Цирковирус свиней

Цирковирус свиней
Научная классификация
(без рейтинга):	Вирус
Область :	Моноднавирия
Королевство:	Шотокувираэ
Тип:	Крессднавирикота
Сорт:	Арфивирицетес
Заказ:	Цирливиралес
Семья:	Цирковирусиды
Род:	Цирковирус
Группы включены
	Цирковирус свиней 1 ; Цирковирус свиней 2 ; Цирковирус свиней 3 ; Цирковирус свиней 4 ;
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны
	(См. Цирковирус )

Цирковирусы свиней ( ЦВС ) представляют собой группу из четырех ^[1] одноцепочечные ДНК-вирусы, не имеющие несегментированной кольцевой оболочки. Они относятся к роду Circovirus , который может инфицировать свиней . ^[2] Вирусный капсид имеет икосаэдрическую форму и имеет диаметр около 17 нм.

PCV — это мельчайшие вирусы, автономно реплицирующиеся в эукариотических клетках. ^[3] Они реплицируются в ядре инфицированных клеток, используя полимеразу хозяина для амплификации генома.

ЦВС-2 вызывает заболевание, связанное с цирковирусом свиней , или синдром мультисистемного истощения после отъема (PMWS). Сейчас доступна эффективная вакцинация. В 2006 году компания Fort Dodge Animal Health ( Уайет ) выпустила первую одобренную Министерством сельского хозяйства США вакцину, содержащую инактивированный вирус ( ATCvet код : QI09AA07 ( ВОЗ )). ^[2]

Классификация

По состоянию на 2018 год известны три штамма PCV:

ЦВС-1 (впервые выявленный в 1974 г.) легко заражает, но не известно, что он вызывает заболевание у свиней. ^[3]
ЦВС-2 (впервые выделен в 1997 году) вызывает СПМ, который со временем приводит к значительному истощению лимфоцитов ; При патологоанатомическом исследовании больных животных обнаруживаются увеличенные лимфатические узлы и аномальная легочная ткань. Однако вирусная инфекция сама по себе имеет тенденцию вызывать лишь легкое заболевание, а сопутствующие факторы, такие как другие инфекции или иммуностимуляция, по-видимому, необходимы для развития тяжелого заболевания. ^[2] Например, одновременное заражение свиным парвовирусом или вирусом РРСС или иммуностимуляция приводят к усилению репликации ЦВС-2 и более тяжелому заболеванию у свиней, инфицированных ЦВС-2. ^[2]
ЦВС-3 (впервые описанный в 2015 году) вызывает широкий спектр проблем и может широко распространяться среди свиней. ^[4]

PCV-1 и PCV-2 демонстрируют высокую степень идентичности последовательностей и схожую геномную организацию; тем не менее, основа четкой патогенности еще не разгадана. ^[3] Организация PCV-3 аналогична, но идентичность последовательностей намного ниже. ^[4]

Геном

Формирование квадруплета «плавильный котел»

Геном PCV является одним из самых простых из всех вирусов, требуется только капсидный белок (ORF2) и два белка -репликазы для репликации и производства функционального вируса (ORF1). Из-за простоты PCV для репликации он должен в значительной степени полагаться на клеточный механизм хозяина. Начало репликации расположено на небольшой октануклеотидной ножке-петле, окруженной палиндромными повторами. ^[5] при этом ORF расположены лицом к лицу по обе стороны Ори . В частности, ORF1 расположена по часовой стрелке, а ORF2 — против часовой стрелки от Ори.

