ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2021-3-81-87ecodag-2281Research ArticleЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВПарамиксовирус птиц APMV‐4, выделенный от кряквы обыкновенной (Anas platyrhynchos, Linnaeus, 1758): первый случай обнаружения в Западном ПрикаспииAvian paramyxovirus 4 isolated from the mallard (Anas platyrhynchos, Linnaeus, 1758): the first case detected in the Western Caspian regionhttps://orcid.org/0000-0002-5984-0819ДёркоА. А.DerkoA. A.

Анастасия А. Дёрко, младший научный сотрудник

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2Тел. +79232547996

Anastasiya A. Derko, Junior Researcher

2 Timakova St, Novosibirsk, 630117Tel. +79232547996

a.derko19@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7780-1485ДубовицкийН. А.DubovitskiyN. A.

Никита А. Дубовицкий

Новосибирск

Nikita A. Dubovitskiy

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0003-3719-4796МурашкинаТ. А.MurashkinaT. A.

Татьяна А. Мурашкина

Новосибирск

Tatyana А. Murashkina

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0002-4561-6517СоболевИ. А.SobolevI. A.

Иван А. Соболев

Новосибирск

Ivan A. Sobolev

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0003-0736-0271СоломатинаМ. В.SolomatinaM. V.

Мария В. Соломатина

Новосибирск

Maria V. Solomatina

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0003-0015-9305АлексеевА. Ю.AlekseevA. Yu.

Александр Ю. Алексеев

Новосибирск

Alexander Yu. Alekseev

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0003-1897-6784МагомедовМ. Г.MagomedovM. G.

Магомед Г. Магомедов

Махачкала

Magomed G. Magomedov

Makhachkala

https://orcid.org/0000-0002-1603-8471MineJ.MineJ.

Junki Mine

Цукуба

Junki Mine

Tsukuba

https://orcid.org/0000-0002-5833-5917UchidaYu.UchidaYu.

Yuko Uchida

Цукуба

Yuko Uchida

Tsukuba

https://orcid.org/0000-0002-9633-5897SaitoT.SaitoT.

Takehiko Saito

Цукуба

Takehiko Saito

Tsukuba

https://orcid.org/0000-0003-1360-1334КаллаеваМ. М.KallaevaM. M.

Мариам М. Каллаева

Махачкала

Mariam M. Kallaeva

Makhachkala

https://orcid.org/0000-0002-3946-9872ШаршовК. А.SharshovK. A.

Кирилл А. Шаршов

Новосибирск

Kirill A. Sharshov

Novosibirsk

Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медициныFederal Research Centre of Fundamental and Translational MedicineДагестанский государственный медицинский университетDagestan State Medical UniversityНациональный институт здоровья животныхNational Institute of Animal Health20212710202116381‐87Copyright © Дёрко А.А., Дубовицкий Н.А., Мурашкина Т.А., Соболев И.А., Соломатина М.В., Алексеев А.Ю., Магомедов М.Г., Mine J., Uchida Y., Saito T., Каллаева М.М., Шаршов К.А., 20212021Дёрко А.А., Дубовицкий Н.А., Мурашкина Т.А., Соболев И.А., Соломатина М.В., Алексеев А.Ю., Магомедов М.Г., Mine J., Uchida Y., Saito T., Каллаева М.М., Шаршов К.А.Derko A.A., Dubovitskiy N.A., Murashkina T.A., Sobolev I.A., Solomatina M.V., Alekseev A.Y., Magomedov M.G., Mine J., Uchida Y., Saito T., Kallaeva M.M., Sharshov K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2281

Цель. Исследовать молекулярно‐генетические свойства парамиксовируса птиц 4 (APMV‐4), выделенного от кряквы обыкновенной (Anas platyrhynchos).Материалы и методы. В 2018 году в рамках мониторинга вирусов гриппа А был проведён сбор биологического материала от диких птиц на озере Аджи (Папас) в Республике Дагестан. Культивирование вирусов из биологического материала осуществляли в системе развивающихся куриных эмбрионов. Первичное определение гемагглютинирующих агентов в жидкости аллантоисной полости проводили в реакции гемагглютинации. Наличие РНК вируса гриппа А определяли при помощи ПЦР. Для гемагглютинирующих агентов в пробах, в которых не были обнаружены вирусы гриппа А устанавливали полногеномную последовательность ДНК методом массового параллельного секвенирования. Принадлежность полученного штамма APMV‐4 к внутривидовым генетическим линиям определяли с помощью филогенетического анализа.Результаты. Впервые на территории Западного Прикаспия был выявлен вирус APMV‐4. Филогенетический анализ полного генома и гена F показал принадлежность штамма APMV4/mallard/Dagestan/92d/2018 к Евразийскому субгенотипу гепотипа I. Анализ аминокислотных замен показал, что сайт расщепления белка слияния является моноосновным и характерен для лентогенных штаммов.Заключение. В ходе программы мониторинга вирусов гриппа А осенью 2018 года был выделен APMV‐4 от кряквы обыкновенной. Наиболее филогенетически близкими оказались штаммы, полученные от двух диких и одной домашней утки из Китая, что может предполагать наличие связи между популяциями птиц Китая и Западного Прикаспия в рамках Западно‐Азиатского‐Восточно‐Африканского пути миграций.

