Ортореовирус млекопитающих - Mammalian orthoreovirus

Ортореовирус млекопитающих
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Duplornaviricota
Учебный класс:Resentoviricetes
Заказ:Reovirales
Семья:Reoviridae
Род:Ортореовирус
Разновидность:Ортореовирус млекопитающих
Серотипы[1]

Ортореовирус млекопитающих (MRV) представляет собой двухцепочечный РНК-вирус. Это часть семьи Reoviridae, а также подсемейство Spinareovirinae. Как видно из названия, ортеореовирус млекопитающих поражает множество виды млекопитающих и позвоночные, которые служат естественными хозяевами. Некоторые заболевания, которые возникают в результате этого вируса или связаны с этим вирусом, включают легкие заболевания верхних дыхательных путей и желудочно-кишечные заболевания. Примеры: синдромы верхних дыхательных путей, гастроэнтерит (желудочный грипп), атрезия желчных путей, обструктивная гидроцефалия, желтуха, алопеция, конъюнктивит и «жирные волосы», связанные с стеаторея.[2][3]

Есть четыре серотипы или различные вариации ортореовируса млекопитающих внутри вирусных видов. Это означает, что существует четыре отдельных штамма ортореовируса млекопитающих: тип 1 Lang, тип 2 Jones, тип 3 Деринга, тип 4 Нделле. Примером этих штаммов является ортореовирус млекопитающих типа 3 или ортореовирус млекопитающих 3-Dearing (MRV-3; штамм Dearing). Он вызывает гибель клеток преимущественно в трансформированных клетках и, следовательно, проявляет присущие онколитические свойства.[3][4]

Считается, что ортореовирус млекопитающих вызывает субклиническую инфекцию у людей в большей степени, чем у других млекопитающих. Это означает, что человек, инфицированный ортореовирусом млекопитающих, независимо от серотип, почти или полностью бессимптомный и, следовательно, не проявляют признаков или симптомов вируса. Эта теория основана на доказательствах того, что у большинства людей антитела для всех серотипов, то есть они в какой-то момент подверглись воздействию вируса, и иммунная система организма выработала иммунитет к нему после заражения.[2]

Классификация вирусов

Балтиморская классификация

На основании Балтиморская классификация схемы ортореовирус млекопитающих является III группа вирус. Это потому, что ортореовирус млекопитающих двухцепочечный РНК вирус, и, как указывалось ранее, помимо Реовирус семья. Название «Рео-» происходит от респираторно-кишечные орфанные заболевания. Термин «орфанные болезни» указывает на то, что некоторые Реовирусы не было известно, что они связаны с какими-либо заболеваниями на момент их открытия. В Reoviridae семейство также характеризуется «голыми», икосаэдрическими капсидами и 10-12 сегментами линейных двухцепочечная РНК. «Голый» означает, что капсид икосаэдра не окружен вирусной оболочкой.[5]

В рамках Reoviridae семейство ортореовирусов млекопитающих является частью Spinareovirinae подсемейство. Это основано на том факте, что вирусы этого подсемейства, такие как млекопитающие ортореовирус, Акварель, Колвирус, Циповирус и т. д., имеют на внутреннем капсиде белок с турелью.[4][6]

История

Филогенетическое сравнение белковых последовательностей вирусной полимеразы вирусов семейства Reoviridae.

Этимология ортореовируса млекопитающих основана на «орто-», переведенном с греческого как «прямой» и «реовирус» с рдыхательный енациональный оrphan вирус.[6] Ортореовирус млекопитающих был назван сиротским вирусом в 1950-х годах, когда он был открыт. Это было описано как «повсеместное присутствие» в млекопитающие То есть он был найден практически везде. Исследования сыворотки крови, проведенные в 1950-х годах, обнаружили нейтрализующие антитела к ортореовирусу млекопитающих у люди, обезьяны, кролики и морские свинки. Более поздние исследования показывают, что MRV по-прежнему присутствует повсеместно в люди. Ортореовирус млекопитающих хорошо изучен и изучен на биохимическом и структурном уровнях, кроме того, их патогенез у мышей служит модельной системой для изучения патогенеза реовирусов в целом. Род ортореовирусов подразделяется на фузогенные и нефузогенные. Разделение основано на слиянии ортореовирусов, обладающих способностью вызывать слияние инфицированных клеток, что приводит к образованию многоядерных клеточных синцитий. Эти слитые ортореовирусы кодируют связанный с слиянием небольшой трансмембранный белок (FAST), который играет роль в этой способности. Прототипные ортореовирусы млекопитающих не являются фузогенными и не продуцируют синцитии из-за отсутствия трансмембранного белка, ассоциированного со слиянием.[3][6]

