Diverzita a evoluční historie vybraných virů přenášených hlodavci

Mgr. Jana Těšíková, Ph.D.

Doctoral thesis

Diversity and evolutionary history of selected rodent-borne viruses

Abstract:

Hlodavci představují významnou skupinu drobných savců, ať už jako užitečné modelové organismy v řadě studijních oborů či jako obávaní škůdci a přenašeči patogenů. I přes jejich známé spojení s infekčními agens, lokální populace hlodavců a jimi přenášené viry jsou v řadě zemí, a to především v těch rozvojových, prostudovány jen minimálně. To platí dokonce i pro viry se zoonotickým potenciálem, včetně mamarenavirů a hantavirů (obě skupiny hostí patogeny schopné vyvolat krvácivou horečku u lidí). Pro jiné hlodavce, jako je hojně studovaná myš domácí (Mus musculus), vědci sice mají obsáhlá množství dat, avšak tato data jsou často zaměřená na laboratorní kmeny myší a laboratorní virové izoláty, nezohledňující situaci v přirozeném prostředí. První kapitola této práce popisuje objev nových mamarenavirů (viry Bitu a Kwanza), nového kmene pro vědu známého mamarenaviru (virus Luna) a nových kmenů již známých hantavirů (viry Sangassou a Mouyassué), které jsme objevili v Africe za využití molekulárně genetických metod a následně specifikovali s využitím fylogenetických analýz. Druhá kapitola práce se zabývá orthohantavirem Tigray (TIGV) z Etiopie, který jsme identifikovali během mého magisterského studia. Tato kapitola charakterizuje genom Tigray viru získaný za pomocí sekvenování nové generace a přináší rozsáhlou fylogeografickou studii, zaměřenou na evoluční vztahy tohoto viru s jeho specifickými hostiteli, krysami endemického rodu Stenocephalemys. Poslední kapitola je věnována myši domácí a herpesviru, který běžně přenáší, myšímu cytomegaloviru (MCMV), se zaměřením na genetickou strukturu a divergenci tohoto viru v populacích divokých myší v Evropské hybridní zóně. Souhrnně, tato práce přináší nové poznatky o virech vyskytujících se u divokých hlodavců v málo či dosud neprozkoumaných zemích a evolučních vztahů s jejich hostiteli, a také pohledy na dobře prostudovaný laboratorní model v jeho přirozeném prostředí.

Abstract:

Rodents represent an important group of small mammals, whether as helpful model organisms in many fields of study or as feared pests and carriers of pathogens. Despite their known association with infectious agents, there are many geographic areas, particularly in some developing countries, with little knowledge of the virome of local rodent populations. This applies even to viruses with zoonotic potential, including mammarenaviruses and hantaviruses (both groups host pathogens capable of causing hemorrhagic fever in humans). For other rodents, such as the well-studied house mouse (Mus musculus), the scientific community has a plethora of data concerning its viruses. However, these data are often biased towards the laboratory strains of mice as well as virus isolates, disregarding the situation in the natural environment. The first chapter of this PhD thesis describes novel mammarenaviruses (Bitu and Kwanza viruses) and novel strains of mammarenaviruses (Luna virus), as well as hantaviruses (Sangassou and Mouyassué viruses), discovered in Africa using molecular genetic approaches and subsequent phylogenetic analyses. The second chapter of the thesis deals with the hantavirus detected during my master's study, Tigray orthohantavirus (TIGV) from Ethiopia. This chapter includes a genomic characterisation of TIGV by next-generation sequencing and an extensive phylogeographic study focusing on the evolutionary relationships with its unique hosts, the rats of the endemic genus Stenocephalemys. The last chapter is devoted to the house mouse and its common herpesvirus - murine cytomegalovirus (MCMV), with an emphasis on its genetic structure and divergence in feral mice populations from both sides of the European house mouse hybrid zone. Collectively, this work brings new knowledge about the viral composition of wild rodents in little or so far unexplored countries and the evolutionary relationships with their rodent hosts, and insights into the natural settings of the well-known laboratory model.

Keywords

rodents, rodent-borne viruses, hantaviruses, arenaviruses, cytomegaloviruses, phylogeny, coevolution

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 11. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 1. 12. 2022
• Supervisor: Ph.D. Joëlle,Marie,Chantal Goüy de Bellocq Feuquieres
• Reader: Mgr. Václav Hönig, Ph.D., Prof. Tarja Sironen

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Ecological and Evolutionary Biology / Zoology