S1 gene sequence analysis of infectious bronchitis virus vaccinal strains (H120 & H52) and their embryo-passaged derivatives

بیماری برونشیت عفونی طیور(IB) یکی از بیماری­های حاد و بشدت واگیردار طیور است که عمدتاً موجب ابتلاء دستگاه تنفس می­شود. وجود تعداد زیاد سویه­‌ها و سروتیپ­های ویروس عامل بیماری که قادر به ایجاد ایمنیت متقاطع بر علیه یکدیگر نیستند مهمترین مانع کسب نتایج مطلوب از واکسیناسیون میباشد. پروتئین S1 تحت واحد گلیکو پروتیینی S یا Spike این ویروس نقش اصلی را در تعیین سروتیپ­‌های ویروس و تحریک سیستم ایمنی و اتصال ویروس به سلول­های میزبان را به عهده دارد. تغییرات جزئی در توالی اسیدهای آمینه این پروتئین موجب تغییر سویه ویروس و فقدان ایمنیت متقاطع می‌شود. به همین علت تعیین توالی ژن کد کننده پروتئین S1 از اهمیت بالایی برخورداراست و در تعیین سویه‌­های ویروس و میزان قرابت آنها با واکسن­های مورد استفاده قرار می‌­گیرد. در این بررسی ژن S1 سویه های واکسینال H120 و H52 به صورت کامل توالی یابی شد و سپس تاثیر پاساژهای متوالی (5 پاساژ بعد از بذر مادر) در تخم مرغ جنین دار SPF بر این سویه‌­ها مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج این مطالعه مشخص نمود که اولاً سویه‌­های H120 و H52 تولید شده در مؤسسه رازی منطبق بر سویه‌­های رفرانس ثبت شده در بانک ژن هستند. ثانیاً سویه H52 از پاساژ سوم به بعد دارای تغییر اسید آمینه گلایسین (G) به والین (V) در موقعیت 118 می‌­باشد که موجب قرابت 100% پاساژهای سوم به بعد آن به سویه H120 شده است، در حالی که پاساژهای 1 تا 5 سویه H120 موجب تغییر این سویه نشده است. به منظور تعیین عامل تخفیف حدت این سویه‌­ها در پاساژهای متوالی در تخم مرغ آنالیز سایر ژنها به ویژه ژن­های مسئول تکثیر ویروس در مطالعات بعدی توصیه می‌­شود.

Avian infectious bronchitis is an acute and highly contagious disease that mainly causes respiratory symptoms in poultry. A number of serotypes and variants of the viral agent with poor cross-protection are the major problem to achieve desired immunity from vaccination. The S1 subunit of S glycoprotein (spike) is the major determinant of IBV so that a minor change in amino acid sequence of this protein, alters the virus strain. Therefore, characterization of the sequence of S1 gene is necessary to identify virus strains and their similarities with the vaccinal strains. In this research, the S1 sequence of H52 and H120 vaccinal strains of Razi Institute was fully characterized, and also the effect of serial passages in embryonated - eggs (5 passages beyond the master seed) on the S1 gene was investigated. The results showed that H120 and H52 strains of Razi Institute are 100% identical to the reference vaccine strains available in the GenBank. In addition, the H52 strain showed one amino acid substitution from the 3rd passage in which Glycine (G) was replaced by Valine (V) at position 118 making these passages exactly identical to the H120 strain while no change occurred for the H120 strain during these passages. Analysis of the original vaccinal strains which are widely administered in Iran, is definitely useful for prevention and control strategies against the circulating viruses. To identify the genetic change(s) responsible for attenuation of these strains during passages in embryonated-egg, characterization of other genes, especially those involved in replication is recommended.