Molekulární diagnostika infekční bronchitidy v České republice a na Slovensku. Richard J W Currie



Podobné dokumenty
Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Hemoglobin a jemu podobní... Studijní materiál. Jan Komárek

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Aminokyseliny. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín. Tematická oblast Datum vytvoření Ročník Stručný obsah Způsob využití

VÝBOR PRO VETERINÁRNÍ LÉČIVÉ PŘÍPRAVKY POKYN: POŽADAVKY NA SOUBĚŽNOU APLIKACI IMUNOLOGICKÝCH VETERINÁRNÍCH LÉČIVÝCH PŘÍPRAVKŮ

Aminokyseliny. Peptidy. Proteiny.

Genetický kód. Jakmile vznikne funkční mrna, informace v ní obsažená může být ihned použita pro syntézu proteinu.

Bílkoviny - proteiny

Biologická hodnota krmiv. Biologická hodnota bílkovin

PAROTITIDA VRACEJÍCÍ SE ONEMOCNĚNÍ. Vlasta Štěpánová 1, Miroslav Fajfr 1,2, Lenka Plíšková 3

b) Jak se změní sekvence aminokyselin v polypeptidu, pokud dojde v pozici 23 k záměně bázového páru GC za TA (bodová mutace) a s jakými následky?

Translace (druhý krok genové exprese)

VÝSKYT PROTILÁTEK TŘÍDY IgM PO VAKCINACI PROTI VIROVÉ HEPATITIDĚ A

Sérologická diagnostika chřipky možnosti a diagnostická úskalí

Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

Metabolismus mikroorganismů

Vysvětlivky ke kombinované nomenklatuře Evropské unie (2015/C 143/04)

aminokyseliny a proteiny

AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3

Český institut pro akreditaci, o.p.s. List 1 z 5

Názvosloví substitučních derivátů karboxylových kyselin

Puppy. Rozšířili jsme řadu vakcín Biocan NOVEL! Nadstandardní řešení problému parvovirózy a psinky štěňat 1/2017

Synergin E-Vital (SEV)

Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin

ÚVOD DO BIOCHEMIE. Dělení : 1)Popisná = složení org., struktura a vlastnosti látek 2)Dynamická = energetické změny

Proteiny Genová exprese Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.

doc. RNDr. Milan Bartoš, Ph.D.

TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN

Praktické využití serologických metod

Genetický polymorfismus

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

MODERNÍ STRATEGIE VÝŽIVY SELAT A BĚHOUNŮ

6. Kde v DNA nalézáme rozdíly, zodpovědné za obrovskou diverzitu života?

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU. Vanguard R injekční suspenze pro psy, kočky, skot, prasata, ovce, kozy, koně a fretky

Jak měříme genetickou vzdálenost a co nám říká F ST

Všeobecná fakultní nemocnice v Praze Diagnostické laboratoře Ústavu dědičných metabolických poruch Ke Karlovu 2, Praha 2

Státní veterinární ústav Praha. Odd. bakteriologie. Černý Tomáš

Degenerace genetického kódu

Struktura nukleových kyselin Vlastnosti genetického materiálu

2 Inkompatibilita v systému Rhesus. Upraveno z A.D.A.M.'s health encyclopedia

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

Proteiny. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Fatální forma influenzy drůbeţe v chovu krůt

Polysacharidy. monosacharidy disacharidy stravitelné PS nestravitelné PS (vláknina) neškrobové PS resistentní škroby Potravinové zdroje

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Martina Havlíčková Helena Jiřincová. NRL pro chřipku, Státní zdravotní ústav

Biologie - Oktáva, 4. ročník (humanitní větev)

NAŘÍZENÍ KOMISE (EU) /... ze dne , kterým se mění nařízení (ES) č. 847/2000, pokud jde o definici pojmu podobný léčivý přípravek

1. Definice a historie oboru molekulární medicína. 3. Základní laboratorní techniky v molekulární medicíně

Eradikace BVD v Německu naše zkušenosti

Laboratorní di agnostik HBV HCV a Vratislav Němeček Státní zdravotní stav ústav

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

PŘÍLOHA I SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

AMINOKYSELINY STANOVENÍ AMINOKYSELINOVÉHO SLOŽENÍ BÍLKOVIN. Stanovení sirných aminokyselin. Obecná struktura

ZKULAB s.r.o. Masarykova 300, POSTOLOPRTY

Příušnice. strategie laboratorní diagnostiky u vysoce proočkované populace

NUTRACEUTIKA PROTEINY

Potřeba živin pro drůbež

Registrační dokumentace pro imunologické veterinární léčivé přípravky (IVLP) a nedostatky v registrační dokumentaci ÚSKVBL Brno 6. a 7.3.

