disso, possui possíveis espécies atípicas, sendo o vírus ‘HoBi’-like a mais reconhecida na literatura. Com o objetivo de gerar mais informações acerca da epidemiologia molecular de pestivírus no País e dos mecanismos na evolução de vírus do gênero, o presente trabalho será apresentado sob a forma de seis artigos científicos. Os trabalhos visam a caracterização de pestivírus detectados em bovinos e javalis no Rio Grande do Sul, a identificação de cepas resultantes de provável recombinação homóloga, a análise das variantes virais intrahospedeiro (quasispécies) de animais infectados pelo vírus ‘HoBi’-like, e a comparação da multiplicação in vitro de diferentes cepas de pestivírus em cultivos celulares oriundos de diferentes raças bovinas. No primeiro trabalho, amostras de soro bovino de animais do Rio Grande do Sul foram obtidas junto ao serviço veterinário oficial e submetidas a RT-PCR para detecção de pestivírus seguida de sequenciamento e análise filogenética das amostras positivas, onde 57,6% foram classificadas como BVDV-1 e 42,4% como BVDV-2, sendo constada frequência elevada de BVDV-2 quando comparada a outras regiões no mundo. No segundo trabalho, 40 amostras de javalis cativos obtidas de abatedouro foram testadas utilizando metodologia semelhante a anteriormente mencionada, e foi possível a detecção de uma amostra positiva, que foi classificada como BVDV-2, sendo a primeira evidência molecular do BVDV em javalis na literatura. No terceiro artigo científico, foi pesquisado a ocorrência de recombinação homóloga, utilizando metodologia in silico, em sequências de pestivírus presentes em banco de dados públicos, onde foram descritos novos possíveis eventos de recombinação entre BVDV-1a e BVDV-1b, BVDV-2a e BVDV-2b e CSFV-2.2 com outro genogrupo indefinido. No quarto e quinto trabalhos, animais persistentemente infectados com o vírus ‘HoBi’-like foram gerados experimentalmente e, utilizando RT-PCR seguida de clonagem, sequenciamento e análises in silico, a composição e variações intrahospedeiro das quasispécies virais em circulação foram avaliadas, onde foi possível observar que características individuais do hospedeiro são importantes na seleção de variantes virais e que a nuvem de mutantes aumenta com o passar do tempo, não havando quasispécie dominante. Por fim, no sexto artigo científico, a multiplicação de cepas de BVDV-1a e 1b, BVDV-2a e vírus ‘HoBi’-like foram avaliadas in vitro em células de cultivo primário obtidas de gado europeu, zebuíno e raça mista e comparadas utilizando modelos estatísticos, onde foi possível a observação de ausência de diferenças entre as raças (P=0,88), mas presença de diferença entre indivíduos da mesma raça (P˂0,05). Os resultados aqui apresentados somam informações acerca da epidemiologia molecular, biologia e evolução dos pestivírus, sendo importantes para embasar futuras campanhas de controle e erradicação das doenças causadas por pestivírus. / The genus Pestivirus of the family Flaviviridae, comprises single stranded RNA-viruses that are commonly associated with infections in ruminants and swine. It has four recognized species: bovine viral diarrhea virus 1 (BVDV-1), BVDV-2, border disease virus (BDV) and classical swine fever virus (CSFV). It also has putative atypical species where the ‘HoBi’-like virus is the most highlighted in the literature. In order to generate more information about molecular epidemiology of pestiviruses and important mechanisms in the evolution of the virus genus, this work will be presented in six scientific articles form. The works aimed in the characterization of pestivirus detected in cattle and wild boar in Rio Grande do Sul state, identification of strains resulting from putative homologous recombination, analysis of intrahost viral variants (quasispecies) of animals infected with ‘HoBi’-like viruses, and the comparison of in vitro growth of different pestivirus strains in cell cultures derived from different cattle breeds. In the first study, bovine serum samples of cattle from Rio Grande do Sul state were collected by the official veterinary service and submitted to RT-PCR for detection of pestivirus followed by DNA sequencing and phylogenetic analysis of the positive samples, where 57.6% were classified as BVDV-1 and 42.4% as BVDV-2, which revealed high frequency of BVDV- 2 when compared to other regions worldwide. In the second work, 40 captive wild boar lung samples obtained from slaughterhouse were tested using similar methodology described above, and one sample resulted positive and was classified as BVDV-2, which represented the first molecular evidence of BVDV in wild boars. In the third scientific article, the occurrence of homologous recombination was investigated using in silico methods applied to sequences available in public databases, which are described putative new events between BVDV-1a and BVDV-1b, BVDV-2a and 2b and CSFV-2.2 and undetermined genogroup. In the fourth and fifth studies, animals persistently infected with the ‘HoBi’-like viruses were experimentally generated and using RT-PCR followed by cloning, sequencing and in silico analysis, the composition and intrahost variations of viral quasispecies in circulation were evaluated, where it was observed that individual characteristics of the host are important in the selection of viral variants and the mutant clouds increased overtime. Finally, in the sixth scientific article, the growth of BVDV-1a and 1b, and BVDV-2b, ‘HoBi’-like virus strains were evaluated in vitro using primary cell cultures obtained by taurine, indicine and mixed breed cattle using statistical models, it was possible to observe the absence of differences between cattle breeds (P=0.88), but presence of difference between individuals within the breed (P˂0.05). The results presented herein add information about the molecular epidemiology, biology and evolution of pestiviruses, being important to support future control and eradication programs of diseases caused by pestiviruses.

