Objective: The chikungunya virus (CHIKV) is an arthropod-borne Alphavirus transmitted to humans, primarily via Aedes mosquitoes. In Puerto Rico, the first locally transmitted infections were reported in May 2014. Although the virus strain in Puerto Rico is related to the Asian/American lineage, many autochthonous cases have emerged recently in the Caribbean region (including Puerto Rico), raising the question of how CHIKV will evolve and adapt in PR. Taking the role of the envelope glycoprotein (E1) in viral evolution and transmission as a given, we analyzed the genetic diversity of the Puerto Rican (PR) E1 gene sequences and the phylogenetic relationships between those sequences and sequences from other parts of the world.
Materials and methods: To analyze the overall genetic variation, 772 nucleotide sequences of the E1 gene were obtained from the Virus Pathogen Resource (ViPR). A maximum-likelihood analysis was performed to determine the phylogenetic relationships between the PR sequences and sequences from 48 countries around the world.
Results: The analysis of the E1 gene identified variations at 4 nucleotide positions, which included synonymous and nonsynonymous mutations. In addition, 2 nonsynonymous amino acid changes, T207M and S120L, were unique to the PR CHIKV sequences, and T155I was found to be shared by the PR (n = 3) and Colombia (n = 1) strains.
Conclusion: Our analysis of the E1 gene revealed new molecular signatures in PR CHIKV sequences, 1 of which was also found in Colombia. While studies have shown possible relationships between T98A and A226V with viral adaptation and spread, no other PR sequence contained these vector-adaptive mutations. Thus, constant monitoring of the virus remains an essential factor in the establishment of control strategies to track viral spread.
Objetivo: El virus chikungunya (CHIKV) es un Alphavirus transmitido a los humanos principalmente a través de los mosquitos Aedes. En Puerto Rico, las primeras infecciones transmitidas localmente se notificaron en mayo de 2014. Aunque el virus en Puerto Rico está relacionado con el linaje asiático/americano, muchos casos autóctonos han surgido recientemente en la región del Caribe, lo que plantea la pregunta: ¿Cómo CHIKV evolucionará y se adaptará en Puerto Rico? Dado el papel de la glicoproteína de la envoltura (E1) en la evolución y transmisión del virus, analizamos la diversidad genética y las relaciones filogenéticas entre las secuencias del gen E1 en Puerto Rico y otras partes del mundo.
Materiales y métodos: Para analizar la variación genética, se obtuvieron 772 secuencias de nucleótidos del gen E1 de la base de datos “Virus Pathogen Resource (ViPR)”. Se realizó un análisis de máxima verosimilitud para observar las relaciones filogenéticas entre las secuencias de Puerto Rico y las secuencias de cuarenta y ocho países alrededor del mundo.
Resultados: Análisis del gen E1 identificó variantes en cuatro posiciones de nucleótidos, que incluyen mutaciones sinónimas y no sinónimas. Además, dos cambios de aminoácidos no sinónimos, T207M y S120L, son únicos en las secuencias de PR, y se encontró que T155I se compartió entre las cepas PR (n = 3) y Colombia (n = 1).
Conclusiones: Nuestro análisis del gen E1 reveló nuevas marcas moleculares en las secuencias de Puerto Rico, una de las cuales también se encontró en Colombia. Si bien los estudios han demostrado posibles relaciones entre T98A y A226V con la adaptación y propagación viral, ninguna secuencia de Puerto Rico contenía estas mutaciones adaptativas a los vectores. Por lo tanto, el monitoreo constante del virus sigue siendo un factor importante en el establecimiento de estrategias de control para monitorear la propagación viral.
Keywords: Chikungunya virus; Envelope glycoprotein 1; Evolution.