ZÁKLADNÍ SLOŽKY VÝŽIVY - BÍLKOVINY. Bc. Lucie Vlková Nutriční terapeut

Aminokyseliny a dlouhodobá parenterální výživa. Luboš Sobotka

KORONAVIROVÉ INFEKCE PRASAT

Obsah LABORATOŘ MOLEKULÁRNÍ DIAGNOSTIKY

NEJNOVĚJŠÍ POZNATKY V LABORATORNÍ DIAGNOSTICE PAROTITIDY

HPV COLLEGE se na Vás obrací se žádostí o spolupráci. Prosíme věnujte několik minut svého času přečtením následujících informací.

Tomáš Oberhuber. Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague

Národní program tlumení salmonel v reprodukčních chovech kura domácího

Obecná struktura a-aminokyselin

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

První testový úkol aminokyseliny a jejich vlastnosti

PŘÍLOHA I SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

Molekulární biotechnologie č.9. Cílená mutageneze a proteinové inženýrství

Metabolizmus aminokyselin II

ZKULAB s.r.o. Laboratoř Postoloprty Masarykova 300, Postoloprty SOP I/A. 152/2009, příloha III, postup A) SOP I/B. (Nařízení Komise (ES) č.

Tekuté biopsie u mnohočetného myelomu

ANALÝZA STRUKTURY STŘEDNÍCH ŠKOL JIHOMORAVSKÉHO KRAJE A JEJICH OBOROVÉ NABÍDKY

Interpretace sérologických nálezů v diagnostice herpetických virů. K.Roubalová

4. ROZMÍSTĚNÍ OBYVATELSTVA

Molekulární genetika (Molekulární základy dědičnosti)

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

Biologická olympiáda

Biologie - Oktáva, 4. ročník (přírodovědná větev)

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

RODIČOVSKÁ POPULACE Nutriční Specifikace. Červen 2007

5. Osoby bydlící mimo byty a zařízení (nouzové bydlení)

3. ROZMÍSTĚNÍ OBYVATELSTVA

ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE

Sylabus témat ke zkoušce z lékařské biologie a genetiky. Struktura, reprodukce a rekombinace virů (DNA viry, RNA viry), význam v medicíně

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/


STUDIE GENOMON VÝSKYT GENETICKY MODIFIKOVANÝCH POTRAVIN V TRŽNÍ SÍTI V ČR V ROCE M. Mendlová, V. Ostrý, J. Ruprich

CHŘIPKA KONÍ JE HROZBOU NA POKRAČOVÁNÍ

Bílkoviny/proteiny: co jsou zač a co se s nimi v těle děje

Výskyt MHC molekul. RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. ajor istocompatibility omplex. Funkce MHC glykoproteinů

Zkušenost s onemocněním PRRS v chovu prasat. MVDr. Josef Kukla Šušnová Jana

Určení molekulové hmotnosti: ESI a nanoesi

PŘÍLOHA I SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU. Přípavek již není registrován

DUM č. 15 v sadě. 22. Ch-1 Biochemie

Transkript:

Molekulární diagnostika infekční bronchitidy v České republice a na Slovensku Richard J W Currie

Virus infekční bronchitidy RNA (nukleová kyselina) uvnitř Proteiny (spike proteiny S1 a S2) na vnější straně

Sérotyp x genotyp Viry IB jsou klasifikovány podle struktury spike proteinu S1 Sérotypy IB jsou skupiny virů, které způsobují běžné protilátkové reakce u ptáků Protilátky proti spike proteinům reagují zkříženě Genotypy jsou viry IB, které mají identický nebo velmi podobný genetický kód spike proteinu V RÁMCI JEDNOHO SÉROTYPU MOHOU BÝT RŮZNÉ GENOTYPY

