Identification of a new alphacoronavirus (Coronaviridae: Alphacoronavirus) associated with the greater horseshoe bat (Rhinolophus ferrumequinum) in the south of European part of Russia

封面图片

如何引用文章

全文:

详细

Introduction. Bats are recognized as primary natural reservoirs for alpha- and betacoronaviruses. The interspecies transmission of bat coronaviruses to other mammalian hosts, including livestock and humans, can lead to epidemics, epizootics, and global pandemics.

Objective. This study aims to describe coronaviruses associated with horseshoe bats (Rhinolophus spp.) in the southern regions of the European part of Russia.

Materials and methods. Fecal samples were collected from bats inhabiting caves on the southern macroslope of the Greater Caucasus (Sochi-Adler region) during 2020, 2021, and 2024. Viral genomes were detected and analyzed using high-throughput sequencing (NGS) and RT-PCR.

Results. A novel alphacoronavirus, designated Kudep virus (GenBank acc. # PQ649435), was identified in R. ferrumequinum. Presumably the Kudep virus represents a novel species within the subgenus Decacovirus of the genus Alphacoronavirus. The virus Showed 72% nucleotide identity to a Cardioderma bat coronavirus from Kenya and up to 67% nucleotide identity to the YN2012 virus group found in horseshoe bats in China. RT-PCR screening revealed active circulation of both Kudep virus and the previously described SARS-like betacoronavirus Khosta-1 in the study area. Infection rates in a single R. ferrumequinum colony during autumn 2021 reached 59.2% and 70.5% for Kudep and Khosta-1, respectively. Frequent co-infections with both viruses were observed in individual bats.

Conclusion. Our findings expand the understanding of the distribution of bat alphacoronaviruses and their genetic diversity. We demonstrate the presence of a persistent natural foci of two potentially zoonotic bat coronaviruses, ecologically associated with R. ferrumequinum in the southern European part of Russia.

作者简介

Sergey Lenshin

Stavropol Plague Control Research Institute of Rospotrebnadzor

Email: lenshin-s@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6815-2869

researcher at the bacteriological laboratory, Sochi department

俄罗斯联邦, 354000, Sochi

Tatyana Vishnevskaya

D.I. Ivanovsky institute of virology of N.F Gamaleya national research center on epidemiology and microbiology of Ministry of health of Russian Federation

Email: t_vish77@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6963-8681

researcher at the biotechnology laboratory

俄罗斯联邦, 123098, Moscow

Alexey Romashin

Sochi National Park

Email: romashin@sochi.com
ORCID iD: 0000-0003-4751-1484

PhD (Biology), leading researcher

俄罗斯联邦, 354002, Sochi

Yulia Bulycheva

D.I. Ivanovsky institute of virology of N.F Gamaleya national research center on epidemiology and microbiology of Ministry of health of Russian Federation

Email: boulychevayuli@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6798-7925

researcher at the laboratory of biology and indication of arboviruses

俄罗斯联邦, 123098, Moscow

Oleg Vyshemirsky

National Research Center «Kurchatov Institute»

Email: olegvyshem@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5345-8926

PhD (Medicine), leading researcher at the laboratory of infectious virology, Kurchatov Complex of Medical Primatology

俄罗斯联邦, 354376, Veseloe village, Sochi

Sophya Solovyeva

D.I. Ivanovsky institute of virology of N.F Gamaleya national research center on epidemiology and microbiology of Ministry of health of Russian Federation

Email: sassony@ya.ru
ORCID iD: 0009-0006-7021-7143

junior researcher at the laboratory of biology and indication of arboviruses

俄罗斯联邦, 123098, Moscow

Asya Gitelman

D.I. Ivanovsky institute of virology of N.F Gamaleya national research center on epidemiology and microbiology of Ministry of health of Russian Federation

Email: gitelman_ak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8410-2332

leading researcher at the biotechnology laboratory

俄罗斯联邦, 123098, Moscow

Alexey Pazilin

D.I. Ivanovsky institute of virology of N.F Gamaleya national research center on epidemiology and microbiology of Ministry of health of Russian Federation

