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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.42.2017.tde-14032017-090808
Document
Author
Full name
Ayda Susana Ortiz Baez
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Zanotto, Paolo Marinho de Andrade (President)
Barbosa, Maria Luisa
Durigon, Edison Luiz
Lahr, Daniel José Galafasse
Title in Portuguese
Diversidade intra-hospedeiro do vírus da dengue tipo-4 circulando em Guarujá, São Paulo.
Keywords in Portuguese
Diversidade genética
Evolução molecular
Intra-hospedeiro
Vírus da dengue tipo 4
Abstract in Portuguese
A caracterização da variabilidade genética intra-hospedeiro do vírus da dengue (DENV) é fundamental para a compreensão de sua evolução e dinâmica populacional no contexto atual como um importante patógeno viral humano. A diversidade viral acumulada em hospedeiros infectados influencia diretamente em outros aspectos como patogênese, transmissão e imunidade do hospedeiro. Contudo, apesar de existirem vários estudos sobre a diversidade genética intra-hospedeiro em dengue, nenhum tem sido relatado para DENV-4 até o presente momento. O ressurgimento e disseminação desse sorotipo foi associado com a sua co-circulação e o substituição dos sorotipos 1, 2 e 3 durante os recentes surtos no município do Guarujá-SP. Com base neste quadro epidemiológico, este estudo visou identificar a variação genética intra-hospedeiro do DENV-4 em amostras coletadas durante o surto de 2013, utilizando tecnologias de sequenciamento de nova geração. Portanto, nós caracterizamos a variabilidade genética de DENV-4 em diferentes níveis e as forcas evolutivas que afetam essa diversidade. Em adição, foram explorados os principais eventos na transmissão das variantes de DENV-4 identificadas. Nossos resultados revelaram uma baixa diversidade genética intra-hospedeiro para DENV-4. No entanto, mutação e pressões seletivas foram mecanismos importantes na variabilidade genética do vírus. A nível populacional, as variantes estão sujeitas á seleção natural negativa, não obstante identificamos seleção positiva atuando sob sítios específicos. Nenhuma evidência de recombinação foi detectada. Além disso, contra-intuitivamente, variantes de baixa frequência estão sendo transmitidas e contribuindo para diversidade genética do DENV-4 circulando em Guarujá. Nossos resultados fornecem novas evidências potencialmente úteis para futuros trabalhos focados em infecções mistas, escape imunológico, assim como o espalhamento e diversificação viral.
Title in English
Intra-host genetic diversity of dengue virus type 4 strains from the municipality of Guarujá,
Keywords in English
Dengue virus type 4
Genetic diversity
Intra-host
Molecular evolution
Abstract in English
Characterizing intra-host genetic variability in dengue virus (DENV) virus is paramount for understanding its evolution and population dynamics in the context of its current status as a major human viral pathogen. The extent to which viral diversity accrues in infected host influences aspects such as pathogenesis, transmission, and host immunity. Although there are several studies about intra-host genetic diversity in dengue, so far nothing has been revealed about DENV-4. In the Guarujá municipality in the State of São Paulo, the reemergence and spread of this serotype was associated with its co-circulation and the displacement of serotypes 1, 2 and 3 during recent outbreaks. Based on this epidemiological framework, we seek to identify the intra-host genetic variation of DENV-4 strains from samples collected during the 2013 outbreak by using deep sequencing technologies. We characterized the genetic variability of DENV-4 at different levels, and the forces shaping this diversity. Likewise, we explored major transmission events among DENV-4 variants. Our results revealed a low intra-host genetic diversity for DENV-4. However, we found selective and mutational pressures contributing to genetic diversity, while recombination did not seem play an important role. We further identified purifying selection at population level but sites subject to potential diversifying selection. Additionally, we observed low frequency haplotypes being transmitted among hosts and contributing to the viral diversity of DENV-4 circulating in Guarujá. Our findings provide preliminary insights for future studies in mixed infections, drug resistance, virus variant spread and immune scape. This study is the first effort to investigate the intra-host diversity of DENV-4.
 
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Release Date
2019-03-14
Publishing Date
2017-03-14
 
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