Два фермента-репликазы, созданные из ORF1, Rep и Rep', консервативны между двумя типами PCV и являются частью ранней фазы вируса. Репликазы отличаются тем, что Rep представляет собой полный транскрипт ORF1 из 312 аминокислот, тогда как Rep' представляет собой усеченную форму ORF1 в результате сплайсинга и имеет длину всего 168 аминокислот. Промотор Rep (Prep) содержит элемент стимулируемого интерфероном ответа (ISRE), который предполагает, что Rep и Rep' регулируются с помощью цитокинов . ^[6] и, вероятно, является средством преодоления вирусом иммунного ответа хозяина на инфекцию. Rep и Rep' образуют димер , который связывается с двумя гексамерными областями, прилегающими к стебель-петле, H1 и H2, которые необходимы для репликации. Когда димер связывается с этой областью, репликазы расщепляют область петли стебля-петли и остаются ковалентно связанными с областями H1 и H2 ДНК , которые становятся 5'- концом ДНК. Вновь образованный 3'-ОН-конец образует праймер хозяина с использованием РНК-полимеразы хозяина , который затем используется ДНК-полимеразой для начала транскрипции вирусной ДНК посредством репликации по катящемуся кругу . После того, как комплементарная цепь ДНК была создана, область стебля стебельковой петли образует рыхлую, не связанную водородом, четверную структуру ДНК. Эта слабосвязанная структура может образовывать короткоживущие ДНК-тримеры, которые образуют две матрицы для репликации, а также поддерживают целостность ядра стебельковой области стебельковой петли. ^[5] Терминация репликационной последовательности пока не идентифицирована, хотя есть доказательства, подтверждающие, что Rep также репрессирует свой собственный промотор Prep.

Область ORF2 кодирует капсидный белок Cap (также известный как CP), который немного отличается у PCV-1 и PCV-2. Эта вариация внутри ЦВС может объяснить, почему ЦВС-1 непатогенен, а ЦВС-2 патогенен. ^{[ противоречивый ]}. Промотор этого белка расположен внутри ORF1, в месте, где Rep' укорочен, и подвергается сращиванию с того же экзона до начальной точки кодирующей области ORF2. ^[6] и выражены как на ранней, так и на поздней фазе. Это иммуногенная область вируса, и это основная область исследований по созданию вакцины для лечения СПМВ.

В геноме существует третий ген, закодированный в ориентации, противоположной ORF1. Этот ген транскрибируется и является важным геном, участвующим в репликации вируса. ^[7]

Размер

Цирковирус свиней представляет собой реплицирующуюся структуру, одна из наименьших нитей ДНК которой состоит из простой петли ДНК.

Последовательность ДНК штамма MLP-22 цирковируса свиней типа 2 имеет длину 1726 пар оснований. ^[8]^[9]

Вход

ЦВС инфицирует широкий спектр типов клеток, включая гепатоциты , кардиомиоциты и макрофаги . Однако до недавнего времени было неизвестно, как именно достигается прикрепление и проникновение в эти клетки. Исследования показали, что ЦВС использует опосредованный клатрином эндоцитоз для проникновения в клетку, хотя предполагается, что могут существовать и другие факторы, которые еще не идентифицированы. После эндоцитоза образование эндосом и лизосом вызывает кислотный сдвиг pH, что позволяет АТФ -управляемому снятию оболочки с вируса и позволяет ему покинуть эндосомы и лизосомы. После того как вирус покидает эндосомы и лизосомы, он неизвестным путем попадает в ядро. ^[10]

Побег

Помимо ORF1 и ORF2, существует также ORF3, который не обязательно необходим для выживания PCV внутри хозяина. клетки-хозяина Исследования показали, что белок, кодируемый ORF3, может модулировать цикл клеточного деления и вызывать клеточно-опосредованный вирус-индуцированный апоптоз . Использование дрожжевой двухгибридной системы скрининга ORF3 против библиотеки кДНК свиньи показало, что белок ORF3 взаимодействует со свиным pPirh2, который представляет собой убиквитинлигазу E3 . Эта убиквитинлигаза Е3 обычно взаимодействует с р53 во время цикла деления клеток и не позволяет ему остановить цикл деления клеток на S-фазе . Однако ORF3 также взаимодействует с pPirh2 в той же области, что и p53, и вызывает усиление экспрессии p53. Это увеличение уровня р53 останавливает цикл деления клеток, и результатом этого является апоптоз, опосредованный р53, который высвобождает ЦВС во внеклеточную среду. ^[11]