Серотипы ортореовируса млекопитающих в значительной степени изучены на антигенетическом уровне и уровне последовательностей. Серотипы 1 (Lang), 2 (Jones) и 3 (Dearing) были первоначально распознаны на основании профилей нейтрализации вируса и ингибирования гемагглютинации. Серотип 4 (Ndelle) изучен на антигенетическом и молекулярном уровнях.[3][5][7]

Структура и геном

Так же, как и остальные реовирусы, ортореовирус млекопитающих содержит сегментированный геном с линейным расположением генома, заключенный в двухслойный белок размером 70-80 нм. капсид, состоящий из внутреннего (T = 2) и внешнего (T = 13) слоев. В вирусное ядро MRV, и ортореовирусы одинаково, состоят из внутреннего капсид слой плюс содержащийся в нем вирусный геном. Ортореовирус млекопитающих двухцепочечная РНК геном содержит 10 сегментов, разделенных на три класса размеров (малый, средний и большой) в зависимости от их характерной подвижности во время гель-электрофореза. Геном состоит из трех больших сегментов (L1, L2 и L3), которые кодируют λ (лямбда) белки; три средних сегмента (M1, M2 и M3), которые кодируют μ (mu) белки; и четыре небольших сегмента (S1, S2, S3 и S4), которые кодируют σ (сигма) белки. В целом размер генома составляет примерно 23 500 пар оснований.[5][6][7]

Структура ортореовируса млекопитающих

Как правило, эти двухцепочечная РНК Сегменты генома содержат один ген, кодирующий один белок, хотя есть некоторые исключения. Сегмент генома S1 нефузогенных реовирусов (например, ортореовируса млекопитающих) кодирует белок прикрепления клетки σ1. Вместе с геном σ1 содержится вторая открытая рамка считывания меньшего размера, кодирующая неструктурный белок σ1s. Реовирус двухцепочечная РНК, не может служить шаблоном для трансляции белка или информационной РНК (мРНК ). Из-за характера двухцепочечная РНК, двухцепочечные РНК-вирусы, такие как реовирусы, а ортореовирус млекопитающих должен нести и / или кодировать необходимые ферменты в их вирионы чтобы сначала расшифровывать их геном, производя мРНК, и доставив их заразные мРНК в цитоплазма клетки-хозяина. Двухцепочечная РНК вирусное ядро, который играет важную роль в упаковке генома и транскрипция из мРНК а также созревание, содержат белки, которые присутствуют во всем Двухцепочечная РНК типа 3 группа. Во внешнем слое капсида белки играют роль стабильности окружающей среды и прикрепления клеток к ряду хозяев, которые весьма различны даже в пределах одного и того же Ортореовирус род.[5]

Цикл репликации

Как было сказано в начале статьи, естественными хозяевами ортореовируса млекопитающих являются: млекопитающие, начиная от свиней и заканчивая людьми и большинством всех видов млекопитающих. Вот почему ортореовирус млекопитающих описывается как повсеместное присутствие, поскольку антитела к одному (или нескольким) серотипы были обнаружены практически у всех видов млекопитающих. Это, по крайней мере, частично связано с тем, что ортореовирус млекопитающих не полагается на членистоногие для передачи, как и многие вирусы. Вместо этого ортореовирус млекопитающих передается через орально-фекальный путь, что означает, что каким-то образом фекалии инфицированного хозяина попадают в организм другого человека, или аэрозоль Это означает, что вирусные частицы перемещаются по воздуху и вдыхаются человеком.[5][6][8]

