Molecular diversity and in vitro evolution of canine coronavirus (CCoV)

O coronavírus canino (CCoV) causa gastroenterite em cães jovens, podendo ser letal, sobretudo quando há coinfecção com parvovírus canino (CPV). Os objetivos do presente projeto foram investigar a presença de CCoV e CPV em amostras fecais de cães jovens; estudar a diversidade molecular das amostras de CCoV com base em sequenciamento parcial dos genes M, S, 3b e N, incluindo amostras vacinais, e estudar a evolução in vitro de CCoV em células A72 de fibroma canino. Foram detectados 40,17% (47/117) animais positivos para CCoV e 13,68% (16/117) para CPV. Estudos filogenéticos demonstraram que oito amostras foram classificadas como CCoV-II, vinte e cinco como CCoV-I. Análises para o gene M destacaram alta identidade de CCoV-I com amostras de coronavírus da peritonite infecciosa felina (PIF) e uma possível amostra pantrópica foi demonstrada pela análise do gene S. O gene do nucleocapsídeo de CCoV é altamente conservado entre os tipos I e tipo II, com uma resolução mais baixa em relação a árvores para os genes M e S. Amostras dos tipos I e II apresentam um polimorfismo baixo para o gene 3b, sem marcadores estáveis para diferenciação dos tipos de CCoV. Uma amostra de CCoV-II putativamente pantrópica foi isolada em células A72, resultando em efeito citopático no 5o dia da 5a passagem. No estudo evolutivo, a amostra vacinal CCV 1-71 e nove passagens desta em células A72 foram submetidas a amplificação parcial e clonagem molecular do gene S seguida de sequenciamento de DNA. Os resultados mostraram mutações não silenciosas, silenciosas e três deleções de aminoácidos, mas nenhuma mutação compartilhada entre as diversas passagens. Amostras vacinais de CCoV-II adaptadas em células podem ser altamente geneticamente estáveis após passagens em série em uma mesma linhagem celular, acumulando substituições de nucleotídeos principalmente sinônimas no gene S devido a relação célula - hospedeiro estável. Estes resultados de epidemiologia molecular e processos evolutivos de CCoV podem servir para uma melhor compreensão da virologia básica e ser base de dados para estudos em outros coronavírusCanine coronavirus (CCoV) causes gastroenteritis in young dogs and can be lethal, especially when there is co-infection with canine parvovirus (CPV). The objectives of this project were to investigate the presence of CCoV and CPV in stool samples from young dogs, the molecular diversity of CCoV strains based on partial sequencing of genes M, S, N and 3b, and the in vitro evolution of CCoV in A72 canine fibroma. Of the fecal samples studied, 40.17% animals (47/117) were positive for CCoV and 13.68% (16/117) for CPV. Phylogenetic studies have shown that eight strains were CCoV-II and twenty five CCoV-I. Phylogenetic analysis for the M gene highlighted the high identity of CCoV-I strains with a feline coronavirus strain (FCoV) that causes feline infectious peritonitis (FIP). Further analysis based on the spike gene showed a putative pantropic CCoV strain (CCoV-II/dog50). CCoV nucleocapsid gene is highly conserved among type I and type II, with a lower resolution relative to trees based on M and S genes. CCoV Types I and II had a low polymorphism for 3b gene, without any stable markers to differentiate thee types. Regarding the virus isolation trial, a putative pantropic CCoV-II strain was successfully isolated in A72 cells from, resulting in cytopathic effect on the 5th day of the 5th passage. In the evolutionary study, the vaccine strain CCV 1-71 and nine passages of this strain in A72 were submitted to partial S gene amplification and molecular cloning followed by DNA sequencing. Missense, silent, and three amino acids deletions were found amongst diverse clones of each passage, but no mutation was repeatedly found among passages. Cell culture-adapted CCoV-II vaccine strains can be highly genetically stable upon serial passage in a same cell line, accumulating primarily synonymous nucleotide substitutions in the S gene due to a stable cell-host relationship. In short, all data gathering herein on molecular epidemiology and evolutionary processes of CCoV can serve for a better understanding of basic virology and as a basis for studies on other coronaviruse