Download Clave: BIN46CAD20151215 HUELLA GENÓMICA GENERADA IN

XX Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica IX
Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica
XIV Jornadas Científicas de Biomedicina y
Biotecnología Molecular
Veracruz, México 16-18, Marzo 2016
Clave: BIN46CAD20151215
HUELLA GENÓMICA GENERADA IN SILICO DEL NUEVO
HEPEGIVIRUS HUMANO-1 (HHPGV-1) ENCONTRADO EN
TRANSFUSIONES SANGUÍNEAS
Carreño-Durán Luis Ramón, Castillo Castillo Sergio Irving,
Hernández Olicón Aura Patricia, Sánchez-Vallejo Carlos Javier,
Méndez Tenorio Alfonso, Santiago Hernández Juan Carlos
DIRECCIÓN DE LOS AUTORES
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Departamento de Bioquímica, Laboratorio de
Diagnóstico Molecular. Prolongación Manuel M. Carpio, s/n. esq. Plan de Ayala, Col. Santo
Tomás. Del. Miguel Hidalgo. CP: 11340. México, D.F.
CORREO ELECTRÓNICO
cadulura28@gmail.com
XX Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica IX
Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica
XIV Jornadas Científicas de Biomedicina y
Biotecnología Molecular
Veracruz, México 16-18, Marzo 2016
INTRODUCCIÓN
Investigadores de la Universidad de
Columbia, identificaron en Septiembre
del 2015 un nuevo virus, denominado
Hepegivirus-1 (HhpgV-1), detectado en
muestras de sangre en los bancos de los
Institutos Nacionales de Salud (NIH) en
USA. Este virus comparte características
con el Hepacivirus de la hepatitis C y se
puede transmitir por transfusiones de
sangre y sus derivados.
El análisis de un lote de muestras, de 106
personas que recibieron sangre durante su
tratamiento contra la hemofilia, reveló que
dos
personas
tenían
infecciones
persistentes albergaban secuencias del
HHpgV-1, pero no encontraron alguna
enfermedad relacionada directamente
con
el
virus.
Las investigaciones aún deben aislar el
virus en sí o producirlo en cultivos
celulares por lo que aún muchas
incógnitas permanecen, como el posible
impacto del HHpgV-1 en el hígado y su
papel en otras enfermedades.
Este descubrimiento pone de manifiesto
la posible necesidad de ampliar el panel
de pruebas para la detección de este
nuevo virus en los donantes de sangre. La
tecnología de la Huella genómica podría
ser útil para la correcta identificación de
las secuencias virales.
OBJETIVOS
Generar una huella genómica distintiva
para el HhpgV-1 y compararla con la
obtenida con otros virus de la familia
Flaviviridae.
MATERIALES Y MÉTODOS
A partir de la descarga de 76 virus de la
familia Flaviviridae, como lo son los
Hepacivirus, y los Pegivirus, tanto humanos
(Hepatitis C y G) como animales, (Perros,
simios, caballos, murciélagos y roedores).
Las
secuencias
recopiladas
fueron
sometidas a Hibridacion Virtual empleando
utilizando un microarrelgo de 1327 sondas
9-mer llamado UFC-9 diseñado para
producir huellas genómicas universales,
posteriormente se generó la matriz de
distancia para estos virus, utilizando el
programa VH 4.0 basado en el método sin
extensiones, así mismo utilizando el
programa Visual Microarrays se generó la
huella genómica de cada virus para realizar
un análisis comparativo de resultados. Se
compararon las huellas genómicas del
nuevo virus.
En seguida se utilizaron programas de la
paquetería EMBOSS para la nueva
edición de secuencias de virus. Se realizó
la comparación de los genomas basado
en alineamientos múltiples con MUSCLE.
Para la visualización de los alineamientos
se utilizó SEAVIEW. Se generó la matriz
de distancia utilizando MEGA.
El árbol basado en el alineamiento de
genomas virales se construyó con el
programa PHYLIP y se editó con FIGTREE.
Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel.
y Fax: 5623 3088 email: colegioibq@hotmail.com, colegioibq@yahoo.com.mx
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Así mismo se generó el árbol basado en
la huella genómica utilizando PHYLIP.
Los árboles taxonómicos están basados
en el método de Neigbor – Joining.
Ambos árboles fueron sometidos a un
análisis de topologías utilizando este
último programa para conocer los
valores significados y la confiabilidad de
los árboles taxonómicos.
