Характеристика генетической вариабельности вируса клещевого энцефалита в Эхирит-Булагатском районе Иркутской области

Обоснование. Эхирит-Булагатский район Иркутской области является единственной территорией в мире, где зафиксирована одновременная циркуляция всех известных субтипов вируса клещевого энцефалита (ВКЭ), за исключением гималайского. Своеобразие экологии данного района обосновывает его выбор в качестве модели для изучения влияния экологических факторов на формирование гетерогенной вирусной популяции, а генетическая вариабельность циркулирующего на его территории ВКЭ заслуживает более детального описания.

Цель. Характеристика генетического разнообразия ВКЭ, циркулирующего на территории Эхирит-Булагатского района Иркутской области.

Материалы и методы. Исследовано 39 штаммов ВКЭ из коллекции ФГБНУ НЦ ПЗСРЧ, выделенных из различных источников на территории Эхирит-Булагатского района. Для генотипирования штаммов использован комплекс молекулярно-генетических методов (МГНК, секвенирование по Сэнгеру, NGS).

Результаты. На основе анализа кодирующих последовательностей генома подтверждена циркуляция на территории Эхирит-Булагатского района четырех субтипов ВКЭ (сибирский, дальневосточный, европейский, байкальский) и выявлен штамм 178-79 с оригинальной генетической структурой. Показаны различия генотипического состава ВКЭ, изолированного от иксодовых клещей и мелких млекопитающих, обитающих в различных типах ландшафта. Сделано предположение о важной роли таежных клещей в отборе сибирского субтипа вируса. Высказана гипотеза о том, что длительная совместная циркуляция сразу нескольких субтипов ВКЭ на одной территории создает предпосылки для появления штаммов с «мозаичной» генетической структурой. Проведен сравнительный анализ геномов штаммов из Эхирит-Булагатского района и других районов Иркутской области. Выявлены уникальные аминокислотные замены в структурных и неструктурных белках вируса, характерные для штаммов из изучаемого района.

Заключение. Доказано, что Эхирит-Булагатский район является уникальным с точки зрения генетической вариабельности ВКЭ, которая характеризуется широким спектром циркулирующих субтипов и наличием оригинальных генотипических аминокислотных замен внутри каждого из выявленных субтипов.

1. Taxon details. URL: https://ictv.global/taxonomy/taxondetails?taxnode_id=201853070&taxon_name=Flavivirus. [date of access: October 1, 2025].

2. Postler TS, Beer M, Blitvich BJ, Bukh J, de Lamballerie X, Drexler JF, et al. Renaming of the genus Flavivirus to Orthoflavivirus and extension of binomial species names within the family Flaviviridae. Arch Virol. 2023; 168(9): 224. doi: 1007/s00705-023-05835-1

3. Gritsun TS, Nuttall PA, Gould EA. Tick-Borne Flaviviruses. Adv. Virus Res. 2003; 61: 317-71. doi: 10.1016/s0065-3527(03)61008-0

4. Kozlova IV, Demina TV, Tkachev SE, Doroshchenko EK, Lisak OV, Verkhozina MM, et al. Characteristics of the Baikal subtype of tick-borne encephalitis virus circu-lating in Eastern Siberia. Acta Biomedica Scientifica. 2018; 3(4): 53-60. doi: 10.29413/ABS.2018-3.4.9

5. Dai X, Shang G, Lu S, Yang J, Xu J. A new subtype of eastern tick-borne encephalitis virus discovered in Qinghai-Tibet Plateau, China. Emerg. Microbes Infect. 2018; 7(1): 74. doi: 10.1038/s41426-018-0081-6

6. Злобин В.И., Верхозина М.М., Демина Т.В., Джиоев Ю.П., Адельшин Р.В., Козлова И.В. и др. Молекулярная эпидемиология клещевого энцефалита. Вопросы вирусологии. 2007; 52(6): 4-13.

7. Erber W, Broeker M, Dobler G, Chitimia-Dobler L, Schmitt HJ. Epidemiology of TBE. Chapter 12. The TBE Book. 7th ed. Singapore: Global Health Press. 2024. doi: 10.33442/26613980_12-7

8. Jaaskelainen AE, Tikkakoski T, Uzcategui NY, Alekseev AN, Vaheri A, Vapalahti O. Siberian subtype tick-borne encephalitis virus, Finland. Emerg. Infect. Dis. 2006; 12(10): 1568-71. doi: 10.3201/eid1210.060320

9. Laaksonen M, Sajanti E, Sormunen J, Penttinen R, Hanninen J, Ruohomaki K, et al. Crowds ourcing based nationwide tick collection reveals the distribution of I. ricinus and I. persulcatus and associated pathogens in Finland. Emerg. Microbes Infect. 2017; 6(5): e31. doi: 10.1038/emi.2017.17

