Introduction: The lack of data on the whole-genome sequences of African swine fever virus (ASFV) variants circulating on the territory of the left bank of the Dnieper River complicates the understanding of the molecular evolution of the virus and the character of the epidemic process development in Russia and Ukraine. Understanding the genetic divergence and phylogenetic relatedness of isolates can largely adjust the strategy of general and specific prevention of the disease. The aim of the study - search and description of unique mutations (deletions/insertions/substitutions) in isolates collected from domestic pigs in Donetsk, Luhansk and Zaporozhye regions in 2023; determination of relatedness and level of homology with reference strains of ASFV genotype II; sub-genotyping and clustering of isolates based on whole-genome analysis.
Materials and methods: The samples used were a culture suspension of porcine bone marrow (PBM) cells containing ASFV isolates obtained from pathologic material from domestic pig carcasses. Genomic DNA was prepared by purification and concentration of virus followed by phenol-chloroform extraction of total nucleic acid. The high-throughput sequencing process was performed using MGI technology. Consensus sequences were assembled by mapping reads to the reference genome of strain Georgia 2007/1.
Results: All isolates are assigned to genotype II, have a monophyletic origin, are phylogenetically close to the clusters «Europe» (4/5) and «Bryansk 2021» (1/5), and are divergent from the original parental genetic variants that make up the enlarged clades. In addition, numerous substitutions in the loci of the multigene family MGF 110, 505, and 360, encoding virulence proteins, were detected in 4 isolates from Donetsk and Zaporozhye regions.
Conclusion: The phylogeny of the genotype II ASFV, which originated from the reference strain Georgia 2007/1, is shown to be sufficient for isolate differentiation. The presented data are of theoretical and practical importance for domestic and international ASFV surveillance.
Введение. Отсутствие данных о полногеномных последовательностях возбудителя африканской чумы свиней (АЧС), циркулирующего на территории левобережья Днепра, ограничивает понимание динамики молекулярной эволюции вируса и характера развития текущего эпизоотического процесса в центральной России и Украине. Определение степени генетической дивергентности и филогенетического родства вируса АЧС во многом может скорректировать стратегию общей и специфической профилактики болезни. Цель работы – поиск и описание уникальных точечных мутаций (делеций/инсерций/замен) у изолятов, выделенных от домашних свиней на территории Донецкого, Луганского и Запорожского регионов в 2023 г.; установление родства и уровня гомологии с референтными штаммами вируса АЧС генотипа II; субгенотипирование на основе маркерных областей генома. Материалы и методы. В качестве образцов использовали культуральную суспензию костного мозга свиньи, содержащую вирус АЧС. Подготовку геномной ДНК выполняли методом очистки и концентрирования вируса с последующей экстракцией тотальной нуклеиновой кислоты фенол-хлороформным методом. Процесс высокопроизводительного секвенирования осуществляли с помощью технологии MGI. Сборку консенсусных последовательностей проводили методом картирования прочтений на референс-геном штамма Georgia 2007/1. Результаты. Все изоляты отнесены к генотипу II, имеют монофилетическое происхождение, филогенетически относятся к кластерам «Европа» (4/5) и «Брянск 2021» (1/5), а также являются дивергентными от исходных родительских генетических вариантов, составляющих укрупненные клады. Кроме того, обнаружены многочисленные замены в локусах мультигенного семейства MGF 110, 505 и 360, кодирующих факторы вирулентности. Заключение. На примере изучения филогении показана достоверная для дифференциации вариабельность вируса АЧС генотипа II, происходящего от референс-штамма Georgia 2007/1. Представленные данные обладают теоретической и практической значимостью при усовершенствовании национального и международного надзора за АЧС.
Keywords: African swine fever; Donetsk, Lugansk, Zaporozhye region; left bank of the Dnieper River; molecular epidemiology; single nucleotide polymorphism; whole-genome analysis.