Тилапия тилапинвирус - Tilapia tilapinevirus

Тилапия тилапинвирус
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Негарнавирикота
Учебный класс:Insthoviricetes
Заказ:Articulavirales
Семья:Amnoonviridae
Род:Тилапинвирус
Разновидность:
Тилапия тилапинвирус
Синонимы[1]
  • Вирус озера тилапия

Тилапия тилапинвирус, или же Вирус озера тилапия (TiLV), это вирус, который поражает как диких, так и аквакультура население тилапия.[2] Это единственный вид в монотипный род Тилапинвирус, который, в свою очередь, является единственным родом в семье Amnoonviridae.[3] До сих пор он был зарегистрирован в различных регионах по Азия, Африка, и Южная Америка.[2] Впервые вирус был обнаружен и идентифицирован в 2014 году, когда Галилейское море (Озеро Кинерет) в Израиль значительно сократился улов тилапии.[4]

Классификация

Вирус озера тилапии представляет собой вирус с одноцепочечной РНК отрицательного смысла.[4] Принадлежит к группе V Балтиморская система классификации вирусов.

Структура

Электронная микроскопия показала, что вирус озера тилапии окутанный икосаэдр частица[4] то есть диаметром 55–100 нм.[2] Однако дополнительная информация о вирусной структуре пока недоступна, поскольку TiLV описывается как ортомиксоподобный вирус.[5] он может иметь схожие структурные особенности, такие как поверхность гликопротеины и винтовой нуклеокапсид,[6] как и другие сферические ортомиксовирусы.

Геном

Нить РНК делится на десять вирусных геномных сегментов с открытые рамки для чтения (ORF), которые кодируют десять белков.[7] Общий размер генома составляет 10,323 КБ, а размер каждого из десяти сегментов составляет от 465 до 1641 нуклеотида.[5] Первый и самый большой из сегментов имеет минимальную гомология с вирус гриппа С Субъединица PB1. Остальные девять сегментов не обнаруживают гомологии с другими известными вирусами, хотя их геномная организация согласуется с таковой других ортомиксовирусов.[4] Сравнительный анализ генома TiLV из различных глобальных популяций тилапии показал, что сегменты генома географически влияют на генетическую изменчивость.[8] 13 нуклеотидов, которые присутствуют во всех сегментах, также включены в 5 'и 3' некодирующие концы TiLV, что придает TiLV сходство с двумя другими ортомиксовирусами, Isavirus и Тогото.[5]

Цикл репликации

Вложение и запись

Репликация вируса и транскрипция ассоциированного вируса ортомиксовирус

Информация о цикле репликации, специфичном для TiLV, ограничена, но известно, что он принадлежит семейству Ортомиксовирусы из-за его одноцепочечного генома отрицательно-смысловой РНК. Типичный Ортомиксовирусы несут несколько поверхностных гликопротеинов, которые распознают и связываются с рецепторами сиаловой кислоты на мембране клетки-мишени.[9] Клетка-мишень переносит вирус в клетку посредством рецепторно-опосредованного эндоцитоза, инициируя закисление эндосом.[10] Это закисление приводит к конформационному изменению вирусного гликопротеина, инициируя слияние мембран вирусной оболочки и эндосомальной мембраны. После завершения слияния вирусный геном, дополнительные белки и РНК-зависимая РНК-полимераза высвобождаются в цитоплазму клетки-хозяина.[10]

Репликация и транскрипция

Через на месте гибридизации, обнаружено, что транскрипция вирусного генома TiLV происходит в ядре, что является общим для всех Ортомиксовирусы.[5] Нуклеокапсид ортомиксовирус транспортируется в ядро, где он транскрибируется вирусными ферментами, что приводит к образованию вирусной мРНК.[11] Последовательности кэпа берутся из мРНК клетки-хозяина во время транскрипции и связываются с мРНК вируса, это позволяет вирусной мРНК выйти из ядра и вернуться в цитоплазму клетки-хозяина, где она будет распознаваться и транслироваться в белки рибосомами клетки-хозяина.[11] 5 'и 3' некодирующие концы TiLV включают 13 сходных нуклеотидов, что обеспечивает спаривание оснований и репликацию, транскрипцию и упаковку вирусной РНК в результате образования вторичных структур.[12] Кроме того, все 5'-концы сегментов геномной РНК TiLV содержат короткий уридиновый участок (длиной от 3 до 5 оснований). Эта короткая непрерывная последовательность напоминает последовательность из 5-7 уридиновых нуклеотидов, обнаруженных у многих других ортомиксовирусов, это происходит, когда вирусная полимераза «заикается» при сборке поли (А) хвостов.[5]

