Análisis de la variabilidad alélica de BmVDAC y Subolesina, dos candidatos vacunales contra Rhipicephalus microplus en aislados de México

• María Martina Esperanza Pérez Soria ^[1] ; Diego Josimar Hernández Silva ^[1] ; Juan Mosqueda ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Querétaro

     Universidad Autónoma de Querétaro

     México

     
• Localización: Nova scientia, ISSN-e 2007-0705, Vol. 11, Nº. 23, 2019, págs. 126-142
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Analysis of the allelic variability of BmVDAC and Subolesin, two vaccine candidates against Rhipicephalus microplus in isolates from Mexico
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    Resumen Introducción: Las garrapatas Rhipicephalus microplus son ectoparásitos hematófagos que impactan económicamente la ganadería a nivel mundial. Los acaricidas han sido una estrategia de control efectiva pero que generan la resistencia a estos químicos y la contaminación del medio ambiente. Una alternativa para contrarrestar los daños adversos de los químicos es la utilización de vacunas, las cuales presentan eficacia variable, debido posiblemente a la diferencia en la secuencia de aminoácidos entre los antígenos de las garrapatas de diferentes zonas geográficas. Por lo que el objetivo del presente trabajo fue analizar la variabilidad de dos antígenos vacunales: BmVDAC (Voltage Dependent Anion Channel) y Subolesina de R. microplus en aislados provenientes de diferentes estados de México. Método: Dos proteínas se seleccionaron con base a su eficacia como antígenos protectores: BmVDAC y Subolesina. Se colectaron garrapata R. microplus de distintos estados de México. Se realizaron extracciones ADN y ARN para la amplificación de bmvdac y subolesina respectivamente. Se obtuvieron las secuencias predichas de aminoácidos. Se hizo un análisis BLAST para confirmar la identidad entre las secuencias y alinearlas con el programa Clustal Omega para determinar el grado de similitud. Finalmente, se realizó un análisis con el programa MEGAX64 para determinar la relación filogenética de cada aislado. Resultados: Para BmVDAC, se observó un porcentaje promedio de identidad y similitud del 99.79% entre las diferentes secuencias de aminoácidos. En aislados de Chiapas, Nayarit, Media Joya, Querétaro, Tamaulipas y Guerrero se observó un porcentaje de identidad y similitud del 99.87%. Jalisco, Tabasco y Sinaloa presentaron el 99.56% en identidad y similitud. En promedio se observa un porcentaje de variabilidad de 0.21%. En el alineamiento de Subolesina con aislados de Yucatán, Nayarit, Querétaro, Chiapas, Sinaloa, Veracruz y Tamaulipas, y la cepa Munoz, se observó un porcentaje promedio de identidad del 99.87% y similitud del 100% entre las secuencias de aminoácidos. De las ocho secuencias, siete presentaron procentaje de identidad del 99.91%, mientras que para Nayarit el porcentaje fue de 99.39%. La variabilidad promedio fue del 0.13%. Los análisis filogenéticos no mostraron diferencias significativas entre las secuencias utilizando el método UPGMA. El porcentaje promedio obtenido del método Bootstrap de 10000 réplicas para los árboles filogenéticos de bmvdac y subolesina fue de más del 50%. Discusión o Conclusión: Este reporte representa la primera investigación respecto al grado de conservación entre aislados de R. microplus de diferentes estados en México para BmVDAC y Subolesina, dos candidatos vacunales contra esta garrapata. Considerando la variabilidad presentada entre las secuencias de los diferentes aislados de R. microplus, se puede concluir que BmVDAC y Subolesina son antígenos que se encuentran conservados, por lo que pueden considerarse como candidatos vacunales. Esta información es relevante para la selección de antígenos empleados en vacunas anti-garrapatas R. microplus en México.

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    Abstract Introduction: Rhipicephalus microplus ticks are hematophagous ectoparasites that economically impact lifestock industry worldwide. Acaricides have been an effective control strategy, but generate resistance to chemical compounds and environmental pollution. An alternative to counteract the chemical adverse effects is the vaccination usage, which is effective, environmentally friendly and unexpensive. However, still anti-tick vaccines present variable efficacy due to possible differences in aminoacid sequences within tick antigens from geografically distinct isolates. The aim of this work was to analyze the variability of two vaccine antigens: BmVDAC (Voltage Dependent Anion Channel) and Subolesin from R. microplus isolates from different states of Mexico. Methods: Two proteins were selected based on its efficacy as protective antigens: BmVDAC and Subolesin. R. microplus ticks was collected from different states of Mexico. Isolation of both DNA and RNA was performed to amplify bmvdac and subolesin respectively. Predicted amino acid sequences were obtained. A BLAST analysis was carried out to confirm the identity within sequences and determine similarity by an alignment using Clustal Omega. Finally, to determine the phylogenetic relationship of each isolate an analysis by MEGAX64 software was performed. Results: For BmVDAC, an average percentage of 99.79% identity and similarity was observed within the different aminoacid sequences. In the isolates from Chiapas, Nayarit, Media Joya, Queretaro, Tamaulipas and Guerrero a similarity and identity percentage of 99.87% was observed. Jalisco, Tabasco and Sinaloa a similarity and identity percentage of 99.56% was presented. On average, a variability percentage of 0.21% was observed. The Subolesin alignment with isolates from Yucatan, Nayarit, Queretaro, Chiapas, Sinaloa, Veracruz, Tamaulipas, and the reference Munoz strain, an identity average percentage of 99.87% and similarity percentage of 100% was observed in the aminoacid sequences. Seven from eight sequences presented identity percentage of 99.91% whereas for Nayarit the percentage was 99.39%. The average variability was 0.13%. Phylogenetic analysis did not show significant differences between sequences using the UPGMA method. Average percentage obtained by 10000 replicas by Bootstrap method for bmvdac and subolesin was up to 50%. Discussion and conclusion. This report represents the first research on the characterization of the variability for BmVDAC and Subolesin, two vaccine antigens against R. microplus isolates from different states of Mexico. Considering the low variability presented by the different R. microplus isolates sequences, we can conclude that BmVDAC and Subolesin are antigens that are conserved and can be considered as vaccine candidates. This information is relevant for antigen selection and vaccine design against R. microplus in Mexico.