Aim. The work is aimed at exploring the molecular and genetic properties of avian paramyxovirus 4 (APMV‐4) isolated from the mallard duck. Material and Methods. In 2018, as a part of an influenza A virus surveillance programme, biological samples were collected from wild birds on Lake Adzhi (Papas) in the Republic of Dagestan. The isolation of virus strains from biological samples was performed using 10‐day‐old special pathogen‐free chicken eggs. The primary detection of hemagglutinating agents in the fluid of the allantoic cavity was carried out via hemagglutination assay. The presence of RNA of the influenza A virus was determined using Real Time PCR. Then, for samples negative in PCR for the influenza A virus, the complete genome DNA sequences were established using NGS sequencing. It was determined that the APMV‐4 strain obtained belonged to intraspecific genetic lines was determined using phylogenetic analysis.Results. APMV‐4 strain was isolated for the first time in the Western Caspian region. Phylogenetic analysis of the complete genome and gene F showed that the APMV‐4/mallard/Dagestan/92d/2018 strain belongs to the Eurasian clade of subgenotypes. Analysis of amino acid substitutions showed that the cleavage site of the fusion protein is monobasic which is characteristic of lentogenic strains.Conclusion. During the surveillance program for influenza A viruses in autumn 2018, the APMV‐4 strain was isolated from the mallard duck. Analysis revealed that the APMV‐4 strain was closely phylogenetically related to strains isolated from two wild and one domestic duck from China. This suggests an interconnection between the bird populations in China and the Western Caspian region within the West Asian‐East African migration route.