O gênero Pestivirus da família Flaviviridae, compreende vírus de genoma RNA fita simples e polaridade positiva que comumente estão associados a infecções em ruminantes e suídeos. Possui quatro espécies reconhecidas: o vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (BVDV-1), o BVDV-2, o vírus da doença da fronteira (BDV) e o vírus da peste suína clássica (CSFV). Além disso, possui possíveis espécies atípicas, sendo o vírus ‘HoBi’-like a mais reconhecida na literatura. Com o objetivo de gerar mais informações acerca da epidemiologia molecular de pestivírus no País e dos mecanismos na evolução de vírus do gênero, o presente trabalho será apresentado sob a forma de seis artigos científicos. Os trabalhos visam a caracterização de pestivírus detectados em bovinos e javalis no Rio Grande do Sul, a identificação de cepas resultantes de provável recombinação homóloga, a análise das variantes virais intrahospedeiro (quasispécies) de animais infectados pelo vírus ‘HoBi’-like, e a comparação da multiplicação in vitro de diferentes cepas de pestivírus em cultivos celulares oriundos de diferentes raças bovinas. No primeiro trabalho, amostras de soro bovino de animais do Rio Grande do Sul foram obtidas junto ao serviço veterinário oficial e submetidas a RT-PCR para detecção de pestivírus seguida de sequenciamento e análise filogenética das amostras positivas, onde 57,6% foram classificadas como BVDV-1 e 42,4% como BVDV-2, sendo constada frequência elevada de BVDV-2 quando comparada a outras regiões no mundo. No segundo trabalho, 40 amostras de javalis cativos obtidas de abatedouro foram testadas utilizando metodologia semelhante a anteriormente mencionada, e foi possível a detecção de uma amostra positiva, que foi classificada como BVDV-2, sendo a primeira evidência molecular do BVDV em javalis na literatura. No terceiro artigo científico, foi pesquisado a ocorrência de recombinação homóloga, utilizando metodologia in silico, em sequências de pestivírus presentes em banco de dados públicos, onde foram descritos novos possíveis eventos de recombinação entre BVDV-1a e BVDV-1b, BVDV-2a e BVDV-2b e CSFV-2.2 com outro genogrupo indefinido. No quarto e quinto trabalhos, animais persistentemente infectados com o vírus ‘HoBi’-like foram gerados experimentalmente e, utilizando RT-PCR seguida de clonagem, sequenciamento e análises in silico, a composição e variações intrahospedeiro das quasispécies virais em circulação foram avaliadas, onde foi possível observar que características individuais do hospedeiro são importantes na seleção de variantes virais e que a nuvem de mutantes aumenta com o passar do tempo, não havando quasispécie dominante. Por fim, no sexto artigo científico, a multiplicação de cepas de BVDV-1a e 1b, BVDV-2a e vírus ‘HoBi’-like foram avaliadas in vitro em células de cultivo primário obtidas de gado europeu, zebuíno e raça mista e comparadas utilizando modelos estatísticos, onde foi possível a observação de ausência de diferenças entre as raças (P=0,88), mas presença de diferença entre indivíduos da mesma raça (P˂0,05). Os resultados aqui apresentados somam informações acerca da epidemiologia molecular, biologia e evolução dos pestivírus, sendo importantes para embasar futuras campanhas de controle e erradicação das doenças causadas por pestivírus. / The genus Pestivirus of the family Flaviviridae, comprises single stranded RNA-viruses that are commonly associated with infections in ruminants and swine. It has four recognized species: bovine viral diarrhea virus 1 (BVDV-1), BVDV-2, border disease virus (BDV) and classical swine fever virus (CSFV). It also has putative atypical species where the ‘HoBi’-like virus is the most highlighted in the literature. In order to generate more information about molecular epidemiology of pestiviruses and important mechanisms in the evolution of the virus genus, this work will be presented in six scientific articles form. The works aimed in the characterization of pestivirus detected in cattle and wild boar in Rio Grande do Sul state, identification of strains resulting from putative homologous recombination, analysis of intrahost viral variants (quasispecies) of animals infected with ‘HoBi’-like viruses, and the comparison of in vitro growth of different pestivirus strains in cell cultures derived from different cattle breeds. In the first study, bovine serum samples of cattle from Rio Grande do Sul state were collected by the official veterinary service and submitted to RT-PCR for detection of pestivirus followed by DNA sequencing and phylogenetic analysis of the positive samples, where 57.6% were classified as BVDV-1 and 42.4% as BVDV-2, which revealed high frequency of BVDV- 2 when compared to other regions worldwide. In the second work, 40 captive wild boar lung samples obtained from slaughterhouse were tested using similar methodology described above, and one sample resulted positive and was classified as BVDV-2, which represented the first molecular evidence of BVDV in wild boars. In the third scientific article, the occurrence of homologous recombination was investigated using in silico methods applied to sequences available in public databases, which are described putative new events between BVDV-1a and BVDV-1b, BVDV-2a and 2b and CSFV-2.2 and undetermined genogroup. In the fourth and fifth studies, animals persistently infected with the ‘HoBi’-like viruses were experimentally generated and using RT-PCR followed by cloning, sequencing and in silico analysis, the composition and intrahost variations of viral quasispecies in circulation were evaluated, where it was observed that individual characteristics of the host are important in the selection of viral variants and the mutant clouds increased overtime. Finally, in the sixth scientific article, the growth of BVDV-1a and 1b, and BVDV-2b, ‘HoBi’-like virus strains were evaluated in vitro using primary cell cultures obtained by taurine, indicine and mixed breed cattle using statistical models, it was possible to observe the absence of differences between cattle breeds (P=0.88), but presence of difference between individuals within the breed (P˂0.05). The results presented herein add information about the molecular epidemiology, biology and evolution of pestiviruses, being important to support future control and eradication programs of diseases caused by pestiviruses.