Вход в камеру

Оказавшись внутри человека, ортореовирус млекопитающих прикрепляется к клеткам-мишеням через белок σ1, нитевидный тример, который выступает из внешнего слоя капсида. Молекула соединительной адгезии-A является рецептором ортореовируса млекопитающих независимо от серотипа. Сиаловая кислота, проживающий в дыхательная система у большинства млекопитающих является корецептором ортореовируса млекопитающих типа 3 (Dearing). После связывания с рецепторами на поверхности будущей клетки-хозяина вирус попадает в клетку через рецептор-опосредованный эндоцитоз. После интернализации вируса наружный вирус капсид разбирается в эндоцитарном отсеке ( везикул ). Это разборка внешнего капсид вируса осуществляется эндоцитарным протеазы, в условиях кислого pH. Это приводит к удалению белка σ3, что приводит к воздействию micro1, медиатора проникновения через мембрану, а также к конформационным изменениям в белке прикрепления σ1.[6][8][9][10]

Репликация и транскрипция

После проникновения непокрытых вирусных частиц через эндосомы, ранняя транскрипция двунитевой РНК геном вирусной полимеразой находится внутри непокрытой (голой) вирусное ядро. Этот процесс происходит таким образом, чтобы вирусный двухцепочечная РНК не подвергается цитоплазма, так как это заставит клетку атаковать вирусную частицу. Затем вирусное ядро ​​попадает в цитоплазма клетки-хозяина, где происходит репликация. Репликация завершается с помощью белка λ3, который действует как РНК-зависимая РНК-полимераза. Транскрипты с положительной цепью от каждого из двухцепочечная РНК сегменты синтезируются, эти расшифровки затем используются в качестве шаблонов для перевод белков, в дополнение к отрицательной цепи РНК. Вирусный белок μ2 - кофактор транскриптазы, входящий в состав транскрипция, он также выполняет ферментативные функции, такие как блокирование мРНК, и действует как РНК-геликаза, который разделяет двухнитевые РНК пряди.[6][9][11][12]

Сборка и выпуск

Транскрипты матричной РНК ортореовируса млекопитающих имеют короткую 5’-нетранслируемую область и не имеют 3 ’поли-А-хвостов, а некоторые не имеют 5’ крышек во время постинфекции. Неизвестно, как не ограниченные версии MRV мРНК могут использовать рибосомы клетки-хозяина в перевод. Вирусные белки ортореовируса млекопитающих и его геномные РНК агрегируются в цитоплазматических вирусных фабриках. Положительное и отрицательное РНК подставки будут базовыми парами для создания двухцепочечная РНК вирусный геном. Вирион собирается в субвирусные частицы в цитоплазма. Из-за природы ортореовируса млекопитающих его внешний (Т = 13) и внутренний (Т = 2) капсид являются самоорганизующимися. В внутренний капсид Белки требуют совместной экспрессии белка T2 и белка σ2 для стабилизации внутренней структуры капсида, а также для помощи в сборке. Сборка внешнего капсида зависит от вирусного белка σ3, который помогает в образовании икосаэдрический капсид. После того, как вирус был полностью собран и созрел, вновь сформированная частица ортореовируса млекопитающих высвобождается из клетки-хозяина, способы, которыми вирусная частица делает это, неясны, но предполагается, что это произойдет после смерть клетки и поломка хоста плазматическая мембрана.[6][9][11]

Взаимодействие с хозяевами

Ортореовирус млекопитающих, как указывалось ранее, повсеместно распространен среди млекопитающих, заражая большое количество видов во всем мире. Примеры включают: свиньи, крупный рогатый скот, лошади, приматы, собаки, кошки, кролики, мышей, сумчатые, и люди. Экспериментальная инфекция ортореовирусом млекопитающих типа 3 привела к 100% смертности ненонатальных свиней, свиньи развились острый гастроэнтерит и суровый понос в течение 72 часов после заражения. Кроме того, сообщалось, что MRV-3 вызывает энтерит, пневмония, энцефалит и репродуктивная недостаточность у свиней. Экспериментальная инфекция ортореовирусом млекопитающих типа 1 привела к пневмония, энтерит, высокая температура, и понос.[13][14]

