Вирус Drosophila X - Drosophila X virus

Вирус Drosophila X
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:incertae sedis
Семья:Birnaviridae
Род:Энтомобирнавирус
Разновидность:
Вирус Drosophila X

Вирус Drosophila X (DXV) принадлежит Birnaviridae семейство вирусов. Birnaviridae в настоящее время состоит из трех родов. Первый род Энтомобирнавирус, который содержит DXV.[1] Следующий род - Аквабирнавирус, содержащий вирус инфекционного некроза поджелудочной железы (IPNV).[1] Последний род Авибирнавирус, который содержит вирус инфекционной бурсальной болезни (IBDV).[1] Все эти роды имеют гомологию в трех конкретных областях их транскриптов. Гомология происходит от амино- и карбоксильных областей preVP2, небольшого домена длиной 21 остаток около карбоксильного конца VP3 и аналогичных небольших последовательностей ORF.[1]

DXV был назван в честь Drosophila melanogaster, где он был впервые изолирован. DXV был впервые выделен и назван в 1978 году.[2] DXV был обнаружен как контаминант у взрослых D. melanogaster во время учебы рабдовирусы.[2] Результаты анализа DXV показали, что DXV вызывает чувствительность как к диоксиду углерода, так и к NH2, что предполагает общую аноксию. Следовательно, патогенный путь DXV приводит к чувствительности к аноксии и смерти D. melanogaster.[2] Компоненты DXV были впервые визуализированы с помощью электронной микроскопии с отрицательным контрастом.[2] Происхождение DXV неизвестно и неясно. Считалось, что DXV мог существовать ранее в Дрозофила выводки в непатогенной форме. Кроме того, в исследованиях типа инфекции предполагалось, что DXV мог возникнуть как контаминант из фетальной телячьей сыворотки, поскольку было документально подтверждено, что эндогенные вирусы быка уже присутствовали в фетальной телячьей сыворотке.[3]

Структура, геном и репликация

Геном вируса Drosophila X имеет два сегмента: сегмент A и сегмент B.

DXV - это голый (без оболочки) вирус Балтимора III класса. Капсид этого белка содержит икосаэдр геометрия (T = 13), состоящая из 260 тримерных капсомеров VP2. В частности, DXV содержит двусегментированный геном дцРНК.[1] Оба сегмента генома DXV содержат 5’-концевой триплет GGA и консенсус 3’-концевого триплета CCC, что согласуется с birnaviridae (Shwed, 2002). Геном сегмента А имеет длину 3360 п.н.[1] Сегмент A кодирует последовательность полипротеина следующим образом: NH2-preVP2-VP4-VP3-COOH. Этот сегмент содержит большую и маленькую ORF. Сегмент B генома имеет длину 2991 п.н.[1] Сегмент B кодирует следующую полипептидную последовательность: NH2-VP1-COOH.[4] 5 ’UTR сегмента B гомологична сегменту A, но в отличие от сегмента A, существует только одна ORF.[4] Необычно VP1 может быть в двух формах; как свободный RdRp и как геномоподобный белок (VpG), который присоединяется 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 A состоит из 3069 нуклеотидов.[1] UTR характеризуются как 107 пар оснований на 5 ’стороне и 157 пар оснований на 3’ конце.[1] Стартовые кодоны могут находиться либо в позиции 102, либо в двух кодонах ниже по ходу в позиции 108. Однако инициирующий кодон начинается с 108 пар оснований.[1] Трансляция большого транскрипта ORF дает полипротеин массой 114 кДа.[1] Зрелый белок VP4, вирусная протеаза, помогает этому процессу увеличить процессинг полипротеина с образованием капсидного белка preVP2, вирусного рибонуклеопротеина VP3 (RNP) и дополнительных белков VP4.[1] Кроме того, белки VP3 могут связываться с пре-VP2 как структурный белок.[7] и с VP1, чтобы действовать как активатор транскрипции.[8]

Малая ORF сегмента A состоит из 711 нуклеотидов.[1] Эта ORF находится в месте, которое простирается через соединение VP4 / VP3, хотя точное положение неизвестно.[1] Механизм транскрипции маленькой ORF неизвестен. Однако возможность рибосомного сдвига рамки считывания 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 членов Birnaviridae. Предполагается, что малая ORF транслируется с помощью механизма, который использует субгеномные транскрипты.[1] В любом случае трансляция небольшого транскрипта ORF дает полипептид 27 кДа.[1] Этот полипептид состоит из 28 основных, в основном аргининовых, остатков. Однако этот полипептид не обнаружен в инфицированных клетках.

