Пенистый вирус крупного рогатого скота - Bovine foamy virus

Пенистый вирус крупного рогатого скота
Классификация вирусов
Группа:
Группа VI (оцРНК-RT )
Порядок:
Ортервиралес
Семья:
Retroviridae
Подсемейство:
Spumaretrovirinae
Род:
Спумавирус
Виды:
Пенистый вирус крупного рогатого скота
Серотип

Пенистый вирус крупного рогатого скота

Пенистый вирус крупного рогатого скота (BFV) представляет собой оц (+) РНК ретровирус что принадлежит к роду spumaviridae. Спумавирусы отличаются от других шести членов семейства retroviridae, как структурно, так и патогенно. Супмавирусы получили свое название от спума то латинский для «пены». «Пенистый» аспект «пенистого вируса» происходит от синцитий формирование и стремительное вакуолизация инфицированных клеток, создавая «пенистый» вид.[1][2]

Открытие

Первый пенистый вирус был выделен из структур печени Макака резус в 1955 г.[3][4] Пенистый вирус крупного рогатого скота был выделен в 1969 г. от крупного рогатого скота с лимфосаркома.[5] На момент открытия мало было известно о влиянии вируса и о том, играл ли он роль в развитии лимфосаркома в скоте. Продолженные исследования показали, что распространенность инфекции BFV составляет 40-85% во всем мире, но не имеет какой-либо значительной патогенной природы.[6][5]

Структура / морфология

Очень простая диаграмма зрелого вириона BFV

Пенистый вирус крупного рогатого скота представляет собой сферический вирус с оболочкой. Вирусные частицы имеют диаметр примерно 80-100 нм и содержат одноцепочечные, положительно-смысловая РНК: оц (+) РНК. 20% выпущенных вирионы содержат двухцепочечный ДНК как продукт поздней стадии обратной транскрипции. Наружная мембрана вируса покрыта множеством гликопротеины которые позволяют ему взаимодействовать с окружающей средой. Сразу за конвертом находится буфер между капсид и конверт, известный как белок матрица. Матрица отвечает за поддержание формы мембраны, а также участвует в подающий надежды обработать. Внутри матрицы находится капсид, белковая оболочка, содержащая вирусные нежный, обратная транскриптаза и нуклеокапсид, внутри которого живет генетический материал вирусов.[7] Из-за тенденции вирусов проникать в эндоплазматический ретикулум, вирионы имеют тенденцию отображать характеристики незрелого белка вокруг ядра, а также уникальные гликопториен шипы на поверхности мембраны. Частицы BFV также обладают электронно-просвечивающими мембранами, которые легко пересекаются электронами.[1]

Вирусный геном

Чрезвычайно простая диаграмма генома пенистого вируса крупного рогатого скота

BFV имеет монопаратный геном, что означает, что весь его геном хранится в одной молекуле оцРНК (+) / дцДНК. Эта молекула линейного димерного генома содержит примерно 12,3кб информации. Молекула обладает 5'-крышка и 3'поли-А хвост. Каждый из этих концов имеет 600-кратную последовательность терминальных повторов (LTR). Области U3, R и U5 содержатся в этих LTR. 5'-конец имеет сайт связывания праймера, в то время как 3 'конец обладает полипуриновым трактом.[7]

Вирусный вход

Вложение

Процесс, посредством которого пенистые вирусы проникают в клетку, не имеет определенных уровней характеристики, однако известно, что вирусная частица сначала прикрепляется к своему хозяину, используя SU. гликопротеин присутствует на конверте.[8] Рецептор связывания пенистых вирусов не совсем известен, однако известно, что вирус способен инфицировать целый спектр клеток, а это означает, что рецептор связывания должен быть довольно распространенным в большинстве форм клеток.[9] Исследования показали, что наиболее вероятным кандидатом на роль общего рецептора является гепарансульфат (HS), чрезвычайно распространенный гликозаминогликан (GAG) присутствует на ECM из многих ячеек.[9]