Сборка и выпуск

Ортомиксовирус вирусные гликопротеины затем перемещаются к клеточной мембране, где они образуют сферический зачаток, чтобы транспортировать вРНК с отрицательной цепью из клетки-хозяина. После того, как новый вирусный материал покидает клетку-хозяин, клетка-хозяин прекращает свое существование.[13]

Взаимодействие с хозяином

В культуре клеток пораженные клетки проявляют значительную цитопатический эффект (CPE), структурные изменения клетки-хозяина из-за вирусной инфекции.[4] Четкое и быстрое развитие CPE происходит в основном в клеточной линии E-11, клеточные линии мозга и печени, как было показано, обладают высокой проницаемостью при размножении TiLV.[2][4] Примечание о случаях заражения синцитий образование, слияние инфицированных соседних клеток с образованием многоядерных клеток. Для синцитиальных клеток этого вида характерны набухшие митохондрии.[8] Гепатоциты инфицированной тилапии набухают и диссоциируют,[8] со значительным цитоплазматическим накоплением желтого или коричневого пигмента (MMC) как в селезенке, так и в печени естественно и экспериментально инфицированных рыб.[4] Кроме того, экспериментальная инфекция показывает гистологические поражения головного мозга, такие как отек, очаговые кровоизлияния в лептоменинги и застой капилляров как в белом, так и в сером веществе.[4]

Исследования показали, что при экспериментальном заражении TiLV были обнаружены гистопатологические поражения, подобные тем, которые наблюдаются при естественных вспышках.[4] Эти естественные вспышки болезни характеризовались летаргией, обесцвечиванием, изменениями глаз, пятнами на коже и изъязвлениями пищеварительного тракта.[4] Основные органы, где наблюдается патология, - мозг, глаза и печень. Грубые поражения обычно видны у инфицированных видов, такие как глазное помутнение катаракты и эрозии кожи, такие как,[4] потеря чешуи или обесцвечивание, кровоизлияния на коже, вздутие живота, выпячивание чешуек и экзофтальмия.[12] В настоящее время вакцины против TiLV не существует, и уровень смертности от нее составляет> 80%.[4]

Тропизм

Было обнаружено, что патология TiLV больше всего влияет на ткани зрительного нерва, головного мозга и печени.[4] Однако некоторые исследования показывают, что тропизм TiLV может также возникать в соединительной мышечной ткани, почках, жабрах, селезенке и сердце.[8] Тропизм вируса, кажется, зависит от географического положения. Цитируются лабораторные исследования тилапии в Израиле летаргия, глазные изменения и поражения и эрозии кожи как у дикой, так и у выращиваемой тилапии, с обесцвечиванием также как превалирующим признаком TiLV среди выращиваемой тилапии.[4] На некоторых рыбах, инфицированных TiLV египетских ферм, наблюдались геморрагические пятна, отслоившаяся чешуя, открытые раны, обесцвечивание и плавниковая гниль хотя некоторые были заражены Aeromonas .[14] Тилапия, наблюдаемая в Эквадоре, также изменила цвет, наряду с экзофтальм, вздутие живота, выпячивание чешуи и жабр бледность.[15] Экзофтальм и язвы сопровождают TiLV при перуанской тилапии.[16] Заложенность и эрозия кожи, изменение цвета, ненормальное поведение, летаргия, потеря аппетита, бледность, анемия, экзофтальм и вздутие живота - признаки патологии в Таиланде.[8][7] В Индии у естественно инфицированной тилапии наблюдались эрозии кожи и потеря чешуек в результате инфекции.[17] У инфицированных TiLV в лабораторных условиях в Индии наблюдались экзофтальм, вздутие живота и выпячивание чешуек.[17] В сообщениях о случаях TiLV на Филиппинах упоминается вздутие живота и экзофтальмия как результат инфекции TiLV.[18]

Сопутствующие заболевания

Мало что известно о связи TiLV с другими вирусными заболеваниями аквакультуры, но такие вирусы, как инфекционная анемия лосося, ортомиксовирусы, вирус инфекционного гематопоэтического некроза и вирус вирусной геморрагической септицемии являются частыми причинами болезней и смерти разводимых рыб.[7] Ортомиксовирусы лососевой анемии, грипп, и Тогото также было сказано, что они имеют аналогичную репликацию с репликацией TiLV из-за организации нуклеотидных последовательностей в транскрипции, обеспечивающей спаривание оснований.[5] Специфический для тилапии иридовирус тилапии является единственным значительным вирусным патогеном, который, как известно, вызывает тяжелые заболевания и гибель людей.[19] Другими патогенами, вызывающими вирусные заболевания у этого вида, являются бетанодавирус и герпесоподобный вирус.[7]