Email: pazilin@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-5665-409X

senior researcher at the biotechnology laboratory

俄罗斯联邦, 123098, Moscow

Dmitry Lvov

D.I. Ivanovsky institute of virology of N.F Gamaleya national research center on epidemiology and microbiology of Ministry of health of Russian Federation

Email: dk_lvov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8176-6582

RAS Full Member, Professor, Dr. Sci. (Medicine), Chief Researcher

俄罗斯联邦, 123098, Moscow

Ben Hu

Wuhan Institute of Virology, Chinese Academy of Sciences

Email: huben@wh.iov.cn
ORCID iD: 0000-0001-9194-3474

PhD, researcher at the Key Laboratory of Virology and Biosafety

中国, Wuhan, 430207

Zheng-Li Shi

Wuhan Institute of Virology, Chinese Academy of Sciences; Guangzhou National Laboratory

Email: zlshi@wh.iov.cn
ORCID iD: 0000-0001-8089-163X

PhD, head of the Key Laboratory of Virology and Biosafety, Wuhan Institute of Virology

中国, Wuhan, 430207; Guangzhou International Bio-Island, Guangzhou 51005, Guangdong

Sergey Alkhovsky

D.I. Ivanovsky institute of virology of N.F Gamaleya national research center on epidemiology and microbiology of Ministry of health of Russian Federation

编辑信件的主要联系方式.
Email: s_alkhovsky@gamaleya.org
ORCID iD: 0000-0001-6913-5841

corresponding member of RAS, Dr. Sci. (Biology), head of the laboratory of biotechnology