10. Katargina O, Russakova S, Geller J, Kondrusik M, Zajkowska J, Zygutiene M, et al. Detection and characterization of tick-borne encephalitis virus in Baltic countries and Eastern Poland. PLoS One. 2013; 8(5): e61375. doi: 10.1371/journal.pone.0061374

11. Zavadska D, Freimane Z. TBE in Latvia. Chapter 13. The TBE Book. 7th ed. Singapore: Global Health Press. 2024. doi: 10.33442/26613980_13-19-7

12. Верхозина М.М., Злобин В.И., Козлова И.В., Дорощенко Е.К., Лисак О.В., Демина Т.В. и др. Молекулярная эпидемиология и экология вируса клещевого энцефалита в Восточной Сибири»: - Монография. - Новосибирск: Изд. АНС «СибАК», 2017. - 298 c.

13. Demina TV, Dzhioev YP, Verkhozina MM, Kozlova IV, Tkachev SE, Plyusnin A, et al. Genotyping and characterization of the geographical distribution of tick-borne encephalitis virus variants with a set of molecular probes. J. Med. Virol. 2010; 82(6): 965-76. doi: 10.1002/jmv.21765

14. Tkachev SE, Chicherina GS, Golovljova I, Belokopytova PS, Tikunov AY, Zadora OV, et al. New genetic lineage within the Siberian subtype of tick-borne encephalitis virus found in Western Siberia, Russia. Infect. Genet. Evol. 2017; 56: 36-43. doi: 10.1016/j.meegid.2017.10.020

15. Demina TV, Tkachev SE, Kozlova IV, Doroshchenko EK, Lisak OV, Suntsova OV, et al. Comparative analysis of complete genome sequences of European subtype tick-borne encephalitis virus strains isolated from Ixodes persulcatus ticks, long-tailed ground squirrel (Spermophilus undulatus), and human blood in the Asian part of Russia. Ticks Tick Borne Dis. 2017; 8(4): 547-553. doi: 10.1016/j.ttb-dis.2017.03.002

16. Tkachev SE, Babkin IV, Chicherina GS, Kozlova IV, Verkhozina MM, Demina TV, et al. Genetic diversity and geographical distribution of the Siberian subtype of the tick-borne encephalitis virus. Ticks Tick Borne Dis. 2020; 11(2): 101327. doi: 10.1016/j.ttbdis.2019.101327

17. Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A, Kumar S. MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Mol. Biol. Evol. 2013; 30: 2725-2729. doi: 10.1093/molbev/mst197

18. Шигапова Л.Х., Шайхутдинов Н.М., Шагимарданова Е.И., Козлова И.В., Якименко В.В., Лисак О.В. и др. Использование высокопроизводительного секвенирования для изучения генетического разнообразия вируса клещевого энцефалита в Уральском регионе Российской Федерации. Национальные приоритеты России. 2024; 4(55): 84-89.

19. Katoh K., Standley DM. MAFFT Multiple Sequence Alignment Software Version 7: Improvements in Performance and Usability. Molecular Biology and Evolution. 2013; 30(4): 772-780. doi: 10.1093/molbev/mst010

20. Trifinopoulos J, Nguyen L.-T, von Haeseler A, Minh BQ. W-IQ-TREE: a fast online phylogenetic tool for maximum likelihood analysis. Nucleic Acids Research. 2016; 44(W1): W232-W235. doi: 10.1093/nar/gkw256

21. iTOL. URL: https://itol.embl.de/tree/8083235108384741740407149. [date of access: October 1, 2025].

22. Демина Т.В., Джиоев Ю.П., Козлова И.В., Верхозина М.М., Ткачев С.Е., Дорощенко Е.К. и др. Генотипы 4 и 5 вируса клещевого энцефалита: особенности структуры геномов и возможный сценарий их формирования. Вопросы вирусологии. 2012; 57(4): 13-19.

23. Калихман Т.П. Особо охраняемые природные территории Сибирского федерального округа. Атлас. - Иркутск: Изд-во «Оттиск». 2012. - 384 с.

24. Артемьева С.Ю., Бабина С.Г., Десятова Т.В. Материалы начального этапа инвентаризации млекопитающих и фаунистический обзор на территории заказника «Красный Яр» // Охрана и рациональное использование животных и растительных ресурсов: Материалы национальной конференции с международным участием в рамках ХI международной научно-практической конференции, Молодежный, 25-29 мая 2022 года. - Молодежный: Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского. 2022: 130-134.

25. Sukhorukov GA, Paramonov AI, Lisak OV, Kozlova IV, Bazykin GA, Neverov AD, et al. The Baikal subtype of tick-borne encephalitis virus is evident of recombination between Siberian and Far-Eastern subtypes. PLoS Negl. Trop. Dis. 2023; 17(3): e0011141. doi: 10.1371/journal.pntd.0011141