ANALYSIS OF CYTOPATHIC ISOLATES OF BOVINE VIRAL DIARRHEA VIRUS (BVDV) FOR GENOMIC REARRANGEMENTS ASSOCIATED WITH EXPRESSION OF THE PROTEIN NS3.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCalves born persistently infected (PI) with non-cytopathic bovine viral diarrhea virus (ncpBVDV) frequently develop a fatal gastroenteric illness called mucosal disease (MD). From animals affected by MD, both the original virus (ncpBVDV) and an antigenically identical, yet cytopathic virus (cpBVDV) can be isolated. Cytopathic BVDVs are originated from the ncp counterparts by diverse genetic mechanisms, all leading to the expression of the non-structural polypeptide NS3 as a discrete protein. In contrast, ncpBVDVs express only the large precursor polypeptide, NS2-3, which contains the NS3 sequence within its carboxy-terminal half. The investigation of the mechanism leading to NS3 expression in 41 cpBVDV isolates is reported. An RT-PCR strategy was designed to detect insertions within the NS2-3 gene and/or duplication of the NS3 gene two common mechanisms of expression of NS3. RT-PCR amplification revealed insertions in the NS2-3 gene of three cp isolates, being the inserts similar in size to that present in the cpBVDV NADL strain. Sequencing of one such insert revealed a 296 nucleotide sequence, with a central core of 270 putative aminoacid sequence highly homologous (98%) to the NADL insert, a sequence corresponding to the cellular J-Domain gene. Another cpBVDV isolate contained a duplication of the NS3 gene downstream from the original locus. In contrast, no detectable NS2-3 insertions nor NS3 gene duplications were observed in the genome of 37 cp isolates. These results demonstrate that cleavage of NS2-3 without bulk RNA insertions nor NS3 gene duplications seems to be a frequent mechanism leading to NS3 expression and BVDV cytopathology.Bezerros nascidos persistentemente infectados (PI) com o biótipo não citopático (ncp) do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) freqüentemente desenvolvem uma doença gastroentérica fatal, chamada de Doença das Mucosas (DM). Dos animais afetados pela DM é possível isolar o vírus original não-citopático (BVDVncp) e um vírus antigenicamente idêntico, porém citopático (BVDVcp). Os BVDVcps são gerados a partir do vírus original ncp por diversos mecanismos genéticos, que resultam na expressão da proteína não-estrutural NS3 como uma proteína individual. Em contrapartida, os BVDVncp expressam somente a proteína precursora NS2-3, que contém a seqüência da NS3 no seu terço carboxi-terminal. Este trabalho relata a investigação dos mecanismos genéticos associados com a expressão da NS3 em 41 isolados citopáticos de BVDV. Uma estratégia de RT-PCR foi delineada para detectar inserções no gene da NS2-3 e/ou duplicações no gene da NS3, dois mecanismos freqüentes de expressão da NS3. Amplificação do genoma dos 41 isolados por RT-PCR revelou a presença de inserções no gene da NS2-3 em três isolados, de tamanho similar a inserção presente na cepa de BVDVcp NADL. O seqüenciamento da inserção de um isolado revelou uma seqüência de 296 nucleotídeos, com uma região central de 270 nucleotídeos altamente homóloga (98%) com a inserção da cepa NADL, que corresponde a uma seqüência do gene celular J-Domain. Outro isolado de BVDVcp contém uma duplicação do gene da NS3 na direção 3 da sua posição original. Em 37 isolados cp não foram detectadas inserções na NS2-3 ou duplicações da NS3. Esses resultados demonstram que a clivagem da NS2-3 sem a presença de inserções de RNA ou duplicações do gene da NS3 parecem ser mecanismos frequentes de expressão da proteína NS3 e citopatologia no BVDV