Jak provést molekulární diagnózu?.aggtacct.. 1 Sekvenovat nukleovou kys..klinrhqhf. 2 3 Jaké jsou změny v porovnání s vakcínou? Ze sekvence nukleové kyseliny určit sekvenci aminokyseliny 4 Jaké jsou rozdíly aminokyselin ve srovnání s vakcínou? 5 Analyzovat, jak rozdíly v aminokyselinách predikují vakcinační strategie

2010-2011 Not Specified 8% Layer 41% Broiler 48% Broiler Breeder 3%

2010-2011 Untypeable 21% H120 8% Italy-02 1% 4/91 30% M41 1% QX 14% CR88 4% D274 6% Ark 15% 4/91 je dodnes nejběžnější nález následovaný variantními ARK a QX. terénní viry D274 existují, ale v Evropě jsou poměrně vzácné výsledky, které nelze klasifikovat, jsou zjištěny většinou u vzorků s velmi malým množstvím RNA, u nichž je prezentovaná kvantita pod dolním limitem detekce sekvenční reakce

Jak odlišit vakcínu od terénního viru? Určete sekvenci vakcíny a porovnejte sekvence nukleové kyseliny a aminokyseliny daného vzorku.

Terénní virus 4/91

Terénní virus 4/91 sekvence nukleové kyseliny XXXX SAMPLE SEQUENCE XXXX SAMPLE SEQUENCE

2010-2011 100% NA pozitivní % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 4/91 Ark CR88 D274 H120 Italy-02 M41 Ma5 QX 100% <100% Většina pozitivních výsledků na 4/91 je homologních s předpokládanou sekvencí z lahvičky s vakcínou Virus 4/91 intenzivně kolonizuje chov a je nejčastěji detekován v případě, že je aplikován více než jeden kmen živé vakcíny proti IB.

2010-2011 100% NA pozitivní % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 4/91 Ark CR88 D274 H120 Italy-02 M41 Ma5 QX 100% <100% Většina pozitivních výsledků na 4/91 je homologních s předpokládanou sekvencí z lahvičky s vakcínou Virus 4/91 intenzivně kolonizuje chov a je nejčastěji detekován v případě, že je aplikován více než jeden kmen živé vakcíny proti IB. Terénní viry 4/91 (modrá šipka) nadále cirkulují

2010-2011 100% NA pozitivní % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 4/91 Ark CR88 D274 H120 Italy-02 M41 Ma5 QX 100% <100% Většina pozitivních výsledků na ARK je heterologních (bodová mutace ARK 979) se sekvencí hlavní vakcíny. Většina výsledků pochází z chovů vakcinovaných virem ARK. ARK979 v lahvičce s vakcínou není, ale zdá se, že se jedná o konečný bod pro kolonizaci ptáků a může přervávat na farmě crop to crop

2010-2011 100% NA pozitivní % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 4/91 Ark CR88 D274 H120 Italy-02 M41 Ma5 QX 100% <100% Výsledky pozitivní na QX pochází (s jedinou výjimkou) z farem bez živé vakcíny QX. Ve vzorcích analyzovaných během posledních 2 let byl zjištěn jediný pozitivní PCR výsledek na terénní virus QX získaný z chovu vakcinovaného virem QX

2010-2011 100% NA pozitivní % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 4/91 Ark CR88 D274 H120 Italy-02 M41 Ma5 QX 100% <100% Pozitivních výsledků na D274 je méně než loni, a to kvůli klesající tendenci pořizovat vzorky z chovů vakcinovaných pouze proti D274. Počet záchytů terénního viru D274 je extrémně nízký.

Jsou některé genetické změny důležitější než jiné? Ano substituce nukleové kyseliny mohou být tiché (nemající vliv na sekvenci aminokyseliny), anebo vést ke změnám sekvence aminokyseliny Jsou některé změny sekvence aminokyseliny důležitější nebo jiné? Ano substituce aminokyselin mohou být tiché (nemající vliv na terciární strukturu proteinů), anebo významně mění terciární strukturu proteinů

Záleží na změně tvaru proteinu S1.. Tichá mutace nukleové kys. Mutace nukleové kyseliny vede k substituci stejné aminokyseliny -jiný vzhled, stejný tvar Významná změna aminokyseliny = dramatický odlišný tvar

Hydrofilní a hydrofobní aminokyseliny Ze sekvencí aminokyselin lze dedukovat, jak se změnil tvar proteinu po různých substitucích aminokyselin. Hydrofobní aminokyseliny častěji směřují dovnitř proteinu. Hydrofilní aminokyseliny směřují častěji k vodnímu vnějšímu prostředí. Substituce dvou aminokyselin může změnit terciární strukturu a tudíž i imunologické vlastnosti terénního viru v porovnání s virem z vakcíny.