Por otra parte se generaron los árboles
taxonómicos consenso de los métodos
anteriormente descritos utilizando en el
método de boostrap una semilla de
20,000 y 1000 réplicas, para conocer el
grado de reproducibilidad, y también se
realizó la comparación de las topologías
de estos árboles, los cuales para
visualizarlos
se
utilizó
FIGTREE.
Finalmente se evaluaron los resultados
obtenidos.
RESULTADOS
Utilizando UFC-9 se obtuvieron las
huellas genómicas de los 76 virus En la
figura 1 se observan algunas de las
huellas obtenidas.
En una segunda etapa se crearon los
árboles taxonómicos de estos virus a
partir de la Hibridación virtual y por
alineamientos. En dichos árboles se
observa que el virus HpvH-1, Comparte
ciertas similitudes con el virus de la
Hepatitis C. (Figura 2)
Figura 1: A) Huellas genómicas de la familia
Flaviviridae. HhpgV-1 humano empleado
como organismo de referencia (en rojo),
Hepatitis C, Hepatitis G, Hepacivirus de
Murciélago, bovino y canino y Pegivirus
simico, Murciélago, equino y de roedor (en
verde). B) La superposición de ambas huellas
genómicas sin embargo se destaca que el
UFC-9 logro crear una huella genómica
particular para cada uno de estos virus.
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A
B
Figura 2. A) Árbol creado a partir de su huella genómica. Se destaca el virus HhpgV-1 (Rojo) B) Árbol
generado por alineamiento. Se puede apreciar una ligera discrepancia en las topologías de ambos
árboles. Se empleó la herramienta TREEDIST de Phylip para el análisis de topología obteniendo una
puntuación de Distancia simétrica de 12 y una puntuación de longitud de rama de 0.00166101.
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DISCUSIÓN
La
comparación de
los
dos
árboles
muestra
una
estrecha
correspondencia. En árbol de los grupos
de huellas genómicas se observa que
como de manera semejante a lo
reportado [Kapoor 2015], el virus HpgV-1
comparte ciertas similitudes con el
Hepacivirus de la Hepatitis C.
Las huellas genómicas obtenidas nos
permite evidenciar que el UCF 9 genera
huellas específicas para cada virus de la
familia Flaviviridae, tomando como virus
de referencia al HhpgV-1 observando
claramente las diferencias entre las
huellas de otros virus, lo que nos permite
asegurar que puede crear huellas
específicas, además una de sus ventajas
es que no depende de una previa
secuenciación, además los tiempos
computacionales requeridos para este
análisis son significativamente menores
(en promedio un minuto) al empleado
por el método de alineamientos
(alrededor de dos horas). Comparando
las topologías de los arboles nos indican
que las diferencias entre ambos no es tan
grande como para ser realmente
significativa.
La identificación de este nuevo virus
humano,
HHpgV-1,
amplía
el
conocimiento
de
la
gama
de
configuraciones del genoma de esta
familia viral y puede llevar a una
reevaluación de los criterios originales
por los que se definen los géneros
Hepacivirus y Pegivirus.
El descubrimiento se suma a la lista de los
virus humanos existentes y proporciona
datos para el desarrollo de nuevos
métodos para su detección y para el
estudio de la transmisión del virus y la
asociación con posibles enfermedades
humanas.
La tecnología de la Hibridación Virtual ha
sido empleada con éxito para el análisis de
otros virus (influenza, ébola, hepatitis C) y
bacterias. [Duran 2013] [Jaimes 2015]
CONCLUSIONES
-Las sondas desarrolladas cumplen los
criterios necesarios para llevar a cabo
posteriormente
una
Hibridación
experimental.
La comparación del método de creación
de huellas genómicas con respecto a los
alineamientos de secuencias nos permite
observar una correspondencia razonable
entre ambos métodos.
-La información genómica ofrecida por
este y otros trabajos sugiere un análisis
para reevaluar la filogenia de los Flavovirus
tanto humanos como animales.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
Kapoor A, et al. (2015) Virome analysis of
transfusion recipients reveals a novel
human virus that shares genomic
features
with
Hepaciviruses
and
Pegiviruses.
mBio
6
(5):e01466-15.
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2. Durán et al. (2013) Design of a set of
probes with high potential for
influenza
virus
epidemiological
surveillance, Bioinformation 9(8):
414-420
3. Jaimes-Díaz H, et al. In Silico Genomic
Fingerprints of the Bacillus anthracis
Group
Obtained
by
Virtual
Hybridization. Microarrays. 2015;
4(1):84-97.
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