Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola

Hasonló dokumentumok
Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola. Rágcsálók és denevérek adenovírusainak genetikai elemzése

3. Eredmények Az OTKA-téma segítségével sikerült elsőként beszámolnunk hazai mintákban előforduló adenovírus-, parvovírus- és feltételezett

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola. Pulyka-, liba- és más madár-adenovírusok genetikai vizsgálata. PhD értekezés tézisei

ADENOVÍRUSOK OKOZTA BETEGSÉGEK BAROMFIÁLLOMÁNYOKBAN

Az adenovírusok morfológiája I.

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola

ÁLLATI ADENOVÍRUSOK KIMUTATÁSA ÉS RENDSZEREZÉSE

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Kar. MTA Agrártudományi Kutatóközpont

Biomassza alapú bioalkohol előállítási technológia fejlesztése metagenomikai eljárással

Bakteriális identifikáció 16S rrns gén szekvencia alapján

Egy 10,3 kb méretű, lineáris, a mitokondriumban lokalizált DNS-plazmidot izoláltunk a

Zárójelentés. Állati rotavírusok összehasonlító genomvizsgálata. c. OTKA kutatási programról. Bányai Krisztián (MTA ATK ÁOTI)

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola. Háziállatokból izolált Histophilus somni törzsek összehasonlító vizsgálata

A PNP kóroktanának molekuláris vizsgálata Dán Ádám és Rónai Zsuzsanna

Gyakorlati bioinformatika

DNS-szekvencia meghatározás

DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Hepatitiszt okozó vírusok molekuláris vizsgálata. N. Szomor Katalin. Budapest 2009.

OTKA K72484 téma zárójelentése A pathogenitásért és az állati sejtek manipulálásáért felelős, új adenovírus fehérjék keresése

A szamóca érése során izolált Spiral és Spermidin-szintáz gén jellemzése. Kiss Erzsébet Kovács László

ELTE Biológia Doktori Iskola Klasszikus és molekuláris genetika program Programvezető: Dr. Orosz László, MTA levelező tagja. Tudományos előzmények

MIKROSZKÓPIKUS GOMBÁK MIKOTOXIN-BONTÓ KÉPESSÉGÉNEK. Péteri Adrienn Zsanett DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

Kromoszómák, Gének centromer

Orvosi Genomtudomány 2014 Medical Genomics Április 8 Május 22 8th April 22nd May

Tipizálási módszerek alkalmazása methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA) törzsek molekuláris epidemiológiai vizsgálatai során

Fehérje expressziós rendszerek. Gyógyszerészi Biotechnológia

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola

In Situ Hibridizáció a pathologiai diagnosztikában és ami mögötte van.

ADATBÁNYÁSZAT I. ÉS OMICS

Kutatási zárójelentés

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola. Pulyka-, liba- és más madár-adenovírusok genetikai vizsgálata.

Különbözı Mycoplasma gallisepticum törzsek összehasonlító vizsgálata több, döntıen PCR alapú molekuláris biológiai módszer segítségével

Állatorvostudományi Egyetem Állatorvostudományi Doktori Iskola. Madarakban előforduló adenovírusok sokféleségének és genetikai jellemzőinek feltárása

Algaközösségek ökológiai, morfológiai és genetikai diverzitásának összehasonlítása szentély jellegű és emberi használatnak kitett élőhelykomplexekben

Éter típusú üzemanyag-adalékok mikrobiális bontása: a Methylibium sp. T29 jelű, új MTBE-bontó törzs izolálása és jellemzése

avagy az ipari alkalmazhatóság kérdése biotechnológiai tárgyú szabadalmi bejelentéseknél Dr. Győrffy Béla, Egis Nyrt., Budapest

Human genome project

Gyöngyös adenovírus okozta pancreatitise hazai megfigyelés Bistyák Andrea 1, Kecskeméti Sándor 1, Farkas Laura Hedvig 1, Terjéki Edit 2

ELTE Doktori Iskola Evolúciógenetika, evolúciós ökológia, konzervációbiológia program Programvezető: Dr. Szathmáry Eörs, akadémikus, egyetemi tanár

SZENT ISTVÁN EGYETEM

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola. Sertés circovírusok járványtani vizsgálata

Bevezetés-Acinetobacter

Klónozás: tökéletesen egyforma szervezetek csoportjának előállítása, vagyis több genetikailag azonos egyed létrehozása.