Index hydrofobnosti Numerická škála, která vyjadřuje tendenci aminokyselin orientovat se vůči vnitřnímu prostředí (HYDROFOBNÍ) nebo vnějšímu prostředí (HYDROFILNÍ). Změny aminokyselin mohou být Hydrofilní na hydrofobní Hydrofobní na hydrofilní Hydrofilní na více nebo méně hydrofilní Hydrofobní na více nebo méně hydrofobní Sledováním indexu hydrofobnosti lze vyvodit relativní potenciál pohybu aminokyseliny

Hydrofobní Hydrofilní

Hydrofobní > více hydrofobní

Rozdíly v indexu hydrofobnosti Z výpočtu absolutního rozdílu mezi hodnotami indexu hydrofobnosti můžeme určit kvantitativní tendenci, zda substituce aminokyseliny povede k jejímu posunu. Čím větší absolutní rozdíl, tím větší posun. Větší posun může vést k významnější strukturální změně proteinu S1. Větší změna může vést k tomu, že se terénní virus etabluje v prostředí a unikne prostředkům imunitní ochrany hostitele. Tato data lze vizualizovat tak, že vypočítáme absolutní rozdíl indexu hydrofobnosti mezi jednotlivými změnami aminokyselin, seskupíme pozorování do kategorií a do grafu zaneseme procento celkových změn aminokyselin, které se vyskytují v jednotlivých kategoriích.

Rozdíl indexu hydrofobnosti v případě viru 4/91 % 40 Hydrophobicity Difference - 13 March 2012 35 30 25 20 15 10 5 0

Závěr Tyto údaje odpovídají velkému počtu virů s relativně nízkými rozdíly hydrofobnosti vzhledem k viru 4/91 z vakcíny. Výsledná podobnost terciárních struktur S1 naznačuje, že ochranu poskytuje samotná vakcinace 4/91. Existuje také velký počet terénních virů, jejichž stupeň hydrofobnosti se v porovnání s vakcínou významně liší. Tyto viry by mohly být kandidáty rozšíření vakcinační ochrany, a to v souladu s vakcinačními strategiemi Protectotype v tomto případě se jedná o přidání Ma5 do vakcinačního programu 4/91.

Rozdíl v indexu hydrofobnosti v případě izolátů typu QX % 40 Hydrophobicity Difference - 13 March 2012 35 30 25 20 15 10 5 0

Rozdíl v hydrofobnosti % 40 4/91-13 March 2012 % 40 QX - 13 March 2012 35 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0

Závěr Tyto údaje jsou v souladu s následujícími fakty: Většina terénních virů je jen vzdáleně příbuzná s vakcinačním kmenem QX. Většinová populace terénních virů vykazuje hodnoty relativní hydrofobnosti, které naznačují mimořádný potenciál změny terciární struktury S1 vzhledem k vakcinačnímu kmeni. Stupeň variability je obtížné sladit s vakcinační strategií, pokud se používají monovalentní živé vakcíny bez adjuvans Zatímco se předpokládá, že před blíže spřízněnými terénními kmeny ochrání jedna živá vakcína, početná populace vzdáleněji příbuzných kmenů je kandidátem na vakcinační program typu Protectotype

Česká republika a Slovensko 2012 Skladba vzorků Czech Republic - Type - 09/08/2012 Analýza výsledků Czech Republic - Results - 09/08/2012 50% 2% 48% 36% 64% Broiler Broiler GP Layer Postive Negative

Genotypy detekované v České republice a na Slovensku k srpnu 2012 Genotype of Results - Czech Republic - 09/08/2012 Ma5 6% QX 10% SU 10% 4/91 39% H120 19% D274 10% CR88 6% 4/91 CR88 D274 H120 Ma5 QX SU Mezi nejčastěji detekované genotypy IBV v České republice patří 4/91, a dále H120, D274 a typ QX.