Парамиксовирус птиц 4APMV‐4дикие водоплавающие птицыЗападный ПрикаспийAPMV‐4AAvV‐4complete genome sequencemallardwild waterfowlWestern Caspian regionРабота поддержана грантами РНФ 20‐44‐07001 «Распространение РНК‐вирусов птиц в Северной Азии и Азиатско‐Тихоокеанском регионе: генетическое разнообразие, патогенный потенциал и прогнозирование влияния на птицеводство» (лабораторная диагностика, вирусологические эксперименты, сбор материала, анализ) и РФФИ 21‐54‐53031 «Сравнительный анализ разнообразия микробиома и вирома кишечника у водоплавающих птиц Центрально‐Азиатского региона (плато Цинхай и юг Западной Сибири)» (анализ). Также данное исследование частично поддержано проектом JPJ008837 "Commissioned projects for promotion of strategic international collaborative research", финансируемым Министерством сельского, лесного и рыбного хозяйства Японии.This work was supported by grants from the Russian Science Foundation RSF 20‐44‐07001 "Distribution of RNA viruses of birds in North Asia and the Asia‐Pacific region: genetic diversity, pathogenic potential and prediction of the impact on poultry farming" (laboratory diagnostics, virological experiments, material collection, analysis) and the Russian Foundation for Basic Research RFBR 21‐54‐53031 "Comparative analysis of the diversity of the intestinal microbiome and virome in waterfowl of the Central Asian region (Qinghai plateau and the south of Western Siberia)" (analysis). It was also partially supported by project JPJ008837 "Commissioned projects for promotion of strategic international collaborative research" funded by the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries of Japan.ReferencesKariithi H.M., Ferreira H.L., Welch C.N., Ateya L.O., Apopo A.A., Zoller R., Volkening J.D., Williams‐Coplin D., Parris D.J., Olivier T.L., Goldenberg D., Binepal Y.S., Hernandez S.M., Afonso C.L., Suarez D.L. Surveillance and Genetic Characterization of Virulent Newcastle Disease Virus Subgenotype V.3 in Indigenous Chickens from Backyard Poultry Farms and Live Bird Marketsin Kenya // Viruses. 2021. V. 13. Iss. 1. P. 103. DOI: 10.3390/v13010103Kariithi H.M., Ferreira H.L., Welch C.N., Ateya L.O., Apopo A.A., Zoller R., Volkening J.D., Williams‐Coplin D., Parris D.J., Olivier T.L., Goldenberg D., Binepal Y.S., Hernandez S.M., Afonso C.L., Suarez D.L. Surveillance and Genetic Characterization of Virulent Newcastle Disease Virus Subgenotype V.3 in Indigenous Chickens from Backyard Poultry Farms and Live Bird Marketsin Kenya // Viruses. 2021. V. 13. Iss. 1. P. 103. DOI: 10.3390/v13010103Newcastle disease: OIE ‐ World Organisation for Animal Health. URL: https://www.oie.int/en/animal-health-in-theworld/animal-diseases/newcastle-disease/ (дата обращения: 17.01.2021)Newcastle disease: OIE ‐ World Organisation for Animal Health. URL: https://www.oie.int/en/animal-health-in-theworld/animal-diseases/newcastle-disease/ (accessed 17.01.2021)Shortridge K.F., Alexander D.J. Incidence and preliminary characterisation of a hitherto unreported, serologically distinct, avian paramyxovirus isolated in Hong Kong // Res Vet Sci. 1978. N 1 (25). P. 128‐130.Shortridge K.F., Alexander D.J. Incidence and preliminary haracterisation of a hitherto unreported, serologically distinct, avian paramyxovirus isolated in Hong Kong // Res Vet Sci. 1978. N 1 (25). P. 128‐130.Warke A., Stallknecht D., Williams S.M., Pritchard N., Mundt E. Comparative study on the pathogenicity and immunogenicity of wild bird isolates of avian paramyxovirus 2, 4, and 6 in chickens // Avian Pathology. 2008. V. 37. Iss. 4. P. 429‐434. DOI: 10.1080/03079450802216645Warke A., Stallknecht D., Williams S.M., Pritchard N., Mundt E. Comparative study on the pathogenicity and immunogenicity of wild bird isolates of avian paramyxovirus 2, 4, and 6 in chickens // Avian Pathology. 2008. V. 37. Iss. 4. P. 429‐434. DOI: 10.1080/03079450802216645Zhang Q., Liu J., Han S., Wang B., Su Q., Yuan G., He H. Genetic and evolutionary characterization of avian paramyxovirus type 4 in China // Infection, Genetics and Evolution. 2021. V. 91. P. 104777. DOI: 10.1016/j.meegid.2021.104777Zhang Q., Liu J., Han S., Wang B., Su Q., Yuan G., He H. Genetic and evolutionary characterization of avian paramyxovirus type 4 in China // Infection, Genetics and Evolution. 2021. V. 91. P. 104777. DOI: 10.1016/j.meegid.2021.104777Tseren‐Ochir E.O., Yuk S.S., Khishgee B., Kwon J.H., Noh J.Y., Hong W.T., Jeong J.H., Gwon G.B., Jeong S., Kim Y.J., Kim J.B., Lee J.H., Kim K.J., Damdinjav B., Song C.S. Molecular characterization of avian paramyxovirus types 4 and 8 isolated from wild migratory waterfowl in Mongolia // Journal of Wildlife Diseases. 2018. V. 54. Iss. 2. P. 342‐346. DOI: 10.7589/2017‐03‐067Tseren‐Ochir E.O., Yuk S.S., Khishgee B., Kwon J.H., Noh J.Y., Hong W.T., Jeong J.H., Gwon G.B., Jeong S., Kim Y.J., Kim J.B., Lee J.H., Kim K.J., Damdinjav B., Song C.S. Molecular characterization of avian paramyxovirus types 4 and 8 isolated from wild migratory waterfowl in Mongolia // Journal of Wildlife Diseases. 