Транскрипт сегмента B кодирует, что он кодирует полипептид VP1 112,8 кДа после трансляции.[4] Этот полипептид был охарактеризован как РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp) и VpG.[5] Длина этого полипептида составляет 977 аминокислот, что делает его самым большим кодируемым RdRp в мире. Birnaviridae семья.[4] RdRp содержит консенсусный сайт связывания GTP и, как считается, обладает активностью самогуанилилирования, что делает его совместимым с Birnaviridae Емкость RdRp.[4]

Тропизм

В настоящее время DXV не заражает позвоночных. Известно, что беспозвоночные, такие как насекомые, являются хозяевами DXV, но их специфический тканевый тропизм точно не известен.[9] Клетки трахеи считались возможной мишенью, потому что есть доказательства того, что Дрозофила мухи, инфицированные DXV, страдают от недостатка кислорода в тканях, что в конечном итоге приводит к их гибели.[2] Основываясь на предыдущих исследованиях, DXV безуспешно культивировали в линиях клеток позвоночных и в мозге мышей.

Генетическая изменчивость

Еще не было доказано, что DXV естественным образом инфицирует Дрозофила летает поэтому; нет дикого типа штаммы DXV. Вирус Culex Y (CYV) является предварительным представителем того рода, к которому относится DXV. Было высказано предположение, что CYV может действовать как аналог дикого типа в исследованиях, основанных на DXV.[10] Кроме того, вирус Espirito Santo (ESV) определяется как родственный вид DXV. Этот конкретный вирус, ESV, был обнаружен в Aedes albopictus культура клеток, полученная из сыворотки крови пациента, инфицированной DENV-2. Различие между ESV и CYV будет заключаться в способности CYV независимо реплицироваться без других вирусов в культуре клеток насекомых.[11] Старт-кодон не AUG в ORF5 показан на Дрозофила и может регулировать трансляцию, что указывает на его функцию в реакции хозяина энтомобирнавируса.[11] Когда ORF5 экспрессируется, считается, что он опосредует сдвиг рамки рибосом.[11] Гептануклеотид, расположенный выше ORF (1897UUUUUUA), обнаруживается 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]

Исследование

Несмотря на то, что DXV широко используется в лаборатории, он никогда не считался естественной инфекцией. Дрозофила, и первоначально был идентифицирован в лабораторной культуре клеток. DXV может заразить плодовые мошки рода Дрозофила и обычно используется для изучения врожденный иммунитет в общем модельный организм Drosophila melanogaster. Вирус также часто используется для изучения РНК-интерференция как механизм вирусного иммунитета в Дрозофила.