俄罗斯联邦, 123098, Moscow

参考

  1. L’vov D.K., ed. Ecology of viruses. In: Handbook of Virology. Viruses and Viral Infections of Humans and Animals [Rukovodstvo po virusologii. Virusy i virusnye infektsii cheloveka i zhivotnykh]. Moscow: MIA; 2013. (in Russian)
  2. Letko M., Seifert S.N., Olival K.J., Plowright R.K., Munster V.J. Bat-borne virus diversity, spillover and emergence. Nat. Rev. Microbiol. 2020; 18(8): 461–71. https://doi.org/10.1038/s41579-020-0394-z
  3. Grange Z.L., Goldstein T., Johnson C.K., Anthony S., Gilardi K., Daszak P., et al. Ranking the risk of animal-to-human spillover for newly discovered viruses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2021; 118(15): e2002324118. https://doi.org/10.1073/pnas.2002324118
  4. Forni D., Cagliani R., Clerici M., Sironi M. Molecular Evolution of Human Coronavirus Genomes. Trends Microbiol. 2016; 25(1): 35–48. https://doi.org/10.1016/j.tim.2016.09.001
  5. Li W., Shi Z., Yu M., Ren W., Smith C., Epstein J.H., et al. Bats are natural reservoirs of SARS-like coronaviruses. Science. 2005; 310(5748): 676–9. https://doi.org/10.1126/science.1118391
  6. Lvov D.K., Alkhovsky S.V. Source of the COVID-19 pandemic: ecology and genetics of coronaviruses (Betacoronavirus: Coronaviridae) SARS-CoV, SARS-CoV-2 (Subgenus Sarbecovirus), and MERS-CoV (Subgenus Merbecovirus). Voprosy Virusologii. 2020; 65(2): 62–70. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-2-62-70 https://elibrary.ru/hnouwn (in Russian)
  7. Woo P.C., Lau S.K., Lam C.S., Lau C.C., Tsang A.K., Lau J.H., et al. Discovery of seven novel Mammalian and avian coronaviruses in the genus deltacoronavirus supports bat coronaviruses as the gene source of alphacoronavirus and betacoronavirus and avian coronaviruses as the gene source of gammacoronavirus and deltacoronavi. J. Virol. 2012; 86(7): 3995–4008. https://doi.org/10.1128/jvi.06540-11
  8. Zhou P., Fan H., Lan T., Yang X.L., Shi W.F., Zhang W., et al. Fatal swine acute diarrhoea syndrome caused by an HKU2-related coronavirus of bat origin. Nature. 2018; 556(7700): 255–8. https://doi.org/10.1038/S41586-018-0010-9
  9. Lenshin S.V., Romashin A.V., Vyshemirsky O.I., Lvov D.K., Alkhovsky S.V. Bats of the subtropical climate zone of the Krasnodar territory of Russia as a possible reservoir of zoonotic viral infections. Voprosy virusologii. 2021; 66(2): 112–22. https://doi.org/10.36233/0507-4088-41 https://elibrary.ru/bimauw (in Russian)
  10. Wang N., Luo C., Liu H., Yang X., Hu B., Zhang W., et al. Characterization of a new member of alphacoronavirus with unique genomic features in Rhinolophus bats. Viruses. 2019; 11(4): 379. https://doi.org/10.3390/v11040379
  11. Wu Z., Yang L., Ren X., He G., Zhang J., Yang J., et al. Deciphering the bat virome catalog to better understand the ecological diversity of bat viruses and the bat origin of emerging infectious diseases. ISME J. 2016; 10(3): 609–20. https://doi.org/10.1038/ismej.2015.138
  12. Lau S.K.P., Wong A.C.P., Zhang L., Luk H.K.H., Kwok J.S.L., Ahmed S.S., et al. Novel bat alphacoronaviruses in southern China support Chinese horseshoe bats as an important reservoir for potential novel coronaviruses. Viruses. 2019; 11(5): 423. https://doi.org/10.3390/v11050423
  13. Alkhovsky S., Lenshin S., Romashin A., Vishnevskaya T., Vyshemirsky O., Bulycheva Y., et al. SARS-like Coronaviruses in Horseshoe Bats (Rhinolophus spp.) in Russia, 2020. Viruses. 2022; 14(1): 113. https://doi.org/10.3390/v14010113
  14. Yashina L.N., Zhigalin A.V., Abramov S.A., Luchnikova E.M., Smetannikova N.A., Dupal T.A., et al. Coronaviruses (Coronaviridae) of bats in the northern Caucasus and south of western Siberia. Vopr. Virusol. 2024; 69(3): 255–65. https://doi.org/10.36233//0507-4088-233
  15. Urushadze L., Babuadze G., Shi M., Escobar L.E., Mauldin M.R., Natradeze I., et al. A cross sectional sampling reveals novel coronaviruses in bat populations of Georgia. Viruses. 2021; 14(1): 72. https://doi.org/10.3390/v14010072
  16. Tao Y., Tang K., Shi M., Conrardy C., Li K.S., Lau S.K., et al. Genomic characterization of seven distinct bat coronaviruses in Kenya. Virus Res. 2012; 167(1): 67–73. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2012.04.007
  17. Liu D.X., Fung T.S., Chong K.K., Shukla A., Hilgenfeld R. Accessory proteins of SARS-CoV and other coronaviruses. Antiviral. Res. 2014; 109: 97–109. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2014.06.013
