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18 April 2013 Modeling the Association of Space, Time, and Host Species with Variation of the HA, NA, and NS Genes of H5N1 Highly Pathogenic Avian Influenza Viruses Isolated from Birds in Romania in 2005–2007
Mohammad Alkhamis, Andres Perez, Nicole Batey, Wendy Howard, Greg Baillie, Simon Watson, Stephanie Franz, Raffaella Focosi-Snyman, Iuliana Onita, Raluca Cioranu, Mihai Turcitu, Paul Kellam, Ian H. Brown, Andrew C. Breed
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Abstract

Molecular characterization studies of a diverse collection of avian influenza viruses (AIVs) have demonstrated that AIVs' greatest genetic variability lies in the HA, NA, and NS genes. The objective here was to quantify the association between geographical locations, periods of time, and host species and pairwise nucleotide variation in the HA, NA, and NS genes of 70 isolates of H5N1 highly pathogenic avian influenza virus (HPAIV) collected from October 2005 to December 2007 from birds in Romania. A mixed-binomial Bayesian regression model was used to quantify the probability of nucleotide variation between isolates and its association with space, time, and host species. As expected for the three target genes, a higher probability of nucleotide differences (odds ratios [ORs] > 1) was found between viruses sampled from places at greater geographical distances from each other, viruses sampled over greater periods of time, and viruses derived from different species. The modeling approach in the present study maybe useful in further understanding the molecular epidemiology of H5N1 HPAI virus in bird populations. The methodology presented here will be useful in predicting the most likely genetic distance for any of the three gene segments of viruses that have not yet been isolated or sequenced based on space, time, and host species during the course of an epidemic.

Modelo de la asociación entre espacio, tiempo y especies hospedadoras con variaciones de los genes HA, NA y NS de virus de la influenza aviar H5N1 altamente patógenos aislados de aves en Rumania entre los años 2005 al 2007.

Los estudios de caracterización molecular de una colección diversa de virus de la influenza aviar (AIV) han demostrado que la mayor variabilidad genética de estos virus se encuentra en los genes HA, NA, y NS. El objetivo fue cuantificar la asociación entre la localización geográfica, los períodos de tiempo, y las especies hospedadoras con la variación en los pares de nucleótidos dentro de los genes HA, NA y NS de 70 aislamientos de virus de la influenza aviar altamente patógenos H5N1 (HPAIV) recolectados entre octubre de 2005 a diciembre del 2007 de aves en Rumania. Se utilizó un modelo de regresión bayesiana mixto binomial para cuantificar la probabilidad de variación de nucleótidos entre los aislamientos y su relación con el espacio, el tiempo, y las especies hospedadoras. Como se esperaba, para los tres genes estudiados, una mayor probabilidad de diferencias de nucleótidos (odds ratio [OR] > 1) se encontró entre los virus recolectados de lugares con grandes distancias geográficas entre sí, los virus detectados a lo largo de grandes períodos de tiempo, y los virus derivados de diferentes especies. El enfoque de este modelo en el presente estudio puede resultar útil para comprender aún más la epidemiología molecular del virus de la influenza aviar H5N1 altamente patógeno en poblaciones de aves. La metodología presentada, puede ser útil para predecir durante el curso de una epidemia, la distancia genética más probable para cualquiera de los tres segmentos de genes de virus que aún no han sido aislados, o secuenciados con base en el espacio, en el tiempo y en las especies hospedadoras.

American Association of Avian Pathologists
Mohammad Alkhamis, Andres Perez, Nicole Batey, Wendy Howard, Greg Baillie, Simon Watson, Stephanie Franz, Raffaella Focosi-Snyman, Iuliana Onita, Raluca Cioranu, Mihai Turcitu, Paul Kellam, Ian H. Brown, and Andrew C. Breed "Modeling the Association of Space, Time, and Host Species with Variation of the HA, NA, and NS Genes of H5N1 Highly Pathogenic Avian Influenza Viruses Isolated from Birds in Romania in 2005–2007," Avian Diseases 57(3), 612-621, (18 April 2013). https://doi.org/10.1637/10494-011713-Reg.1
Received: 26 January 2013; Accepted: 1 April 2013; Published: 18 April 2013
JOURNAL ARTICLE
10 PAGES


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