Česká republika a Slovensko 2012 100% Homologie nukleové kyseliny % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 4/91 CR88 D274 H120 Ma5 QX SU 100% < 100% Všechny záchyty 4/91 byly terénní viry 4/91, které se vyskytovaly pouze na farmách vakcinovaných virem 4/91 v období nejméně 30 týdnů před odběrem vzorků Možnost zavedení vakcinace typu in-lay spray Všechny výsledky typu QX jsou geneticky heterologní (tj. méně než 100% homologní) vůči sekvenci QX z lahvičky s vakcínou Terénní viry D274 byly zjištěny jen v malých počtech a byly identické s genotypy pozorovanými v dalších zemích EU

Proti terénním virům 4/91 v České republice a na Slovensku je třeba použít obecnou homologní vakcinaci % Hydrophobicity Difference - 4/91 Results as at 09/08/2012 50 40 30 20 10 0

Proti terénním virům typu QX v České republice je třeba použít obecnou vakcinaci typu Protectotype % Hydrophobicity Difference - QX Results as at 09/08/2012 50 40 30 20 10 0

O čem vypovídá rozdíl v hydrofobnosti Lze jej využít při předpovědi umístění a složení epitopu Část peptidového řetězce, na který se zaměřují protilátky Predikce Hopp-Woodsovy antigenní determinanty Určuje, zda změny aminokyselin vedou ke změně epitopů vzhledem k epitopům vakcinačního kmene BEZE ZMĚNY HOMOLOGNÍ VAKCINACE PRAVDĚPODOBNĚ FUNGUJE VÝZNAMNÉ ZMĚNY MŮŽE BÝT NUTNÉ POUŽÍT VAKCINAČNÍ STRATEGIE TYPU PROTECTOTYPE

Predikce shody epitopů epitopy jsou znázorněny červeně

Terénní virus QX Česká republika kloakální výtěry nosnice ve věku 64 týdnů: D274/H120 (X3) plus vakcína CR88 vše v období odchovu Sekvence aminokyseliny Pozice Sekvence z Index hydrofobnosti Sample Index hydrofobnosti Změna hydrofobní/hydrofilní lahvičky s vakcínou Sequence 88 Leucin 3.8 Histidin -3.2 Ano 92 Alanin 1.8 Threonin -0.7 Ano 96 Serin -0.8 Glutamin -3.5 NE 117 Serin -0.8 Threonin -0.7 NE 120 Serin -0.8 Alanin 1.8 Ano 121 Glycin -0.4 Lysin -3.9 NE 128 Methionin 1.9 Glutamin -3.5 Ano 131 Arginin -4.5 Asparagin -3.5 NE 140 Glutamát -3.5 Glycin -0.4 NE 141 Lysin -3.9 Arginin -4.5 NE 143 Fenylalanin 2.8 Serin -0.8 Ano 158 Fenylalanin 2.8 Valin 4.2 NE

Terénní aplikace údajů Trendy rozvoje terénních virů je možné sledovat průběžným vzorkováním a pořizováním dat Mezi jednotlivými zeměmi se vyskytují rozdíly co se týká terénních virů Geografické dělení Rozdíly podle různých veterinárních praxí Tyto údaje je možné použít při výběru vakcinačního programu a průběžném hodnocení jeho účinnosti Následující údaje pochází z Velké Británie z let 2011-2012

Praxe A Praxe B Practice D Praxe D Praxe C

Praxe A Practice B Praxe B Praxe D Praxe C

Practice Praxe A Praxe B Practice B Praxe D Practice D Praxe C

Shrnutí Molekulární analýza klinických vzorků na přítomnost IB může diagnostikovat terénní kmeny ve vztahu k živým vakcinačním kmenům; prokázat rozdíly v chování dvou hlavních virových genotypů; identifikovat změny aminokyselin, které souvisí s klinickou chorobou ; indikovat aplikaci vakcinačních programů typu Protectotype, pokud se aminokyselinové charakteristiky terénních virů výrazně liší od vakcinačních kmenů (což vede ke změně epitopů ve srovnání s vakcinačními kmeny).