A C1 orf 124/Spartan szerepe a DNS-hiba tolerancia útvonalban

A géntechnológiát megalapozó felfedezések

Molekuláris biológiai eljárások alkalmazása a GMO analitikában és az élelmiszerbiztonság területén

Összehasonlító környezetmikrobiológiai. Böddi-szék vizében egy alga tömegprodukció idején

Posztvakcinációs rotavírus surveillance Magyarországon,

A baromfiágazatot fenyegető legfontosabb állategészségügyi kérdések

A tárgy címe: Bioinformatika

Adenovírus okozta fertőzések, betegségek

Juhász Angéla MTA ATK MI Alkalmazott Genomikai Osztály SZEKVENCIA ADATBÁZISOK

A preventív vakcináció lényege :

A genetikai lelet értelmezése monogénes betegségekben

12/4/2014. Genetika 7-8 ea. DNS szerkezete, replikáció és a rekombináció Hershey & Chase 1953!!!

Szakmai zárójelentés

A bioinformatika gyökerei

Különböző Capsicum annuum var. grossum paprikafajták endofita baktériumainak izolálása, jellemzése és molekuláris biológiai vizsgálata

Biológus MSc. Molekuláris biológiai alapismeretek

SZENT ISTVÁN EGYETEM Állatorvos-tudományi Doktori Iskola

Cserző Miklós Bioinformatika és genomanalízis az orvostudományban. Integrált biológiai adatbázisok

Fiatal kutatói beszámoló

TÉMAKÖRÖK. Ősi RNS világ BEVEZETÉS. RNS-ek tradicionális szerepben

Bioinformatika és genomanalízis az orvostudományban. Biológiai adatbázisok. Cserző Miklós 2018

Nemzeti Akkreditáló Testület. BŐVÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

BAROMFIPESTIS VÍRUS (NDV) GENOTÍPUSOK FILOGENETIKÁJA ÉS EVOLÚCIÓJA

Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR. Osztályozási fák, durva halmazok és alkalmazásaik. PhD értekezés

A Multi Locus Sequence Typing (MLST) alkalmazhatósága az élelmiszermikrobiológiában

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

Újabb alloherpeszvírusok. rusok. Doszpoly Andor, Igor Shchelkunov,

Marker koncepció (Bovilis BVD)

Szerv- és szövet-specifikus Myxobolus fajok elkülönítése molekuláris biológiai módszerek segítségével

NUKLEINSAVAK. Nukleinsav: az élő szervezetek sejtmagvában és a citoplazmában található, az átöröklésben szerepet játszó, nagy molekulájú anyag

A humán astrovírusok jellemzői és szerepük a hazai gasztroenterális fertőzésekben klinikai, molekuláris epidemiológiai és filogenetikai vizsgálatok

Filogenetikai analízis. Törzsfák szerkesztése

Genetika. Tartárgyi adatlap: tantárgy adatai

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

Dobzhansky: In Biology nothing makes sense except in the light of Evolution.

Vektorvakcinákkal a legsúlyosabb vírusos baromfibetegségek ellen, különös tekintettel a baromfipestisre

A termesztett búza diploid őseinek molekuláris citogenetikai elemzése: pachytén- és fiber-fish.

Tok-herpeszvírus vizsgálata és összehasonlítása más, állategészségügyi problémákat okozó herpeszvírusokkal

Molekuláris genetikai vizsgáló. módszerek az immundefektusok. diagnosztikájában

A kvantitatív PCR alkalmazhatósága a fertőző bronchitis vakcinák hatékonysági vizsgálatában. Derzsy Napok, Sárvár, 2011 Június 2-3.

Készítette: Pintér Zsuzsanna (Biológia környezettan V.)

BitTorrent felhasználók értékeléseinek következtetése a viselkedésük alapján. Hegedűs István

Növényvédelmi Tudományos Napok 2014

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

Fertőző betegségek járványtana. dr. Gyuranecz Miklós MTA ATK Állatorvos-tudományi Intézet

Várandós nők Streptococcus agalactiaeszűrése

1.ábra Az intront tartalmazó génkonstrukció felépítése.

Genetikai panel kialakítása a hazai tejhasznú szarvasmarha állományok hasznos élettartamának növelésére

A növény inváziójában szerepet játszó bakteriális gének

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola

Új kutatási eredmények madár orthoreovírusokról

NANOTECHNOLOGIA 6. előadás

A MIKROBIOLÓGIA GYAKORLAT FONTOSSÁGA A KÖZÉPISKOLÁBAN MÚLT, JELEN, JÖVŐ SPENGLER GABRIELLA

A zsírszövet mellett az agyvelő lipidekben leggazdagabb szervünk. Pontosabban az agy igen gazdag hosszú szénláncú politelítetlen zsírsavakban

Búza tartalékfehérjék mozgásának követése a transzgénikus rizs endospermium sejtjeiben

Humán genom variációk single nucleotide polymorphism (SNP)