  18. Lau S.K., Li K.S., Tsang A.K., Shek C.T., Wang M., Choi G.K., et al. Recent transmission of a novel alphacoronavirus, bat coronavirus HKU10, from Leschenault’s rousettes to pomona leaf-nosed bats: first evidence of interspecies transmission of coronavirus between bats of different suborders. J. Virol. 2012; 86(21): 11906–18. https://doi.org/10.1128/jvi.01305-12
  19. Drexler J.F., Corman V.M., Drosten C. Ecology, evolution and classification of bat coronaviruses in the aftermath of SARS. Antiviral. Res. 2014; 101: 45–56. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2013.10.013
  20. Tao Y., Tang K., Shi M., Conrardy C., Li K.S., Lau S.K., et al. Genomic characterization of seven distinct bat coronaviruses in Kenya. Virus Res. 2012; 167(1): 67–73. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2012.04.007
  21. Anthony S.J., Johnson C.K., Greig D.J., Kramer S., Che X., Wells H., et al. Global patterns in coronavirus diversity. Virus Evol. 2017; 3(1): vex012. https://doi.org/10.1093/ve/vex012
  22. Cohen L.E., Fagre A.C., Chen B., Carlson C.J., Becker D.J. Coronavirus sampling and surveillance in bats from 1996–2019: a systematic review and meta-analysis. Nat. Microbiol. 2023; 8(6): 1176–86. https://doi.org/10.1038/s41564-023-01375-1
  23. Bueno L.M., Rizotto L.S., Viana A.O., Silva L.M.N., de Moraes M.V.D.S., Benassi J.C., et al. High genetic diversity of alphacoronaviruses in bat species (Mammalia: Chiroptera) from the Atlantic Forest in Brazil. Transbound. Emerg. Dis. 2022; 69(5): e2863–75. https://doi.org/10.1111/tbed.14636
  24. Caraballo D.A., Sabio M.S., Colombo V.C., Piccirilli M.G., Vico L., Hirmas Riade S.M., et al. The role of Molossidae and Vespertilionidae in shaping the diversity of alphacoronaviruses in the Americas. Microbiol. Spectr. 2022; 10(6): e0314322. https://doi.org/10.1128/spectrum.03143-22
  25. Liu D.X., Fung T.S., Chong K.K., Shukla A., Hilgenfeld R. Accessory proteins of SARS-CoV and other coronaviruses. Antiviral. Res. 2014; 109: 97–109. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2014.06.013
  26. Lau S.K., Li K.S., Tsang A.K., Shek C.T., Wang M., Choi G.K., et al. Recent transmission of a novel alphacoronavirus, bat coronavirus HKU10, from Leschenault’s rousettes to pomona leaf-nosed bats: first evidence of interspecies transmission of coronavirus between bats of different suborders. J. Virol. 2012; 86(21): 11906–18. https://doi.org/10.1128/jvi.01305-12
  27. Fan Y., Zhao K., Shi Z.L., Zhou P. Bat Coronaviruses in China. Viruses. 2019; 11(3): 210. https://doi.org/10.3390/v11030210
  28. Balboni A., Palladini A., Bogliani G., Battilani M. Detection of a virus related to betacoronaviruses in Italian greater horseshoe bats. Epidemiol. Infect. 2011; 139(2): 216–9. https://doi.org/10.1017/s0950268810001147
  29. Wang L.F., Shi Z., Zhang S., Field H., Daszak P., Eaton B.T. Review of bats and SARS. Emerg. Infect. Dis. 2006; 12(12): 1834–40. https://doi.org/10.3201/eid1212.060401
  30. Drexler J.F., Corman V.M., Drosten C. Ecology, evolution and classification of bat coronaviruses in the aftermath of SARS. Antiviral. Res. 2014; 101: 45–56. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2013.10.013
  31. Lvov D.K., Shchelkanov M.Y., Alkhovsky S.V., Deryabin P.G. Zoonotic viruses of Northern Eurasia: Taxonomy and ecology. London: Academic Press, Elsevier; 2015.
  32. Lvov D.K., Borisevich S.V., Alkhovsky S.V., Burtseva E.I. Relevant approaches to analysis of viral genomes for biosafety. Infektsionnye bolezni: Novosti, Mneniya, Obuchenie. 2019; 8(2): 96–101. https://doi.org/10.24411/2305-3496-2019-12012 https://elibrary.ru/xbkmpl (in Russian)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Figure. Phylogeny of Kudep virus based on analysis of RdRp (a), spike protein S (b), and nucleocapsid protein N (c) of certan representatives of the genus Alphacoronavirus. The Kudep virus is marked with a black circle. Human coronaviruses are marked with a transparent triangle.

下载 (316KB)
索引源数据

版权所有 © Lenshin S.V., Vishnevskaya T.V., Romashin A.V., Bulycheva Y.I., Vyshemirsky O.I., Solovyeva S.A., Gitelman A.K., Pazilin A.S., Lvov D.K., Hu B., Shi Z., Alkhovsky S.V., 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».