Трансмиссия и управление

Установлено, что вирус передается путем прямой горизонтальной передачи при сожительстве или переносе живых водных животных, хотя эти вирусные патогены были обнаружены в свежей и консервированной тилапии.[20][21] Имеется ограниченная информация о биофизических свойствах и рисках TiLV, связанных с продуктами животного происхождения, но исследования показывают, что глаза, мозг и печень, вероятно, содержат самые высокие концентрации TiLV, и, следовательно, твердые и жидкие отходы могут быть загрязнены.[20] В настоящее время нет доказательств вертикальной передачи TiLV.

Считается, что ограничение перемещения живых тилапинов между фермами или промыслами ограничит распространение вирусного заболевания среди новых видов, а также поддержание чистоты и санитарную обработку оборудования в этих районах. До сих пор нет доказательств того, что существуют методы ограничения распространения вируса на зараженной ферме.[20]

Значимость

Распространение TiLV имеет глобальные последствия как в коммерческих, так и в экологических условиях. Мировая торговля тилапией оказывает огромное экономическое влияние как отрасль, которая приносит примерно 4,5 миллиона метрических тонн продукции и 7,5 миллиардов долларов в год.[5] Эта отрасль является крупным работодателем в Китае, Египте, Таиланде, Филиппинах, Индонезии, Лаосе, Коста-Рике, Колумбии, Эквадоре и Гондурасе, а Соединенные Штаты являются ведущим импортером.[5] Тилапия также очень важна для экологических систем.[4] поскольку они полезны для борьбы с водорослями, комарами и общей средой обитания.[5]