11. Dr. House. Biokémiai és sejtbiológiai módszerek alkalmazása az orvoslásban

Átírás:

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola Kígyó-adeno- és parvovírus teljes genomjának szekvenciája és analízise, mindkét víruscsaládban az elsõ molekuláris elemzések hüllõ-eredetû izolátummal PhD értekezés tézisei Készítette: dr. Farkas Szilvia 2005

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola Témavezetõ és témabizottsági tagok:... Dr. Benkõ Mária MTA Állatorvos-tudományi Kutatóintézete Dr. Harrach Balázs MTA Állatorvos-tudományi Kutatóintézete Dr. Lomniczi Béla MTA Állatorvos-tudományi Kutatóintézete Készült 8 példányban. Ez az 1. sz. példány.. dr. Farkas Szilvia 2

Elõzmények, célkitûzések Kutatómunkám kezdetekor az Adenoviridae család rendszertani beosztása gyökeres változtatások elõtt állt. Az adenovírusokból meghatározott teljes, illetve részleges genomszekvenciák alapján végzett filogenetikai elemzések rohamosan növekvõ mennyisége egyre meggyõzõbb bizonyítékokat szolgáltatott arra vonatkozóan, hogy a közel 30 éve kialakított két nemzetség (Mastadenovirus és Aviadenovirus) kivételnek számító tagjait új nemzetségekbe lehet és kell besorolni. A különbözõ gének összehasonlítására alapozott adenovírus törzsfa rekonstrukciók kezdetben egyértelmûen három csoport elkülönülését mutatták. Késõbb világossá vált, hogy a három leszármazási vonal háromféle jellegzetes genomszervezõdésnek felel meg. Javaslat született a Nemzetközi Vírusrendszertani Bizottság (ICTV, International Committee on the Taxonomy of Viruses) számára, hogy a Mastadenovirus nemzetségben található, elsõsorban szarvasmarhából származó kivételek új nemzetségbe kerüljenek az egyik rendhagyó madár-adenovírussal, az EDS-vírussal együtt (egg drop syndrome), ami korábban az aviadenovírusok ún. III. csoportját alkotta. Az újonnan kialakítandó nemzetségnek vegyes gazdaeredete miatt az Atadenovirus elnevezést ajánlották, mivel valamennyi ismert tagjában igen alacsonynak találták a genom G+C arányát. A gazdafajok és adenovírusaik filogenetikai összehasonlítása alapján merész hipotézis született. Az atadenovírusok viszonylagos filogenetikai távolsága az avi- és mastadenovírusokhoz képest hozzávetõlegesen megfelelt a melegvérû és változó testhõmérsékletû gerincesek relatív filogenetikai távolságának. A hasonló arányok alapján elképzelhetõnek tûnt, hogy az atadenovírusok õsibb gerincesekkel fejlõdtek együtt, és a napjainkban kérõdzõkben, erszényesben és madárban elõforduló törzsek esetleg gazdaváltás révén kerültek mai gazdáikba. A hipotézis vizsgálatához halakból, kétéltûekbõl és hüllõkbõl származó adenovírus izolátumok beszerzésére és vizsgálatára volt szükség. Az egyetlen létezõ béka-adenovírus izolátum genom-szintû vizsgálata kiderítette, hogy az Aviadenovirus genusban II. csoportként elkülönített, pulykák vérzéses bélgyulladását okozó THEV-vel (turkey haemorrhagic enteritis virus) egy negyedik csoportot képez. Filogenetikai elkülönültségük és sajátos szervezõdésû, szialidáz 3