DXV был контаминантом, который был выделен в инфекционных исследованиях с участием члена Rhabdoviridae семья, вирус Сигма.[9] С тех пор DXV широко использовался в исследованиях и внес значительный вклад в современные знания об иммунной системе насекомых.[12] Исследования инфекций, вызванных DXV, пролили свет на врожденный иммунный ответ и РНК-интерференция (RNAi) в Дрозофила мухи.[12] Кроме того, использование DXV у Drosophila 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 в Дрозофила.[13] Кроме того, результаты исследования DXV Дрозофила значительно повлиял на исследования вируса денге (DENV), чтобы узнать больше о его врожденном иммунном ответе на инфекции.[11] Было показано, что DENV контролируется РНКи в Дрозофила клетки и исследования показали, что взаимодействие DENV с РНКи столь же важно, как и миРНК. Сконструированные трансгенные Aedes aegypti Было показано, что комары обладают устойчивостью (вызванной ответом РНКи) к инфекциям DENV-2.[14]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п Chung, H.K .; Кордыбан, С; Кэмерон, L; Добос, П. (1996). «Анализ последовательности сегмента а генома бицистронного вируса Drosophila X и кодируемых им полипептидов». Вирусология. 225 (2): 359–68. Дои:10.1006 / viro.1996.0610. PMID  8918922.
  2. ^ а б c d е Teninges, D .; Оханесян, А .; Richard-Molard, C .; Контамин, Д. (1979). «Выделение и биологические свойства вируса Drosophila X». Журнал общей вирусологии. 42 (2): 241–254. Дои:10.1099/0022-1317-42-2-241.
  3. ^ Игараси, А; Ку, Р; Stollar, V (1977). «Эволюция и свойства культур клеток Aedes albopictus, устойчиво инфицированных вирусом sindbis». Вирусология. 82 (1): 69–83. Дои:10.1016/0042-6822(77)90033-2. PMID  898680.
  4. ^ а б c d е Shwed, P. S .; Добош, П; Cameron, L.A .; Вахария, 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 / viro.2001.1334. PMID  12069523.
  5. ^ а б Calvert, J.G .; 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. PMID  1919532.
  6. ^ Бернард, Дж (1980). «РНК-полимераза вируса Drosophila X: ориентировочная модель для репликации in vitro двухцепочечной РНК вириона». Журнал вирусологии. 33 (2): 717–23. Дои:10.1128 / JVI.33.2.717-723.1980. ЧВК  288596. PMID  6774107.
  7. ^ Саугар, I; Иригойен, Н. Luque, D; Carrascosa, J. L .; Rodríguez, J. F .; Кастон, Дж. Р. (2010). «Электростатические взаимодействия между капсидом и белками каркаса опосредуют структурный полиморфизм вируса с двухцепочечной РНК». Журнал биологической химии. 285 (6): 3643–50. Дои:10.1074 / jbc.M109.075994. ЧВК  2823505. PMID  19933276.
  8. ^ Гаррига, Д; Наварро, А; Querol-Audí, J; Abaitua, F; Rodríguez, J. F .; Вердагер, Н. (2007). «Механизм активации неканонической РНК-зависимой РНК-полимеразы». Труды Национальной академии наук. 104 (51): 20540–5. Bibcode:2007ПНАС..10420540Г. Дои:10.1073 / pnas.0704447104. ЧВК  2154467. PMID  18077388.
  9. ^ а б Tsai, C.W .; McGraw, E.A .; Ammar, E. -D .; Dietzgen, R.G .; Хогенхаут, С. А. (2008). «У Drosophila melanogaster уникальный иммунный ответ на вирус Sigma Rhabdovirus». Прикладная и экологическая микробиология. 74 (10): 3251–3256. Дои:10.1128 / AEM.02248-07. ЧВК  2394955. PMID  18378641.
  10. ^ Чжоу, Р.; Рана, Т. М. (2013). «Механизмы, основанные на РНК, регулирующие взаимодействия вирус-хозяин». Иммунологические обзоры. 253 (1): 97–111. Дои:10.1111 / imr.12053. ЧВК  3695692. PMID  23550641.
  11. ^ а б c d е ж Marklewitz, M .; Gloza-Rausch, F .; Kurth, A .; Kummerer, B.M .; Drosten, C .; Джанглен, С. (2012). «Первая изоляция энтомобирнавируса от свободноживущих насекомых». Журнал общей вирусологии. 93 (Pt 11): 2431–2435. Дои:10.1099 / vir.0.045435-0. PMID  22875257.
  12. ^ а б Zambon, R.A .; Нандакумар, М; Вахария, В. Н .; Ву, Л. П. (2005). «Путь Toll важен для противовирусного ответа у дрозофилы». Труды Национальной академии наук. 102 (20): 7257–62. Bibcode:2005PNAS..102.7257Z. Дои:10.1073 / pnas.0409181102. ЧВК  1129099. PMID  15878994.
  13. ^ Valanne, S; Wang, J. H .; Рэмет, М. (2011). "Путь передачи сигналов Toll Drosophila". Журнал иммунологии. 186 (2): 649–56. Дои:10.4049 / jimmunol.1002302. PMID  21209287.
  14. ^ Franz, A. W .; Санчес-Варгас, я; Adelman, Z. N .; Blair, C.D .; Beaty, B.J .; Джеймс, А. А .; Олсон, К. Э. (2006). «Разработка устойчивости на основе РНК-интерференции к вирусу денге типа 2 у генетически модифицированного Aedes aegypti». Труды Национальной академии наук. 103 (11): 4198–203. Bibcode:2006PNAS..103.4198F. Дои:10.1073 / pnas.0600479103. ЧВК  1449670. PMID  16537508.

внешняя ссылка

  • Управление ICTVdB (2006). 00.009.0.03.001. Вирус Drosophila X. В: ICTVdB - Универсальная база данных вирусов, версия 4. Бюхен-Осмонд, К. (Эд), Колумбийский университет, Нью-Йорк, США.
  • Брун, Дж. И Плюс, Н. в генетике и биологии дрозофилы (ред. Эшбернер, М. и Райт, Т. Р. Ф.) 625–702 (Academic Press, New York., 1980).