Introduction. HIV infection remains a global public health problem. One of the key elements in the system of measures aimed at controlling HIV-infection is molecular genetic surveillance. The data obtained make it possible to solve a number of problems in the field of practical epidemiology, and are also of fundamental importance, expanding the understanding of the mechanisms underlying the variability of HIV-1. Most often, the HIV-1 genetic variant is determined by analysing the pol gene region. However, a number of studies are currently underway to investigate other fragments of the HIV-1 genome, such as genes coding its non-structural proteins.
The aim of the study is to assess the role of regions of the genome encoding non-structural proteins of HIV-1 in determining its genetic variant, in particular, for viruses circulating in Russia.
Materials and methods. Genomic maps of reference sequences of HIV-1 circulating recombinant forms and the HIV-1 nucleotide sequences obtained from HIV-infected patients were analyzed. The study design included stages collection of biosamples, proviral DNA extraction, amplification, sequencing, identification of HIV-1 genetic variants and analysis of the obtained data. Recombination breakpoints frequencies in different regions of the genome were compared using the Mann–Whitney criterion with Bonferroni multiplicity correction and chi-square with Benjamin–Hochberg multiplicity correction.
Results. It was found that among the regions of the HIV-1 genome encoding its structural proteins, the most frequent recombination breakpoints occurred in pol (RT) (p < 0.001/0.002); among the regions encoding non-structural proteins — in nef (p < 0.001/0.007/0.018). At the same time, the genotyping of the nef gene region more often (in 38% of cases) influenced the final HIV-1 genetic variant determination when assessed on a random sample of patients.
Conclusion. The regions of the HIV-1 genome with a high frequency of recombination breakpoints were determined.
Введение. В настоящее время инфекция вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) остаётся глобальной проблемой общественного здравоохранения. Одним из ключевых элементов в системе мероприятий, направленных на контроль над ВИЧ-инфекцией, является молекулярно-генетический мониторинг, позволяющий определить генетические варианты ВИЧ-1. Полученные данные позволяют решать ряд задач в области практической эпидемиологии, а также имеют фундаментальное значение, расширяя представления о механизмах, лежащих в основе изменчивости вируса. Чаще всего генетический вариант ВИЧ-1 определяют при анализе области гена pol. Однако в настоящее время осуществляют ряд исследований, направленных на изучение других участков генома ВИЧ-1, например генов, кодирующих его неструктурные белки.
Цель работы — оценка роли областей генома, кодирующих неструктурные белки ВИЧ-1, в определении его генетического варианта, в частности, у вирусов, циркулирующих на территории России.
Материалы и методы. На первом этапе исследования был проведён анализ геномных карт референсных штаммов циркулирующих рекомбинантных форм ВИЧ-1. На втором этапе — анализ нуклеотидных последовательностей ВИЧ-1, полученных от ВИЧ-инфицированных пациентов ГБУЗ МО «Центр профилактики и борьбы со СПИД». Дизайн исследования включал этапы: сбор биообразцов, экстракция провирусной ДНК, амплификация необходимых областей генома, секвенирование, определение генетических вариантов ВИЧ-1 (филогенетический анализ), анализ полученных данных. Сравнение частот встречаемости точек рекомбинации в разных областях генома проводили с использованием критерия Манна–Уитни с поправкой на множественность Бонферрони и χ2 с поправкой на множественность Бенджамини–Хохберга.
Результаты. Среди областей генома ВИЧ-1, кодирующих его структурные белки, наиболее часто точки рекомбинации встречались в гене pol (RT) (p < 0,001/0,002); среди областей, кодирующих неструктурные белки, — в nef (p < 0,001/0,007/0,018). При этом генетический вариант в области гена nef чаще (в 38% случаев) оказывал влияние на итоговый генетический вариант ВИЧ-1 при оценке на случайной выборке пациентов.
Заключение. Определены области генома ВИЧ-1 с высокой частотой встречаемости точек рекомбинации.