enzimekével homológ gént tartalmazó genomjuk alapján e két vírus számára egy negyedik nemzetség létrehozását javasolták Siadenovirus néven. Az atadenovírusok eredete után nyomozva határoztuk el hüllõkbõl származó adenovírusok beszerzését és genetikai vizsgálatát. Célul tûztük ki a német kollégák által rendelkezésünkre bocsátott, gabonasiklóból (Elaphe guttata) származó adenovírus törzs teljes genomjának klónozását, DNS szekvenciájának meghatározását, és elemzését. A királypitonból (Python regius) izolált adenovírus szekvenálása során azonosítottunk egy olyan klónt, ami a filogenetikai elemzés alapján új parvovírusnak tûnt, ezért érdekes kutatási feladatnak ígérkezett a piton-eredetû parvovírus genom-szintû vizsgálata is. Anyag és módszer A vírus-dns tisztítása A gabonasiklóból (Elaphe guttata) származó 145/88-as számú adenovírust, valamint a királypitonból (Python regius) származó 91/88-as és a közönséges óriáskígyóból (Boa constrictor) származó 183b/88-as számú, adenovírust és parvovírust is tartalmazó, kevert izolátumokat viperaszív (VH-2; ATCC CCL 140) és leguánszív (IgH2; ATCC CCL 108) sejtvonalon, Németországban elszaporították, majd ultracentrifugálással koncentrálták. Az ultracentrifugált mintákat proteináz K enzim jelenlétében inkubáltuk, a szennyezõ anyagokat fenolos kezeléssel távolítottuk el, majd a vírus-dns-t etanollal kicsaptuk. A 91/88-as számú izolátumból célzottan a parvovírus-dns-t tisztítottuk. Ekkor a fenolos kivonást megelõzõen nátrium-kloridot adtunk a mintához, ami elõsegítette az egymással komplementer pozitív és negatív DNS-szálak összetapadását. A kígyó-adenovírus molekuláris klónozása Mivel a DNS mennyisége nem volt elegendõ fizikai térkép elkészítéséhez, véletlenszerû klónozást végeztünk. Kezdetben a PstI fragmentumokat tartalmazó klónok kétoldali szekvenálásával próbáltuk azok genombeli elhelyezkedését meghatározni, majd a PstI klónok által le nem fedett területet SmaI klónok, illetve polimeráz láncreakció (PCR) segítségével vizsgáltuk. 4

A kígyó-parvovírus klónozása és az ITR szekvenálása A királypitonból származó adenovírus izolátum PstI restrikciós enzimmel végzett véletlenszerû klónozása során a kísérõként jelen levõ parvovírus genomjának középsõ részét tartalmazó klónt nyertünk. A hiányzó 3 és 5 véget PstI és EcoRV enzim segítségével klónoztuk. Teljes genomot tartalmazó, infektív klón létrehozása céljából, a 3 parvovírus-dns fragmentumot megfelelõ irányultságban összeépítettük a pbluescript II KS plazmidba. A genom két végén található ITR (fordított vég-ismétlõdés) másodlagos szerkezete lehetetlenné tette a szekvenálást. A másodlagos szerkezet megszûntetéséhez DN-ázos kezelést, ezt követõen Eco0109I restrikciós enzimmel végzett részleges emésztést végeztünk. DNS szekvenálás és szekvencia elemzés A tisztított plazmid-dns-t, illetve PCR terméket mindkét irányból szekvenáltuk. A szekvenálási reakciót BigDye Terminator V3.1. Cycle Sequencing (ABI) készlettel végeztük és ABI 3 kapilláris szekvenálón futtattuk. Más esetekben a reakciót SequiTherm T M Excel II, Long-read T M KIT-ALF T M készlet (Epicentre Technologies), az elektroforézist pedig ALF T M Express (Pharmacia) használatával hajtottuk végre. PCR termékek közvetlen szekvenálásához a Szegedi Biológiai Központ szolgáltatását vettük igénybe. A szekvenciák elemzése a Lasergene programokkal történt (DNASTAR Inc.). A fehérjéket kódoló gének azonosítása a GenBank (NCBI) és a saját adenovírus adatbázissal szemben futó BLASTX homológia keresõ programokkal történt. Feltételezett splicing esetén az akceptor és donor helyek megállapítása a NNSPLICE 0.9 program segítségével történt. Filogenetikai számítások A homológ szekvenciák illesztése a MultAlin programmal történt. Az illesztések szerkesztéséhez a GeneDoc programot használtuk. Filogenetikai számításokhoz a PHYLIP programcsomagot használtuk (PHYLIP v3.5c http://evolution.genetics.washington.edu/phylip.html). A vírusok közötti evolúciós kapcsolatot a nukleotid és aminosav szekvencia illesztések parszimónia (DNAPARS; 5

