Isolation and study of a strain of lumpy skin disease virus of cattle

Abstract

The identification of new virus strains will prevent the development of outbreaks thanks to the development and use of vaccines. The aim of the work was to isolate and sequence the genome of lumpy skin disease virus from an epizootic in the Kostanay region. The genetic material of virions was identified by polymerase chain reaction (PCR); viral antigens and antibodies to them have been determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) or diffusion test methods; to accumulate the material, the virus has been cultivated in lamb testicle monoclonal cell; new generation sequencing has been performed using MiSeq System and FastQ software; strain affiliation has been established by the BLASTN-alignment method. Specific amplicons of the virus with a length of 347 bp. were detected in skin samples but not found in blood. Antigens in 1:5–1:320 dilutions were identified in skin material and 2–3 passages of monoclonals; less antigenic activity was found in the blood in a 1:2 dilution. In response to the pathogen, specific immunoglobulins were synthesized in the serum of 67% of the studied animals and were detected in dilutions of 1:100–1:400. The viral material was accumulated in monoclonals and isolated in a sucrose gradient. The whole-genome sequence of the obtained material confirmed the isolation of a new strain of nodular dermatitis virus with a percentage of similarity to the closest homologues of 99.66%. The strain was named Dermatitis nodularis bovum/2018/Kostanay/KZ; the sequence has been submitted to GeneBank, and the object has been deposited in the Collection of Microorganisms under accession number M-9–21/D. The obtained information can be used to prevent the spread of foci of cattle infection.

Виявлення нових штамів вірусу дозволить запобігти розвитку спалахів завдяки розробці та використанню вакцин. Метою роботи було виділення та секвенування генома вірусу бугристої шкіри з епізоотії в Костанайській області. Генетичний матеріал віріонів ідентифіковано методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР); вірусні антигени та антитіла до них визначені методом імуноферментного аналізу (ІФА) або дифузійного тесту; для накопичення матеріалу вірус культивували в моноклонах клітин яєчок ягняти; секвенування нового покоління виконано за допомогою системи MiSeq System та програмного забезпечення FastQ; приналежність штамів встановлено методом BLASTN-вирівнювання. Специфічні амплікони вірусу довжиною 347 п.н. були виявлені в зразках шкіри, але не виявлені в крові. У шкірному матеріалі та 2–3 пасажах моноклоналів ідентифікували антигени в розведеннях 1:5–1:320; меншу антигенну активність виявлено в крові в розведенні 1:2. У відповідь на збудника у 67 % досліджених тварин у сироватці крові синтезувалися специфічні імуноглобуліни, які виявлялися в розведеннях 1:100–1:400. Вірусний матеріал накопичували в моноклонах і виділяли в градієнті сахарози. Повногеномна послідовність отриманого матеріалу підтвердила виділення нового штаму вірусу нодулярного дерматиту з відсотком подібності до найближчих гомологів 99,66 %. Штам отримав назву Dermatitis nodularis bovum/2018/Kostanay/KZ; послідовність була подана до GeneBank, і об'єкт був депонований у Колекції мікроорганізмів під інвентарним номером M-9–21/D. Отримана інформація може бути використана для запобігання поширенню вогнищ інфекції великої рогатої худоби.