Fusion

После интернализации вирусная частица должна слиться с внутренним сосудистым веществом и позволить своему генетическому материалу выйти в цитоплазму. Слияние вирусов опосредуется через TM гликопротеин. Процесс слияния имитируется, когда белок ТМ расщепляется изменяющимся уровнем pH, что, в свою очередь, вызывает изменение конформации белка, сливая мембрану вируса с внутренним сосудистым веществом.[9]

Цикл репликации

Обзор цикла

Как только вирусная частица благополучно доставит свой генетический материал в цитоплазму своего хозяина, произойдет одно из двух. Если генетическая нагрузка вириона была двухцепочечной ДНК, вирусная ДНК будет напрямую интегрироваться в геном хозяина через вирусный фермент интегразу.[1][7] Если полезной нагрузкой была оцРНК, РНК сначала копируется в sdDNA с помощью обратной транскриптазы, а затем случайным образом интегрируется в геном хозяина с помощью интегразы. Затем клетка-хозяин выполняет свои естественные функции репликации, однако при этом транскрибирует вирусную РНК, которая затем транслируется в предшественник. полипротеины.[7] На этом этапе цикла, если какая-либо вирусная РНК остается, она будет транскрибирована в дцДНК, однако уже слишком поздно для интеграции в геном клетки-хозяина. Эта дцДНК затем случайным образом упаковывается во вновь образованные вирионы вместе с оцРНК. С этого момента вирусные частицы начинают распускаться. Большинство зародышей в эндоплазматический ретикулум которые затем упаковываются и распределяются по другим ячейкам. Некоторым частицам удается выйти через мембрану, но это количество обычно довольно мало.[7][10][11]

Уникальные особенности цикла репликации

Будучи спумавирус, пенистый вирус крупного рогатого скота имеет уникальный жизненный цикл, даже по сравнению с другими ретровирусы. Одно из этих отличий - механизм, используемый в подающий надежды обработать. Вместо того, чтобы пробуждать плазматическая мембрана как более традиционный ретровирус, BFV и другие пенистые вирусы размножаются с помощью эндоплазматический ретикулум. Еще один аспект BFV, который делает его уникальным среди других ретровирусов, - это то, насколько поздно в цикле репликации происходит обратная транскрипция. Это приводит к тому, что некоторые из вирионы содержащий ДНК скорее чем типичный РНК. Это также приводит к некоторому уровню интеграции в клетку-хозяин. ДНК необычными способами.[10] По этой причине ученые сравнили пенистые вирусы с вирусами семейства Hepadnaviridae. Пенистые вирусы также содержат структурные гены, отличные от их конкретного рода. Белок Gag не всегда правильно расщепляется до зрелой формы вирусного белка, как это видно у других членов ретровирды, что приводит к общей незрелой морфологии FV.[1] Связанный с почкованием белок Env обнаружен в трансмембранный домен из вирон содержит эндоплазматический ретикулум сигнал удержания, который способствует его способности прорастать в ER.[1][11]

Взаимодействие с хостом

Наиболее очевидный результат взаимодействия между вирусом и его хозяином - это явное образование большого количества вакуолей по всей цитоплазме. Это называется вакуолизацией, и именно поэтому спумавирусы получили свое название. Большинство инфицированных клеток также начинают быстрое образование синцития.[1] Хотя этот эффект наблюдается довольно часто, его причина еще не установлена. В более редких случаях регистрировалась гибель клеток.[2]

Сопутствующие заболевания

На сегодняшний день ни один известный патоген не связан с пенистым вирусом крупного рогатого скота.