PROTPARS) és távolsági mátrix (DNADIST; PROTDIST) analízisével vizsgáltuk. A távolsági mátrixokból a fákat a legtöbbször FITCH program segítségével állítottuk elõ. Az így kapott fa topológiájának valószínûségét valamennyi módszer esetén bootstrap elemzéssel teszteltük (SEQBOOT) Ilyenkor a legvalószínûbb fát és a bootstrap értékeket a CONSENSE program segítségével számítottuk ki. A fákat a TreeView 1.5.2 program segítségével jelenítettük meg. Eredmények A kígyó-adenovírus A kígyó-adenovírus (SnAdV-1) genom minden szakaszán legalább két független reakció során határoztuk meg a nukleotid sorrendet. A genom mérete 27751 bázispárnak bizonyult, G+C tartalmát az egész genomra vonatkoztatva 50,21%-nak találtuk. Összesen 27 nyitott leolvasási keretet (ORF) valószínûsítettünk szekvencia elemzéssel és homológia kereséssel (1. ábra). LH1, LH2 E1b-55K piiia pvii pvi proteáz pviii 52K III px hexon K 33K fiber p32k IVa2 pol ptp DBP U exon E4.3 ORF1 E4.2 RH1 E4.1 105R 10,000 20,000 30,000 1. ábra. A kígyó-adenovírus genomszervezõdése. Az atadenovírusokra jellemzõen az E1A helyén, de az ellentétes szálon a p32k szerkezeti fehérje génjének feltételezett homológját azonosítottuk. Homológia kereséssel az V-ös és a IX-es szerkezeti fehérjéket kódoló gének, illetve az E1A és E3 régiók megfelelõit nem lehetett azonosítani, ezek hiányoznak a genomból. A fõemlõsök mastadenovírusaiban leírt (a ptp és 52K fehérjéket kódoló gének között helyezõdõ) VA RNS-t kódoló szekvenciák sem találhatóak meg a SnAdV-1 genomban. A genom jobb végén az E4 régióban két olyan ORF-et azonosítottunk (ORF-1, 105R), melyek csak a SnAdV-1-ben fordulnak elõ. 6

Az 2. ábrán az adenovírusok hexon fehérje szekvenciáján alapuló filogenetikai elemzés látható. Megfigyelhetõ, hogy az adenovírusok négy csoportja jól elkülönül. A SnAdV-1 az Atadenovirus nemzetség tagjaival került egy csoportba, és elsõ leágazásként annak legõsibb képviselõjének látszik. Aviadenovirus F10 F9 F1 Mastadenovirus 95 Siadenovirus THEV Fr1 E2 48 19 17 16 41 40 S21 7 3 12 S25 4 2 5 B3 56 68 30 90 P3 39 B2 P5 C2 C1 E1 Rus O7 B7 G1 82 B8 B5 B4 B6 Od1 48 85 EDS Kígyó M1 10% Atadenovirus 2. ábra. A adenovírusok hexon fehérjéjének aminosav illesztésén alapuló, gyökértelen filogenetikai fa. A kígyó-parvovírus A királypitonból izolált parvovírus (serpentine adeno-associated virus; SAAV) teljes genomját klónoztuk és szekvenáltuk. A SAAV genomja 4432 nukleotid méretûnek bizonyult, mindkét végén rövid ITR szekvencia található. Az ITR-ek elsõ 122 nukleotidja Y alakú hajtût képez. Az Y két ágának szekvenciája eltérõ. A pozitív szálon két ORF-et azonosítottunk, melyek feltételezhetõen a nemszerkezeti (REP1, REP2) és a kapszid (VP1, VP2, VP3) fehérjéket kódolják. A genomban három feltételezett promóter régió található, ezekrõl íródnak át alternatív splicing-gal a REP (p5, p19) és VP (p40) gének. A SAAV genomszervezõdése a dependovírusokéval megegyezõnek bizonyult. 7

Erythrovirus Bocavirus CnMV Bovine PV V9 A6 B19 Pig-tailed m Simian Rhesus m Bovine3 PV Kígyó Chipmunk PV AAV8 AAV7 AAV6 AAV2 AAV3b AAV4 AAAV AAV5 Goose Mduck LuIII Mouse1 MVM Amdovirus Aleuti Porcine PV Feline PV MinkAba Canine PV Rat1a H-1 Kilham 10% Dependovirus Parvovirus 3. ábra. A nem-szerkezeti fehérjék aminosav illesztésén alapuló, gyökértelen filogenetikai fa. A nem-szerkezeti fehérjék filogenetikai elemzésének eredménye a 3. ábrán látható. A Parvovirinae alcsaládon belül öt egymástól jól elkülönülõ csoportot kaptunk, és a SAAV a madarak parvovírusaival és a fõemlõsök adeno-asszociált vírusaival került egy csoportba. Következtetések A SnAdV-1 genomszervezõdésének jellegzetességei megegyeznek az Atadenovirus nemzetség többi ismert tagjánál megfigyeltekkel. Ezek közül legfontosabb a genom bal oldalán található p32k, valamint az LH1 és LH2 gének jelenléte. A genom középsõ része megõrzött, az egyes nemzetségek között is kevés eltérés figyelhetõ meg. A genom jobb végén, az E4 régióban az atadenovírusokra jellemzõ, megduplázódott 34K gént és egy RH gént találtunk. Az RH gének száma a többi atadenovírusban 2 5, melyek génduplikáció eredményeként jöttek létre. Mindössze két olyan ORF-et találtunk, amelyeknek az eddig ismert atadenovírusokban nincs homológja. Ezek egyike (ORF1) a génbankban eddig elhelyezett szekvenciák közül egyetlennel sem mutatott hasonlóságot. 8