2018. V. 54. Iss. 2. P. 342‐346. DOI: 10.7589/2017‐03‐067Yin R., Zhang P., Liu X., Chen Y., Tao Z., Ai L., Li J., Yang Y., Li M., Xue C., Qian J., Wang X., Chen J., Li Y., Xiong Y., Zhang J., Stoeger T., Bi Y., Chen J., Ding Z. Dispersal and transmission of avian paramyxovirus serotype 4 among wild birds and domestic poultry // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2017. V. 7. P. 212. DOI: 10.3389/fcimb.2017.00212Yin R., Zhang P., Liu X., Chen Y., Tao Z., Ai L., Li J., Yang Y., Li M., Xue C., Qian J., Wang X., Chen J., Li Y., Xiong Y., Zhang J., Stoeger T., Bi Y., Chen J., Ding Z. Dispersal and transmission of avian paramyxovirus serotype 4 among wild birds and domestic poultry // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2017. V. 7. P. 212. DOI: 10.3389/fcimb.2017.00212Abolnik C., Castro M. de, Rees J. Full genomic sequence of an African Avian Paramyxovirus Type 4 strain isolated from a wild duck // Virus Genes. 2012. V. 45. Iss. 3. P. 537‐541. DOI: 10.1007/s11262‐012‐0805‐yAbolnik C., Castro M. de, Rees J. Full genomic sequence of an African Avian Paramyxovirus Type 4 strain isolated from a wild duck // Virus Genes. 2012. V. 45. Iss. 3. P. 537‐541. DOI: 10.1007/s11262‐012‐0805‐yTseren‐Ochir E.O., Kwon J.H., Noh J.Y., Jeong J.H., Jeong S., Kim K.J., Lee J.H., Kim J.B., Kim Y.J., Lee S.H., Kim J.Y., Song C.S. Molecular characterization and genetic diversity of avian paramyxovirus type 4 isolated in South Korea from 2013 to 2017 // Infection, Genetics and Evolution. 2018. V. 61. P. 127‐133. DOI: 10.1016/j.meegid.2018.03.025Tseren‐Ochir E.O., Kwon J.H., Noh J.Y., Jeong J.H., Jeong S., Kim K.J., Lee J.H., Kim J.B., Kim Y.J., Lee S.H., Kim J.Y., Song C.S. Molecular characterization and genetic diversity of avian paramyxovirus type 4 isolated in South Korea from 2013 to 2017 // Infection, Genetics and Evolution. 2018. V. 61. P. 127‐133. DOI: 10.1016/j.meegid.2018.03.025Shortridge K.F., Alexander D.J., Collins M.S. Isolation and Properties of Viruses from Poultry in Hong Kong which Represent a New (Sixth) Distinct Group of Avian Paramyxoviruses // The Journal of general virology. 1980. V. 49. Iss. 2. P. 255‐262. DOI: 10.1099/0022‐1317‐49‐22551980Shortridge K.F., Alexander D.J., Collins M.S. Isolation and Properties of Viruses from Poultry in Hong Kong which Represent a New (Sixth) Distinct Group of Avian Paramyxoviruses // The Journal of general virology. 1980. V. 49. Iss. 2. P. 255‐262. DOI: 10.1099/0022‐1317‐49‐22551980McGinnes L.W., Pantua H., Reitter J., Morrison T.G. Newcastle disease virus: propagation, quantification, and storage // Curr Protoc Microbiol. 2006. V. 1. Iss. 1. P. 15F.2.1‐15F.2.18. DOI: 10.1002/9780471729259.mc15f02s01McGinnes L.W., Pantua H., Reitter J., Morrison T.G. Newcastle disease virus: propagation, quantification, and storage // Curr Protoc Microbiol. 2006. V. 1. Iss. 1. P. 15F.2.1‐15F.2.18. DOI: 10.1002/9780471729259.mc15f02s01Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Molecular Biology and Evolution. 2018. V. 35. Iss. 6. P. 1547‐1549. DOI: 10.1093/molbev/msy096Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Molecular Biology and Evolution. 2018. V. 35. Iss. 6. P. 1547‐1549. DOI: 10.1093/molbev/msy096Home – Nucleotide – NCBI. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/ (дата обращения: 17.01.2021)Home – Nucleotide – NCBI. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/ (accessed: 17.01.2021)Алексеев A.Ю., Мурашкина Т.А., Джамалутдинов Д.М., Абдуллаев С.С., Ахмедрабаданов Х.А., Шаршов К.А. Анализ миграций птиц водного и околоводного комплекса на территории Республики Дагестан и обоснование выбора ключевых точек мониторинга гриппа А // Юг России: экология, развитие. 2019. T. 14. N 1. C. 137‐149. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2019‐1‐137‐149Alekseev A.Yu., Murashkina T.A., Jamalutdinov J.M., Abdullaev S.S., Akhmedrabadanov Kh.A., Sharshov K.A. Analysis of migration of aquatic and semiaquatic birds on the territory of the Republic of Dagestan and justification of the choice of key points of monitoring of Influenza A Virus. South of Russia: ecology, development, 2019, vol. 14, no. 1, pp. 137‐149. (In Russian) DOI: 10.18470/1992‐1098-2019‐1‐137‐149Liu H., Servan de Almeida R., Gil P., Albina E. Cleavage site of Newcastle disease virus determines viral fitness in persistent infection cells // Veterinary Microbiology. 2018. V. 216. C. 123‐131. DOI: 10.1016/j.vetmic.2018.02.006Liu H., Servan de Almeida R., Gil P., Albina E. Cleavage site of Newcastle disease virus determines viral fitness in persistent infection cells // Veterinary Microbiology. 2018. V. 216. C. 123‐131. DOI: 10.1016/j.vetmic.2018.02.006

The authors declare that there are no conflicts of interest present.