Вирус дрозофилы X
| Вирус дрозофилы X | |
|---|---|
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Рибовирия |
| Королевство: | Орторнавиры |
| Тип: | неопределенное место |
| Семья: | Бирнавирусиды |
| Род: | Энтомобирнавирус |
| Разновидность: | Вирус дрозофилы X
|
Вирус Drosophila X (DXV) принадлежит к Birnaviridae семейству вирусов . Birnaviridae в настоящее время состоит из трех родов. Первый род — Entomobirnavirus , содержащий DXV. [ 1 ] Следующий род — Aquabirnavirus , содержащий вирус инфекционного панкреонекроза (IPNV). [ 1 ] Последний род — Avivirnavirus , который содержит вирус инфекционной бурсальной болезни (IBDV). [ 1 ] Все эти роды содержат гомологию в трех специфических областях своих транскриптов. Гомология происходит из амино- и карбоксильных областей preVP2, небольшого домена длиной 21 остаток рядом с карбоксильным концом VP3 и подобных небольших последовательностей ORF. [ 1 ]
DXV был назван в честь Drosophila melanogaster , где он был впервые выделен. DXV был впервые выделен и назван в 1978 году. [ 2 ] DXV был обнаружен как контаминант у взрослых особей D. melanogaster при изучении рабдовирусов . [ 2 ] Результаты анализа DXV показали, что DXV вызывает чувствительность как к диоксиду углерода, так и к NH 2 , что предполагает общую аноксию. Таким образом, патогенный путь DXV приводит к чувствительности к аноксии и гибели D. melanogaster . [ 2 ] С помощью электронной микроскопии с отрицательным контрастом сначала были визуализированы компоненты DXV. [ 2 ] Происхождение DXV неизвестно и неясно. Считалось, что DXV мог уже существовать в выводках дрозофилы в непатогенной форме. Кроме того, в ходе исследований инфекционного типа было высказано предположение, что DXV мог возникнуть как примесь из фетальной телячьей сыворотки, поскольку было документально подтверждено, что эндогенные бычьи вирусы уже находились в фетальной телячьей сыворотке. [ 3 ]
Структура, геном и репликация
[ редактировать ]
DXV — это голый (без оболочки) вирус Балтимора класса III. Капсид этого белка имеет икосаэдрическую геометрию (Т=13), состоящий из 260 тримерных капсомеров VP2. В частности, DXV содержит двухсегментированный геном дцРНК. [ 1 ] Оба сегмента генома DXV содержат 5'-концевой триплет GGA и 3'-концевой консенсусный триплет CCC, что соответствует бирнавирусам (Shwed, 2002). Геном сегмента А имеет длину 3360 п.н. [ 1 ] Сегмент А кодирует последовательность полипротеина следующего вида: NH2-preVP2-VP4-VP3-COOH. Этот сегмент содержит большую и малую ORF. Геном сегмента B имеет длину 2991 п.н. [ 1 ] Сегмент B кодирует следующую полипептидную последовательность: NH2-VP1-COOH. [ 4 ] 5'-UTR сегмента B гомологичен сегменту A, но в отличие от сегмента A имеет только одну ORF. [ 4 ] Необычно то, что VP1 может существовать в двух формах; как свободный RdRp и как геномоподобный белок (VpG), который прикрепляется к обоим 5'-концевым сегментам DXV через фосфодиэфирную связь Ser-5'-GMP. [ 5 ] Репликация DXV следует охарактеризованному циклу репликации вируса дцРНК. [ 6 ]