A másik ORF homológja érdekes módon a mókuscickány adenovírusában elõforduló 105R gén. A genomtérkép azonossága mellett a filogenetikai vizsgálatok is egyértelmûen bizonyították, hogy a SnAdV-1 az atadenovírusok csoportjába tartozik, és feltehetõen annak eddig ismert legõsibb képviselõje. E vírusok közös eredetét további bizonyítékok, az ún. shared derived tulajdonságok is megerõsítik. Ezek közé sorolhatjuk a hexon gén vége és a proteáz gén eleje közötti 4 nukleotid átfedést, amelyhez hasonló más nemzetségbeli adenovírusnál nem fordul elõ, viszont valamennyi atadenovírusban megfigyelhetõ. Megemlíthetõ továbbá a vírus által kódolt proteáz enzim proteolitikus felismerési helyeinek megõrzöttsége a prekurzor fehérjék aminosav szekvenciájában. Míg a mastadeno- és aviadenovírusokban I-es típusú (M/L/I)XGG X és II-es típusú (M/L/I)XGX G proteolitikus felismerési helyek találhatók a pvii fehérjében, az atadenovírusokban II-es és III-as típusú, azaz (M/L/I)XAX G proteolitikus felismerési helyet azonosítottuk. A SnAdV-1 genom G+C tartalma meglepõ módon kiegyensúlyozottnak (~50%) bizonyult. Legújabban Wellehan és mtsai (2004) különféle vadon élõ és tenyésztett gyíkokból PCR segítségével adenovírusok jelenlétét mutatták ki. A vizsgált mintákból felerõsített és szekvenált DNS-polimeráz génszakaszok alapján végzett filogenetikai számítások szerint ezek is atadenovírusoknak bizonyultak, de G+C tartalmuk szintén kiegyensúlyozott. Mivel minden eddig vizsgált hüllõ-adenovírus atadenovírusnak bizonyult, egyre valószínûbbnek látszik a feltételezés, miszerint az atadenovírusok hüllõ-eredetûek, és csak aránylag késõn kerültek gazdaváltással kérõdzõkre, madárra és erszényes emlõsre. Érdekes ellentmondás van azonban a hüllõkben talált, valamint a feltételezéseink szerint gazdaváltáson átesett atadenovírusok bázis-összetétele között. Úgy tûnik, hogy az új gazdában (madár, kérõdzõ, erszényes) erõs szelekciós nyomás hatására a genom G+C tartalma jelentõs mértékben csökkent (Benkõ és Harrach, 2003). A szelekció elképzelhetõ okai között szerepelhet a gazdafajokhoz való jobb alkalmazkodás, az azokban lévõ mastadeno-, illetve aviadenovírusokkal való verseny, vagy az immunrendszer elkerülése. A gazda immunrendszerével a legtöbb adenovírus igen bonyolult kölcsönhatásban van, amelynek eredményeként gyakori a tünetmentes, perzisztens fertõzés. Így a gazdaváltás valószínûségét erõsíti az a tény is, hogy számos 9

atadenovírus erõsen patogén, és súlyos megbetegedést, illetve elhullással is járó járványt okozhat. A SAAV genomszervezõdése és génjeinek filogenetikai elemzése alapján a legnagyobb hasonlóságot az adeno-asszociált vírusokkal mutatta. Létrehoztunk egy, a SAAV teljes genomját tartalmazó pbluescript II KS plazmidot, mely alapja lehet késõbb elõállítandó (pl. humán gyógyászati célú) rekombináns vírusoknak is. Ezt a klónt knowhow -ként értékesítettük is. Mind a SnAdV-1, mind a SAAV elemzésének vannak következményei a rendszertanra vonatkozóan. Korábban a taxonok elnevezése a biológiai tulajdonságokon alapult (pl. gazdafaj vagy szaporodóképesség). A besorolási kritériumok között napjainkban egyre nagyobb jelentõségre tesz szert a vírusok genomszervezõdése, illetve a vírusok közötti filogenetikai viszonyok. Az általunk vizsgált két vírus taxonómiai besorolása is ezek alapján történt. A végsõ cél olyan rendszertan kialakítása, ami az evolúciós viszonyokat is a legjobban tükrözi. Az atadenovírusok nevüket az elsõként vizsgált genomok magas A+T (57-66%) tartalmáról kapták. Ez az elnevezés ma már nem teljesen helytálló, mivel az eddig megismert hüllõ-adenovírusok bázis-összetétele kiegyensúlyozottnak mondható (~50% A+T tartalom), azonban a hüllõ-adenovírus elnevezés sem lenne sokkal szerencsésebb. A Dependovirus nemzetség elnevezése sem pontosan fedi az odatartozó vírusok jellegzetességeit, mivel genomszervezõdésük alapján ma már az önálló szaporodásra képes vízimadár-parvovírusokat is ebbe a nemzetségbe sorolták. A kedvtelésbõl tartott állatok között az utóbbi idõben a hüllõk világszerte növekvõ népszerûségre tesznek szert, megjelentek az állatorvosi praxisban, így betegségeik és kórokozóik vizsgálata is egyre fontosabbá válik. A tendencia hazánkban is megfigyelhetõ. A szakirodalom adatai szerint a hüllõkben a vírusos fertõzöttség nem ritka, azonban a különféle vírusok elõfordulására vonatkozóan fõként csak kórszövettani, illetve elektron-mikroszkópos vizsgálatok eredményeire alapozott megfigyeléseket találunk. A modern diagnosztikai eljárások elsõsorban a vírus-eredetû nukleinsav kimutatását, illetve szekvencia-elemzését foglalják magukba. Az egyes hüllõmegbetegedések vírusos oktanára vonatkozó kutatások csupán az utóbbi néhány évben 10