Загрязнение человеческой вакцины

22 марта 2010 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) рекомендовало приостановить использование Ротарикса , одной из двух лицензированных в США вакцин против ротавируса , из-за обнаружения заражения вирусной ДНК . ^[12] Последующие исследования GlaxoSmithKline подтвердили заражение рабочих клеток и вирусного «семени», используемого при производстве Rotarix, а также подтвердили, что материал, вероятно, присутствовал на ранних стадиях разработки продукта, включая клинические испытания для получения одобрения FDA. ^[13]

Тестирование другой лицензированной вакцины против ротавирусной инфекции, RotaTeq , также выявило некоторые компоненты ЦВС-1 и ЦВС-2. ^[14] Известно, что цирковирус свиней 1 не вызывает заболеваний у людей или других животных. ^[12]^[13]

По состоянию на 8 июня 2010 г. FDA на основе тщательного анализа разнообразной научной информации пришло к выводу, что врачам и специалистам общественного здравоохранения в США целесообразно использовать как вакцину Rotarix, так и вакцину RotaTeq. ^[15]

См. также

Вирусология животных

Ссылки

^ «Таксономия вирусов: выпуск 2020 г.» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2021 года . Проверено 11 мая 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Эллис, Дж (март 2014 г.). «Цирковирус свиней: историческая перспектива». Ветеринарная патология . 51 (2): 315–327. дои : 10.1177/0300985814521245 . ПМИД 24569612 . S2CID 1406680 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Манкерц П. (2008). «Молекулярная биология цирковирусов свиней» . Вирусы животных: молекулярная биология . Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-22-6 .
^ Jump up to: ^а ^б Клауманн, Франчини; Корреа-Фис, Флоренция; Францо, Джон; Сибил, Марина; Нуньес, Хосе И.; Сегалес, Хоаким (12 декабря 2018 г.). «Современные сведения о цирковирусе свиней 3 (ЦВС-3): новый вирус с пока неизвестным влиянием на свиноводство» . Границы ветеринарной науки . 5 : 315. дои : 10.3389/fvets.2018.00315 . ПМК 6315159 . ПМИД 30631769 .
^ Jump up to: ^а ^б Ф. Фаурес; и др. (май 2009 г.). «Репликация цирковирусов свиней» . Вирусологический журнал . 6:60 . дои : 10.1186/1743-422X-6-60 . ПМК 2690592 . ПМИД 19450240 .
^ Jump up to: ^а ^б А. Манкерц; и др. (2004). «Молекулярная биология «цирковируса свиней»: анализ экспрессии генов и репликации вируса». Ветеринарная микробиология . 98 (2): 81–88. дои : 10.1016/j.vetmic.2003.10.014 . ПМИД 14741119 .
^ He JL, Dai D, Zhou N, Zhou JY (2012) Анализ предполагаемого гена ORF3 внутри цирковируса свиней типа 2. Гибридома (Larchmt) 31 (3): 180-187
^ «Геномы – Геном – NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 27 декабря 2018 г.
^ Мукерджи П., Сен А., Дас С., Милтон А.П., Шакунтала И., Гатак С., Баркалита Л.М. и Бора П. «Штамм цирковируса свиней 2 MLP-22, полный геном» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 21 апреля 2018 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Дж. Лю; и др. (сентябрь 2007 г.). «Белок ORF3 цирковируса свиней типа 2 взаимодействует со свиной убиквитин E3-лигазой Pirh2 и облегчает экспрессию p53 при вирусной инфекции» . Журнал вирусологии . 81 (71): 9560–9567. дои : 10.1128/JVI.00681-07 . ЧВК 1951394 . ПМИД 17581998 .
^ Г. Мизинзо; и др. (июль 2005 г.). «Характеристики связывания и проникновения цирковируса 2 свиней в клетки моноцитарной линии свиней 3D4/31» . Журнал общей вирусологии . 86 (7): 2057–2068. дои : 10.1099/vir.0.80652-0 . ПМИД 15958685 .
^ Jump up to: ^а ^б «Компоненты постороннего вируса, обнаруженные в вакцине Ротарикс; неизвестный риск для безопасности» США , Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов , 22 марта 2010 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Обнаружение ДНК PCV1 в Ротариксе» , FDA
^ «ДНК вирусов свиней, обнаруженных в вакцине Merck» , The Wall Street Journal , 7 мая 2010 г.
^ «Обновленная информация о ротавирусных вакцинах» . FDA.gov . Проверено 27 декабря 2018 г.