Большая ORF сегмента А состоит из 3069 нуклеотидов. [ 1 ] UTR характеризуются длиной 107 п.н. на 5'-конце и 157 п.н. на 3'-конце. [ 1 ] Стартовые кодоны могут находиться либо в положении 102, либо на два кодона ниже положения 108. Однако инициирующий кодон начинается с 108 п.н. [ 1 ] Трансляция большого транскрипта ORF приводит к образованию полипротеина массой 114 кДа. [ 1 ] Зрелый белок VP4, вирусная протеаза, способствует этому процессу, увеличивая процессинг полипротеина с образованием капсидного белка preVP2, вирусного рибонуклеопротеина VP3 (RNP) и дополнительных белков VP4. [ 1 ] Кроме того, белки VP3 могут ассоциироваться с пре-VP2 в качестве структурного белка. [ 7 ] и с VP1 для функции активатора транскрипции. [ 8 ]
Небольшая ORF сегмента А состоит из 711 нуклеотидов. [ 1 ] Эта ORF находится в месте, пересекающем соединение VP4/VP3, хотя точное положение неизвестно. [ 1 ] Механизм транскрипции малой ORF неизвестен. Однако возможность сдвига рамки рибосомы была исключена, поскольку небольшой сайт ORF не содержит характерных признаков, таких как «скользкая последовательность» длиной 7 нуклеотидов или расположенный ниже псевдоузел, который наблюдается у других представителей Birnaviridae . Предполагается, что небольшая ORF транслируется по механизму, использующему субгеномные транскрипты. [ 1 ] В любом случае в результате трансляции небольшого транскрипта ORF образуется полипептид массой 27 кДа. [ 1 ] Этот полипептид состоит из 28 основных, главным образом аргининовых остатков. Однако этот полипептид не был обнаружен в инфицированных клетках. [ нужна ссылка ]
Транскрипт сегмента B кодирует полипептид VP1 массой 112,8 кДа после трансляции. [ 4 ] Было охарактеризовано, что этот полипептид представляет собой РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp) и VpG. [ 5 ] Этот полипептид имеет длину 977 аминокислот, что делает его самым крупным кодируемым RdRp в семействе Birnaviridae . [ 4 ] RdRp содержит консенсусный сайт связывания GTP и, как полагают, обладает активностью самогуанилилирования, что делает его совместимым с способностью RdRp Birnaviridae . [ 4 ]
Тропизм
[ редактировать ]В настоящее время DXV не поражает позвоночных. Известно, что хозяевами DXV являются беспозвоночные, например насекомые, однако их специфический тканевый тропизм доподлинно неизвестен. [ 9 ] Считалось, что возможной мишенью могут быть клетки трахеи, поскольку есть свидетельства того, что мухи -дрозофилы , инфицированные DXV, страдают от недостатка поступления кислорода в их ткани, что в конечном итоге приводит к смерти. [ 2 ] Судя по предыдущим исследованиям, DXV безуспешно культивировали в линиях клеток позвоночных и мозге мышей. [ нужна ссылка ]
Генетическая изменчивость
[ редактировать ]Поэтому еще не было показано, что DXV естественным образом заражает мух -дрозофил ; не существует дикого типа штаммов DXV . Вирус Culex Y (CYV) является предварительным представителем рода, к которому относится DXV. Было высказано предположение, что CYV может выступать в качестве аналога дикого типа в исследованиях, в которых используется DXV. [ 10 ] Кроме того, вирус Эспириту-Санто (ESV) считается родственным виду DXV. Этот конкретный вирус, ESV, был обнаружен в культуре клеток Aedes albopictus , полученной из сыворотки пациента, инфицированной DENV-2. Разница между ESV и CYV заключается в способности CYV независимо реплицироваться без воздействия других вирусов в культуре клеток насекомых. [ 11 ] Старт-кодон, отличный от AUG, в ORF5 был обнаружен у дрозофилы и может регулировать трансляцию, что указывает на его функцию в реакциях хозяина энтомобирнавируса. [ 11 ] Считается, что экспрессия ORF5 опосредует сдвиг рамки рибосомы. [ 11 ] Гептануклеотид, расположенный выше ORF (1897UUUUUUA), обнаружен как в ESV, так и в DXV. Вместе с филогенетическим анализом и различиями в расположении нуклеотидов и аминокислот между CYV и ESV было показано, что CYV и ESV являются родственными видами DXV. [ 11 ]