gyorsultak fel, ezért csak néhány vírusból állnak rendelkezésre részleges vagy teljes genomszekvencia adatok, melyek segítségével PCR módszerek dolgozhatók ki. Kutatásaim eredményei tehát a gyakorlat számára is hasznosítható adatokat szolgáltatnak. Új eredmények és megállapítások 1. A világon elsõként határoztuk meg egy hüllõbõl izolált adenovírus, a SnAdV-1 teljes nukleotid sorrendjét, azonosítottuk lehetséges fehérjét kódoló szakaszait. 2. Megállapítottuk, hogy a SnAdV-1 genomszervezõdése az atadenovírusok jellegzetességeit mutatja és a filogenetikai számítások során minden esetben az atadenovírusokkal került egy csoportba. Így tovább valószínûsítettük azt a feltételezést, hogy az atadenovírusok közvetlen õsei a hüllõk adenovírusai lehettek. 3. Egy mindeddig ismeretlen ORF jelenlétét mutattuk ki a SnAdV-1-ben, valamint megtaláltuk egy nemrégiben leírt, egyelõre ismeretlen funkciójú fehérje (105R) génjének homológját, amelynek elõfordulását elõttünk csak a mókuscickány (Tupaia sp.) adenovírusában írták le. 4. Új módszert dolgoztunk ki a parvovírus ITR szekvenálására. 5. Meghatároztuk a SnAdV-1-et is tartalmazó izolátumban jelen levõ kígyóparvovírus (SAAV) teljes nukleotid sorrendjét. Azonosítottuk a SAAV feltételezett szerkezeti és nem-szerkezeti fehérjéit kódoló szakaszait. Megállapítottuk, hogy genomszervezõdése a dependovírusok jellegzetességeit mutatja. 6. Filogenetikai számításokkal a SAAV minden esetben a dependovírusokkal került egy csoportba. 7. A SAAV genomját egész darabban molekulárisan klónoztuk. Ez a feltehetõen infektív klón további vizsgálatokban alkalmas lehet annak meghatározására, hogy a SAAV önálló replikációra képes-e, vagy helper-vírust (adeno- vagy herpeszvírust) igényel. 11

Publikációs lista Referált cikk: Szilvia L. Farkas, Mária Benkõ, Péter Élõ, Krisztina Ursu, Ádám Dán, Winfried Ahne, Balázs Harrach (2002): Genomic and phylogenetic analyses of an adenovirus isolated from a corn snake (Elaphe guttata) imply common origin with the members of the proposed new genus Atadenovirus. Journal of General Virology 83 (10): 2403-2410. (IF 3,300) Péter Élõ, Szilvia L. Farkas, Ádám Dán, Gábor M. Kovács (2003): The p32k structural protein of the atadenovirus might have bacterial relatives. Journal of Molecular Evolution 56 (2): 175-180. (IF 3,041) Szilvia L. Farkas, Zoltán Zádori, Mária Benkõ, Sandra Essbauer, Balázs Harrach, Peter Tijssen (2004): A parvovirus isolated from royal python (Python regius) is a member of the Dependovirus genus. Journal of General Virology 85 (3): 555-561. (IF 3,300) Farkas L. Szilvia (2004): Hüllõk adenovírusai. Magyar Állatorvosok Lapja 126 (4), 212-216. (IF: 0,051) Könyvfejezet: Farkas L. Szilvia (2005): Virológiai vizsgálat. In: Hüllõk tartása, takarmányozása és egészségvédelme. Szerk.: Gál J. Affarone Kiadó, Budapest. Proceeding: Balázs Harrach, Gábor M. Kovács, Szilvia L. Farkas, Péter Élõ, Orsolya Angyal, Andrew J. Davison, Alexander N. Zakhartchouk, Alistair Kidd, Mária Benkõ: Molecular evolution of adenoviruses. Proceedings of the 6 th International Congress of Veterinary Virology, Saint Malo, Franciaország, 2003. aug. 24-27., p160. (elõadás) 12