Внешние ссылки

[1] «Таксономия вирусов: выпуск 2020 г.» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2021 года . Проверено 11 мая 2021 г.

[Ellis2014-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Эллис, Дж (март 2014 г.). «Цирковирус свиней: историческая перспектива». Ветеринарная патология . 51 (2): 315–327. дои : 10.1177/0300985814521245 . ПМИД 24569612 . S2CID 1406680 .

[sobrino8-3] Jump up to: ^а ^б ^с Манкерц П. (2008). «Молекулярная биология цирковирусов свиней» . Вирусы животных: молекулярная биология . Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-22-6 .

[pcv3-4] Jump up to: ^а ^б Клауманн, Франчини; Корреа-Фис, Флоренция; Францо, Джон; Сибил, Марина; Нуньес, Хосе И.; Сегалес, Хоаким (12 декабря 2018 г.). «Современные сведения о цирковирусе свиней 3 (ЦВС-3): новый вирус с пока неизвестным влиянием на свиноводство» . Границы ветеринарной науки . 5 : 315. дои : 10.3389/fvets.2018.00315 . ПМК 6315159 . ПМИД 30631769 .

[PMD19450240-5] Jump up to: ^а ^б Ф. Фаурес; и др. (май 2009 г.). «Репликация цирковирусов свиней» . Вирусологический журнал . 6:60 . дои : 10.1186/1743-422X-6-60 . ПМК 2690592 . ПМИД 19450240 .

[PMD14741119-6] Jump up to: ^а ^б А. Манкерц; и др. (2004). «Молекулярная биология «цирковируса свиней»: анализ экспрессии генов и репликации вируса». Ветеринарная микробиология . 98 (2): 81–88. дои : 10.1016/j.vetmic.2003.10.014 . ПМИД 14741119 .

[He2012-7] He JL, Dai D, Zhou N, Zhou JY (2012) Анализ предполагаемого гена ORF3 внутри цирковируса свиней типа 2. Гибридома (Larchmt) 31 (3): 180-187

[8] «Геномы – Геном – NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 27 декабря 2018 г.

[9] Мукерджи П., Сен А., Дас С., Милтон А.П., Шакунтала И., Гатак С., Баркалита Л.М. и Бора П. «Штамм цирковируса свиней 2 MLP-22, полный геном» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 21 апреля 2018 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[PMD17581998-10] Дж. Лю; и др. (сентябрь 2007 г.). «Белок ORF3 цирковируса свиней типа 2 взаимодействует со свиной убиквитин E3-лигазой Pirh2 и облегчает экспрессию p53 при вирусной инфекции» . Журнал вирусологии . 81 (71): 9560–9567. дои : 10.1128/JVI.00681-07 . ЧВК 1951394 . ПМИД 17581998 .

[PMD15958685-11] Г. Мизинзо; и др. (июль 2005 г.). «Характеристики связывания и проникновения цирковируса 2 свиней в клетки моноцитарной линии свиней 3D4/31» . Журнал общей вирусологии . 86 (7): 2057–2068. дои : 10.1099/vir.0.80652-0 . ПМИД 15958685 .

[FDA_PR-12] Jump up to: ^а ^б «Компоненты постороннего вируса, обнаруженные в вакцине Ротарикс; неизвестный риск для безопасности» США , Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов , 22 марта 2010 г.

[FDAinfo-13] Jump up to: ^а ^б «Обнаружение ДНК PCV1 в Ротариксе» , FDA

[WSJ-14] «ДНК вирусов свиней, обнаруженных в вакцине Merck» , The Wall Street Journal , 7 мая 2010 г.

[15] «Обновленная информация о ротавирусных вакцинах» . FDA.gov . Проверено 27 декабря 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]