Исследовать
[ редактировать ]Несмотря на широкое использование в лаборатории, DXV никогда не был обнаружен как естественная инфекция дрозофилы и первоначально был идентифицирован в лабораторной культуре клеток. DXV может инфицировать плодовых мушек рода Drosophila и обычно используется для изучения врожденного иммунитета у обычного модельного организма Drosophila melanogaster . Вирус также часто используется для изучения РНК-интерференции как механизма вирусного иммунитета у дрозофилы . [ нужна ссылка ]
DXV был контаминантом, который был выделен в ходе инфекционных исследований с участием члена семейства Rhabdoviridae , вируса Sigma. [ 9 ] С тех пор DXV широко использовался в исследованиях и внес значительный вклад в современные знания об иммунной системе насекомых. [ 12 ] Исследования заражения DXV пролили свет на врожденный иммунный ответ и РНК-интерференцию (РНКи) у мух -дрозофил . [ 12 ] Кроме того, использование DXV на дрозофиле показало, что РНКи является основной формой противовирусного эффекторного механизма. [ 11 ] Что касается пути Toll в противовирусном ответе, есть доказательства того, что этот путь ингибирует репликацию DXV у дрозофилы . [ 13 ] Кроме того, результаты исследования DXV на дрозофиле значительно повлияли на исследования вируса денге (DENV), позволившие узнать больше о его врожденном иммунном ответе на инфекции. [ 11 ] Было показано, что DENV контролируется RNAi в клетках дрозофилы , и исследования показали, что взаимодействие DENV с RNAi так же важно, как и siRNA. Было показано, что сконструированные трансгенные комары Aedes aegypti обладают устойчивостью (вызванной реакцией РНКи) к инфекциям DENV-2. [ 14 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п Чанг, Гонконг; Кордыбан, С; Кэмерон, Л; Добос, П. (1996). «Анализ последовательности сегмента а генома бицистронного вируса дрозофилы X и его кодируемых полипептидов» . Вирусология . 225 (2): 359–68. дои : 10.1006/виро.1996.0610 . ПМИД 8918922 .
- ^ Jump up to: а б с д и Тенингес, Д.; Оганесян А.; Ришар-Молар, К.; Контамин, Д. (1979). «Выделение и биологические свойства вируса дрозофилы X» . Журнал общей вирусологии . 42 (2): 241–254. дои : 10.1099/0022-1317-42-2-241 .
- ^ Игараси, А; Ку, Р; Столлар, В. (1977). «Эволюция и свойства культур клеток Aedes albopictus, персистентно инфицированных вирусом синдбис». Вирусология . 82 (1): 69–83. дои : 10.1016/0042-6822(77)90033-2 . ПМИД 898680 .
- ^ Jump up to: а б с д и Швед, PS; Добос, П; Кэмерон, Луизиана; Вахариа, В.Н.; Дункан, Р. (2002). «Белки VP1 бирнавируса образуют отдельную подгруппу РНК-зависимых РНК-полимераз, лишенных мотива GDD» . Вирусология . 296 (2): 241–50. дои : 10.1006/виро.2001.1334 . ПМИД 12069523 .
- ^ Jump up to: а б Калверт, Дж. Г.; Надь, Э; Солер, М; Добос, П. (1991). «Характеристика связи VPg-dsRNA вируса инфекционного панкреонекроза» . Журнал общей вирусологии . 72 (10): 2563–7. дои : 10.1099/0022-1317-72-10-2563 . ПМИД 1919532 .
- ^ Бернард, Дж (1980). «РНК-полимераза вируса дрозофилы X: предварительная модель репликации двухцепочечной РНК вириона in vitro» . Журнал вирусологии . 33 (2): 717–23. doi : 10.1128/JVI.33.2.717-723.1980 . ПМК 288596 . ПМИД 6774107 .