Szilvia L. Farkas, Zoltán Zádori, Mária Benkõ, Balázs Harrach, Sandra Essbauer, Peter Tijssen: Analysis of the comlete nucleotide sequence of a parvovirus isolated from royal python. Proceedings of the 6 th International Congress of Veterinary Virology, Saint Malo, Franciaország, 2003. aug. 24-27., p88. (poszter) Folyóiratban megjelent abszrakt: Szilvia L. Farkas, Mária Benkõ, Winfried Ahne, Balázs Harrach (2003): A snake adenovirus surprisingly seems to be a close relative of atadenoviruses based on its genome organisation and partial DNA sequence. Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 50 (2-3): 247. Péter Élõ, Szilvia L. Farkas, Ádám Dán, Mária Benkõ (2003): The p32k structural protein of atadenoviruses. Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 50 (2-3): 281-282. Egyéb absztrakt: Farkas L. Szilvia, Benkõ Mária, Ahne Winfried, Harrach Balázs: Egy kígyó-adenovírus meglepõ módon az atadenovírusok közeli rokonának mutatkozik genomszervezõdése és részleges DNS-szekvenciája alapján. Akadémiai Beszámolók 28, 2002. jan. 22., p2. (elõadás) Szilvia L. Farkas, Mária Benkõ, Winfried Ahne, Balázs Harrach: A snake adenovirus surprisingly seems to be a close relative of atadenoviruses based on its genome organisation and partial DNA sequence. 12 th International Congress of Microbiology, Párizs, Franciaország, 2002. júl. 27-aug 1. (poszter) Balázs Harrach, Szilvia L. Farkas, Gábor M. Kovács, Scott E. LaPatra, Andrew J. Davison, Winfried Ahne, Mária Benkõ: Phylogenetic studies on amphibian, reptilian and fish adenoviruses. 5 th International Symposium for Viruses on Lower Vertebrates, Seattle, WA, USA, 2002. aug. 27-30. (elõadás) 13

Szilvia L. Farkas, Zoltán Zádori, Mária Benkõ, Balázs Harrach, Sandra Essbauer, Peter Tijssen: Phylogenetic analysis of a parvovirus isolated from royal python (Python regius). 14 th International Congress of the Hungarian Society for Microbiology, Balatonfüred, Magyarország, 2003. okt. 9-11. (elõadás) Farkas L. Szilvia, Benkõ Mária, Harrach Balázs: Az elsõ, teljes hüllõ-adenovírus genom-szekvencia: gabonasiklóból (Elaphe guttata) származó izolátum elemzése. Akadémiai Beszámolók, Immunológia, virológia, bakteriológia 31, Budapest, 2005. jan. 25., p6. (elõadás) Balázs Harrach, Szilvia L. Farkas, James F. X. Wellehan, Rachel E. Marschang, Sandra Essbauer, April J. Johnson, April Childress, Tibor Papp, Elliott R. Jacobson, Mária Benkõ: Reptilian adenoviruses. The 6 th International Symposium on Viruses of Lower Vertebrates, Hakodate, Hokkaido, Japaán, 2004. szept. 19-22., p29. (elõadás) Köszönetnyilvánítás Mindenek elõtt õszintén köszönöm témavezetõimnek Dr. Benkõ Máriának és Dr. Harrach Balázsnak, hogy bevezettek a molekuláris biológia világába, lehetõvé tették, hogy a Molekuláris Virológia Témacsoportban végezhessem doktori munkámat, valamint a sok segítséget és támogatást, amelyet a csoportban eltöltött évek alatt kaptam tõlük. Köszönettel tartozom munkatársaimnak, különösképpen Ursu Krisztinának, Dr. Dán Ádámnak és Dr. Élõ Péternek, amiért végtelen türelemmel segítettek a molekuláris biológiai módszerek elsajátításában. Köszönetet szeretnék mondani Dr. Tekes Lajosnak, az Országos Állategészségügyi Intézet igazgatójának, amiért lehetõvé tette az ALF T M Express (Pharmacia) szekvenáló használatát. Köszönöm Prof. Peter Tijssennek, Dr. Zádori Zoltánnak kanadai tanulmányutam megszervezését és az együttmûködésünk során nyújtott segítséget és technikai irányítást. 14