Рекомендации

  1. ^ "Девятый отчет ICTV (2011 г.) Reoviridae". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Получено 29 декабря 2018. )
  2. ^ а б "болезнь.html". web.stanford.edu. Получено 2017-11-04.
  3. ^ а б c d Махи, Брайан В. Дж. (26 февраля 2009 г.). Словарь вирусологии. Академическая пресса. ISBN  9780080920368.
  4. ^ а б Лю, Дунъю (25.05.2016). Молекулярное обнаружение вирусных патогенов животных. CRC Press. ISBN  9781498700375.
  5. ^ а б c d е День, Дж. Майкл (6 февраля 2009 г.). «Разнообразие ортореовирусов: молекулярная таксономия и филогенетические различия». Инфекция, генетика и эволюция: Журнал молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики инфекционных заболеваний. 9 (4): 390–400. Дои:10.1016 / j.meegid.2009.01.011. PMID  19460305.
  6. ^ а б c d е ж грамм час «Ортореовирус». viralzone.expasy.org. Получено 2017-11-04.
  7. ^ а б Центр продовольственной безопасности и общественного здравоохранения, Колледж ветеринарной медицины, Университет штата Айова (июль 2016 г.). «Ортореовирус» (PDF). swinehealth.org.
  8. ^ а б Прикрепление и проникновение в клетки ортореовируса млекопитающих (доступна для скачивания PDF-версия). ResearchGate. 309. Февраль 2006 г.. Получено 2017-11-04.
  9. ^ а б c Bussiere, Люк Д .; Чоудхури, Промисри; Беллер, Брайан; Миллер, Кэти Л. (2017-11-15). «Характеристика реплицирующегося ортореовируса млекопитающих с помощью μNS с меткой тетрацистеина для визуализации вирусных фабрик на живых клетках». Журнал вирусологии. 91 (22). Дои:10.1128 / JVI.01371-17. ISSN  1098-5514. ЧВК  5660500. PMID  28878073.
  10. ^ Гульельми, К. М .; Johnson, E.M .; Stehle, T .; Дермоди, Т. С. (2006). «Присоединение и проникновение в клетки ортореовируса млекопитающих». Актуальные темы микробиологии и иммунологии. 309: 1–38. Дои:10.1007/3-540-30773-7_1. ISBN  978-3-540-30772-3. ISSN  0070-217X. PMID  16909895.
  11. ^ а б Эйхвальд, Екатерина; Ким, Чонхва; Ниберт, Макс Л. (2017). «Рассечение ортореовируса µ2 млекопитающих выявило самоассоциативный домен, необходимый для связывания с микротрубочками, но не с фабричным матричным белком µNS». PLOS ONE. 12 (9): e0184356. Bibcode:2017PLoSO..1284356E. Дои:10.1371 / journal.pone.0184356. ISSN  1932-6203. ЧВК  5589220. PMID  28880890.
  12. ^ Стюарт, Джонаша Д .; Филлипс, Мэтью Б.; Беме, Карл В. (2017). Обратная генетика ортореовируса млекопитающих. Методы молекулярной биологии. 1602. С. 1–10. Дои:10.1007/978-1-4939-6964-7_1. ISBN  978-1-4939-6962-3. ISSN  1940-6029. PMID  28508210.
  13. ^ Цинь, Пан; Ли, Хуан; Ван, Цзин-Вэй; Ван, Бин; Се, Жун-Хуэй; Сюй, Хуэй; Чжао, Линь-Янь; Ли, Лонг; Пан, Юнфэй (сентябрь 2017 г.). «Генетическая и патогенная характеристика нового реассортантного ортореовируса 3 млекопитающих (MRV3) от диарейного поросенка и сероэпидемиологическое исследование MRV3 у диарейных свиней из восточного Китая». Ветеринарная микробиология. 208: 126–136. Дои:10.1016 / j.vetmic.2017.07.021. ISSN  1873-2542. ЧВК  7117289. PMID  28888627.
  14. ^ Лелли, Давиде; Беато, Мария Серена; Кавиччио, Лара; Лавацца, Антонио; Чиаппони, Кьяра; Леопарди, Стефания; Байони, Лаура; Де Бенедиктис, Паола; Морено, Ана (2016-08-12). «Первое выявление ортореовируса млекопитающих типа 3 у диарейных свиней в Европе». Журнал вирусологии. 13: 139. Дои:10.1186 / s12985-016-0593-4. ISSN  1743-422X. ЧВК  4983005. PMID  27519739.