- ^ Саугар, я; Иригойен, Н; Люке, Д; Карраскоса, JL; Родригес, JF; Кастон, младший (2010). «Электростатические взаимодействия между капсидом и каркасными белками опосредуют структурный полиморфизм двухцепочечного РНК-вируса» . Журнал биологической химии . 285 (6): 3643–50. дои : 10.1074/jbc.M109.075994 . ПМК 2823505 . ПМИД 19933276 .
- ^ Гаррига, Д; Наварро, А; Кероль-Ауди, Дж; Абайтуа, Ф; Родригес, JF; Вердагер, Н. (2007). «Механизм активации неканонической РНК-зависимой РНК-полимеразы» . Труды Национальной академии наук . 104 (51): 20540–5. Бибкод : 2007PNAS..10420540G . дои : 10.1073/pnas.0704447104 . ПМК 2154467 . ПМИД 18077388 .
- ^ Jump up to: а б Цай, CW; Макгроу, Э.А.; Аммар, Э.-Д.; Дицген, Р.Г.; Хогенхаут, Ю.А. (2008). «Drosophila melanogaster вызывает уникальный иммунный ответ на вирус Rhabdovirus Sigma» . Прикладная и экологическая микробиология . 74 (10): 3251–3256. дои : 10.1128/АЕМ.02248-07 . ПМК 2394955 . ПМИД 18378641 .
- ^ Чжоу, Р; Рана, ТМ (2013). «Механизмы на основе РНК, регулирующие взаимодействие хозяина с вирусом» . Иммунологические обзоры . 253 (1): 97–111. дои : 10.1111/imr.12053 . ПМЦ 3695692 . ПМИД 23550641 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Марклевиц, М.; Глоза-Рауш, Ф.; Курт, А.; Куммерер, Б.М.; Дростен, К.; Юнглен, С. (2012). «Первое выделение энтомобирнавируса из свободноживущих насекомых» . Журнал общей вирусологии . 93 (Часть 11): 2431–2435. дои : 10.1099/vir.0.045435-0 . ПМИД 22875257 .
- ^ Jump up to: а б Замбон, РА; Нандакумар, М; Вахариа, В.Н.; Ву, LP (2005). «Путь Toll важен для противовирусного ответа у дрозофилы» . Труды Национальной академии наук . 102 (20): 7257–62. Бибкод : 2005PNAS..102.7257Z . дои : 10.1073/pnas.0409181102 . ПМК 1129099 . ПМИД 15878994 .
- ^ Валанн, С; Ван, Дж. Х.; Рамет, М (2011). «Сигнальный путь дрозофилы Toll» . Журнал иммунологии . 186 (2): 649–56. doi : 10.4049/jimmunol.1002302 . ПМИД 21209287 .
- ^ Франц, AW; Санчес-Варгас, я; Адельман, З.Н.; Блэр, компакт-диск; Бити, Би Джей; Джеймс, А.А.; Олсон, К.Э. (2006). «Инженерная устойчивость на основе РНК-интерференции к вирусу денге типа 2 у генетически модифицированных Aedes aegypti» . Труды Национальной академии наук . 103 (11): 4198–203. Бибкод : 2006PNAS..103.4198F . дои : 10.1073/pnas.0600479103 . ПМЦ 1449670 . ПМИД 16537508 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Управление ICTVdB (2006). 00.009.0.03.001. Вирус дрозофилы X. В: ICTVdB — Универсальная база данных вирусов, версия 4. Бюхен-Осмонд, К. (ред.), Колумбийский университет, Нью-Йорк, США.
- Брун, Г. и Плюс, Н. в книге «Генетика и биология дрозофилы» (ред. Эшбернер, М. и Райт, TRF) 625–702 (Academic Press, Нью-Йорк, 1980).