Рекомендации

  1. ^ Бахарах, Эран; Мишра, Нишай; Бризе, Томас; Эльдар, Ави; Липкин, В. Ян; Кун, Йенс Х. (18 июля 2016 г.). «Создать один (1) новый род, включая один (1) новый вид» (pdf). Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Получено 14 марта 2019.
  2. ^ а б c d Янсен, доктор медицины, Донг Х.Т., Мохан резюме (2018). «Вирус озера тилапии: угроза мировой индустрии тилапии?». Отзывы в аквакультуре. Дои:10.1111 / raq.12254.
  3. ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2018b». Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Февраль 2019 г.. Получено 14 марта 2019.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Эйнгор М., Замостиано Р., Кембу Цофак Дж. Э., Берковиц А., Берковье Х, Тинман С., Лев М., Гурвиц А., Галеотти М., Бахарах Е., Эльдар А. (декабрь 2014 г.). «Идентификация нового РНК-вируса, летального для тилапии». Журнал клинической микробиологии. 52 (12): 4137–46. Дои:10.1128 / JCM.00827-14. ЧВК  4313277. PMID  25232154.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я Бахарах Э., Мишра Н., Бриз Т., Зоди М.С., Кембу Цофак Дж. Э., Замостиано Р., Берковиц А., Нг Дж., Нитидо А., Корвело А, Туссен, Северная Каролина, Абель Нильсен СК, Хорниг М., Дель Посо Дж., Блум Т., Фергюсон Х. , Эльдар А., Липкин В.И. (апрель 2016 г.). «Характеристика нового ортомиксоподобного вируса, вызывающего массовое отмирание тилапии». мБио. 7 (2): e00431-16. Дои:10,1128 / мBio.00431-16. ЧВК  4959514. PMID  27048802.
  6. ^ «Медицинское определение ORTHOMYXOVIRIDAE». www.merriam-webster.com. Получено 2019-03-12.
  7. ^ а б c d Surachetpong W, Janetanakit T, Nonthabenjawan N, Tattiyapong P, Sirikanchana K, Amonsin A (июнь 2017 г.). «Вспышки вирусной инфекции озера тилапия, Таиланд, 2015–2016 гг.». Возникающие инфекционные заболевания. 23 (6): 1031–1033. Дои:10.3201 / eid2306.161278. ЧВК  5443430. PMID  28518020.
  8. ^ а б c d е Донг Х.Т., Сирироб С., Миметта В., Сантиманавонг В., Гангноннгив В., Пирарат Н., Кхунре П., Раттанароджпонг Т., Ваничвириякит Р., Сенапин С. (июль 2017 г.). «Появление вируса озера тилапия в Таиланде и альтернативный полугнездовой ОТ-ПЦР для обнаружения». Аквакультура. 476: 111–8. Дои:10.1016 / j.aquaculture.2017.04.019.
  9. ^ Вагнер Р., Матросович М., Кленк HD (май 2002 г.). «Функциональный баланс между гемагглютинином и нейраминидазой при вирусных инфекциях гриппа». Обзоры в медицинской вирусологии. 12 (3): 159–66. Дои:10.1002 / RMV.352. PMID  11987141.
  10. ^ а б Фостер Дж. Э., Мендоза Дж. А., Ситахал Дж. (2018). «Глава 7 - Вирусы как патогены: вирусы животных, с упором на вирусы человека». Вирусы: молекулярная биология, взаимодействие с хозяевами и применение в биотехнологии. Академическая пресса. С. 157–187. Дои:10.1016 / B978-0-12-811257-1.00007-3. ISBN  9780128112571.
  11. ^ а б Диван РБ (1996). Барон С. (ред.). Ортомиксовирусы. Медицинская микробиология (4-е изд.). Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. ISBN  9780963117212. PMID  21413353. Получено 2019-03-13.
  12. ^ а б Кембоу Цофак Дж. Э., Замостиано Р., Уоттед С., Берковиц А., Розенблут Е., Мишра Н., Бризе Т., Липкин В. И., Кабуусу Р. М., Фергюсон Г., Дель Посо Дж., Эльдар А., Бахарах Е. (март 2017 г.). Фенвик Б. (ред.). «Обнаружение вируса озера тилапия в клинических образцах путем культивирования и вложенной ПЦР с обратной транскрипцией». Журнал клинической микробиологии. 55 (3): 759–767. Дои:10.1128 / JCM.01808-16. ЧВК  5328443. PMID  27974544.
  13. ^ Nayak DP, Hui EK, Barman S (декабрь 2004 г.). «Сборка и почкование вируса гриппа». Вирусные исследования. 106 (2): 147–65. Дои:10.1016 / j.virusres.2004.08.012. ЧВК  7172797. PMID  15567494.
  14. ^ Николсон П., Фатхи М.А., Фишер А., Мохан С., Шик Э., Мишра Н., Хайниманн А., Фрей Дж., Виланд Б., Джорес Дж. (Декабрь 2017 г.). «Обнаружение вируса озера тилапия на египетских рыбных фермах, где в 2015 году наблюдался высокий уровень смертности». Журнал болезней рыб. 40 (12): 1925–1928. Дои:10.1111 / jfd.12650. PMID  28590067.
  15. ^ Фергюсон Х.В., Кабуусу Р., Белтран С., Рейес Э., Линс Дж. А., дель Посо Дж. (Июнь 2014 г.). «Синцитиальный гепатит выращиваемой тилапии, Oreochromis niloticus (L.): история болезни». Журнал болезней рыб. 37 (6): 583–9. Дои:10.1111 / jfd.12142. PMID  23802941.
  16. ^ «Вирус озера тилапия, Перу». www.oie.int. Получено 2019-03-12.
  17. ^ а б Бехера Б.К., Прадхан П.К., Сваминатан Т.Р., Суд Н., Париа П., Дас А., Верма Д.К., Кумар Р., Ядав М.К., Дев А.К., Парида П.К. (февраль 2018 г.). «Появление вируса озерной тилапии, связанное со смертностью выращиваемой нильской тилапии Oreochromis niloticus (Linnaeus 1758) в Индии». Аквакультура. 484: 168–74. Дои:10.1016 / j.aquaculture.2017.11.025.
  18. ^ «Вирус озера Тилапия (TiLV), Филиппины». www.oie.int. Получено 2019-03-12.
  19. ^ «Болезнь тилапии». AmeriCulture, Inc. Получено 2019-03-13.
  20. ^ а б c «Вирус озера тилапии (TiLV) - новый ортомиксоподобный вирус» (PDF). Всемирная организация здравоохранения животных (МЭБ). Февраль 2018 г.. Получено 12 марта 2019.
  21. ^ Кембоу Цофак Дж. Э., Замостиано Р., Уоттед С., Берковиц А., Розенблют Е., Мишра Н. и др. (Март 2017 г.). Фенвик Б. (ред.). «Обнаружение вируса озера тилапия в клинических образцах путем культивирования и вложенной ПЦР с обратной транскрипцией». Журнал клинической микробиологии. 55 (3): 759–767. Дои:10.1128 / JCM.01808-16. ЧВК  5328443. PMID  27974544.