Тропизм

Известно, что пенистый вирус крупного рогатого скота способен инфицировать широкий спектр клеток.[2] К ним относятся фибробласты, эпителиальные клетки и нервные клетки. Используя такие методы, как ПЦР, пенистый вирус крупного рогатого скота можно идентифицировать в большинстве тканей инфицированных животных.[1]

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г Meiering, Christopher D .; Максин Л. Линиал (январь 2001 г.). «Историческая перспектива эпидемиологии и инфекции пенистого вируса». Обзоры клинической микробиологии. 14 (1): 165–176. Дои:10.1128 / CMR.14.1.165-176.2001. ISSN  0893-8512. ЧВК  88968. PMID  11148008.
  2. ^ а б c Линиал, Максин Л. (1999-03-01). «Пенистые вирусы - нетрадиционные ретровирусы». Журнал вирусологии. 73 (3): 1747–1755. Дои:10.1128 / JVI.73.3.1747-1755.1999. ISSN  0022-538X. ЧВК  104413. PMID  9971751.
  3. ^ Enders, J. F .; Пиблз, Т. К. (июнь 1954 г.). «Размножение в тканевых культурах цитопатогенных агентов от больных корью». Труды Общества экспериментальной биологии и медицины (Нью-Йорк, Нью-Йорк). 86 (2): 277–286. Дои:10.3181/00379727-86-21073. ISSN  0037-9727. PMID  13177653.
  4. ^ Rustigian, R .; Johnston, P .; Рейхарт, Х. (январь 1955 г.). «Заражение культур тканей почек обезьян вирусоподобными агентами». Труды Общества экспериментальной биологии и медицины (Нью-Йорк, Нью-Йорк). 88 (1): 8–16. Дои:10.3181/00379727-88-21478. ISSN  0037-9727. PMID  14357329.
  5. ^ а б Malmquist, W.A .; Van der Maaten, M.J .; Бут, А. Д. (январь 1969 г.). «Выделение, иммунодиффузия, иммунофлуоресценция и электронная микроскопия синцитиального вируса лимфосаркоматозного и явно нормального крупного рогатого скота». Исследования рака. 29 (1): 188–200. ISSN  0008-5472. PMID  4974302.
  6. ^ Johnson, R.H .; de la Rosa, J .; Abher, I .; Кертаядня, И. Г .; Entwistle, K. W .; Fordyce, G .; Холройд, Р. Г. (январь 1988 г.). «Эпидемиологические исследования бычьего спумавируса». Ветеринарная микробиология. 16 (1): 25–33. Дои:10.1016/0378-1135(88)90124-1. ISSN  0378-1135. PMID  2833003.
  7. ^ а б c d е SIB Swiss Insitiute of Bioinformatics. «Вирус спумы».
  8. ^ таксономия. «Браузер таксономии». www.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2017-11-02.
  9. ^ а б c Плохманн, Катрин; Хорн, Энн; Гшмак, Ева; Армбрустер, Николь; Криг, Дженнифер; Викторович, Татьяна; Вебер, Конрад; Стирнагель, Кристин; Линдеманн, Дирк (сентябрь 2012 г.). «Гепарансульфат - фактор прикрепления для проникновения пенистого вируса». Журнал вирусологии. 86 (18): 10028–10035. Дои:10.1128 / JVI.00051-12. ISSN  0022-538X. ЧВК  3446549. PMID  22787203.
  10. ^ а б Moebes, A .; Enssle, J .; Бениаш, П. Д.; Heinkelein, M .; Lindemann, D .; Bock, M .; McClure, M.O .; Ретвилм, А. (1997-10-01). «Обратная транскрипция пенистого вируса человека, которая происходит в конце цикла репликации вируса». Журнал вирусологии. 71 (10): 7305–7311. ISSN  0022-538X. ЧВК  192074. PMID  9311807.
  11. ^ а б Goepfert, P.A .; Wang, G .; Маллиган, М. Дж. (1995-08-25). «Идентификация сигнала восстановления ER в ретровирусном гликопротеине». Ячейка. 82 (4): 543–544. Дои:10.1016/0092-8674(95)90026-8. ISSN  0092-8674. ЧВК  7172326. PMID  7664333.