Ортореовирус млекопитающих
Виды вируса
Ортореовирус млекопитающих
Классификация вирусов Редактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область :Рибовирус
Королевство:Орторнавирусы
Тип:Duplornaviricota
Сорт:Ресентовирусы
Заказ:Реовирусы
Семья:Седореовирусы
Род:Ортореовирус
Разновидность:Ортореовирус млекопитающих
Серотипы [2]
  • Ортореовирус млекопитающих 1
  • Ортореовирус млекопитающих 2
  • Ортореовирус млекопитающих 3
  • Ортореовирус млекопитающих 4

Ортореовирус млекопитающих (MRV) — это вирус с двухцепочечной РНК . Он входит в семейство Reoviridae , а также в подсемейство Spinareovirinae . Как видно из названия, ортореовирус млекопитающих заражает многочисленные виды млекопитающих и позвоночных, 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. Примерами этого являются: синдромы верхних дыхательных путей, гастроэнтерит (желудочный грипп), атрезия желчных протоков , обструктивная гидроцефалия , желтуха , алопеция , конъюнктивит и «жирные волосы», связанные со стеатореей . [3] [4]

Существует четыре серотипа , или различных вариаций внутри вирусного вида, ортореовируса млекопитающих. Это означает, что существует четыре отдельных штамма ортореовируса млекопитающих: тип 1 Lang, тип 2 Jones, тип 3 Dearing, тип 4 Ndelle. 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 ему онколитические свойства. [4] [5]

Считается, что ортореовирус млекопитающих вызывает субклиническую инфекцию у людей чаще, чем у других млекопитающих. Это означает, что человек, инфицированный ортореовирусом млекопитающих, независимо от серотипа , почти или полностью бессимптомен , и, следовательно, не проявляет признаков или симптомов вируса. Эта теория основана на доказательствах того, что у большинства людей есть антитела ко всем серотипам, то есть они подверглись воздействию вируса в какой-то момент, и иммунная система организма выработала иммунитет к нему после заражения. [3]

Классификация вирусов

Балтиморская классификация

На основе классификации Балтимора ортореовирус млекопитающих является вирусом III группы . Это связано с тем, что ортореовирус млекопитающих является вирусом с двухцепочечной РНК и, как было сказано ранее, частью семейства реовирусов . Название «Рео-» происходит от респираторных кишечных сиротских заболеваний . Термин «сиротские заболевания» ссылается на тот факт, что некоторые реовирусы не были известны как связанные с какими-либо заболеваниями на момент их открытия. Семейство реовирусов также характеризуется «голыми», икосаэдрическими капсидами и 10-12 сегментами линейной двухцепочечной РНК . «Голый» означает, что икосаэдрический капсид не окружен вирусной оболочкой. [6]

В семействе Reoviridae ортореовирус млекопитающих является частью подсемейства Spinareovirinae . Это основано на том факте, что вирусы в этом подсемействе, такие как ортореовирус млекопитающих , Aquareovirus , Coltivirus , Cypovirus и т. д., имеют наличие башенного белка на внутреннем капсиде. [5] [7]

История

Филогенетическое сравнение последовательностей белков вирусной полимеразы вирусов семейства Reoviridae.

Этимология ортореовируса млекопитающих основана на «орто-», что переводится с греческого как «прямой», и «реовирус» от респираторно-энтерического сиротского вируса . [ 7 ] Ортореовирус млекопитающих был назван вирусом-сиротой в 1950-х годах, когда он был открыт. Он был описан как «повсеместно присутствующий» у млекопитающих , что означает, что он был обнаружен практически везде. Исследования сыворотки, проведенные в 1950-х годах, обнаружили нейтрализующие антитела к ортореовирусу млекопитающих у людей , обезьян , кроликов и морских свинок . Более поздние исследования показывают, что MRV по-прежнему повсеместно присутствует у людей . Ортореовирус млекопитающих хорошо изучен и понят на биохимическом и структурном уровнях, кроме того, их патогенез у мышей служит модельной системой для изучения патогенеза реовирусов в целом. Род Orthoreovirus подразделяется на фузогенные и нефузогенные. Разделение основано на фузогенных ортореовирусах, обладающих способностью вызывать слияние инфицированных клеток, что приводит к образованию многоядерных клеточных синцитиев. Эти фузогенные ортореовирусы кодируют ассоциированный со слиянием малый трансмембранный белок (FAST), который играет роль в этой способности. Прототипичные ортореовирусы млекопитающих являются нефузогенными и не производят синцитии из-за отсутствия ассоциированного со слиянием трансмембранного белка. [4] [7]

Серотипы ортореовирусов млекопитающих были значительно изучены на антигенном и последовательностном уровнях. Серотипы 1 (Лэнг), 2 (Джонс) и 3 (Диринг) были первоначально распознаны на основе профилей нейтрализации вируса и гемагглютинации-ингибирования. Серотип 4 (Нделле) был изучен на антигенном и молекулярном уровнях. [4] [6] [8]

Структура и геном

Так же, как и остальные реовирусы, ортореовирус млекопитающих содержит сегментированный геном с линейным геномным расположением, который заключен в двухслойный белковый капсид размером 70-80 нм , состоящий из внутреннего (T=2) и внешнего слоя (T=13). Вирусное ядро ​​MRV и ортореовирусов состоит из внутреннего слоя капсида и его заключенного вирусного генома . Геном двухцепочечной РНК ортореовируса млекопитающих содержит 10 сегментов, разделенных на три класса размеров (маленький, средний и большой) на основе их характерной подвижности во время гель-электрофореза. Геном имеет три больших сегмента (L1, L2 и L3), которые кодируют белки λ (лямбда); три средних сегмента (M1, M2 и M3), которые кодируют белки μ (мю); и четыре небольших сегмента (S1, S2, S3 и S4), которые кодируют белки σ (сигма). В целом размер генома составляет приблизительно 23 500 пар оснований. [6] [7] [8]

Структура ортореовируса млекопитающих

Как правило, эти двухцепочечные сегменты генома РНК содержат один ген, кодирующий один белок, хотя есть некоторые исключения. Сегмент генома S1 нефузогенных реовирусов (например, ортореовирус млекопитающих) кодирует белок прикрепления клеток σ1. Содержащаяся в гене σ1 вторая, меньшая открытая рамка считывания , кодирующая неструктурные σ1s. Двухцепочечная РНК реовируса не может служить матрицей для трансляции белка или матричной РНК ( мРНК ). Из-за природы двухцепочечной РНК вирусы с двухцепочечной РНК, такие как реовирусы и ортореовирус млекопитающих, должны нести и/или кодировать необходимые ферменты внутри своих вирионов , чтобы сначала транскрибировать свой геном , продуцировать мРНК и доставить свою инфекционную мРНК в цитоплазму клетки-хозяина. Вирусное ядро ​​из двухцепочечной РНК , которое играет важную роль в упаковке генома и транскрипции мРНК , а также в созревании, содержит белки, которые присутствуют во всей группе двухцепочечной РНК типа 3. Во внешнем капсидном слое белки играют роль стабильности окружающей среды и прикрепления клеток к ряду хозяев, которые весьма изменчивы даже в пределах одного рода Orthoreovirus . [6]

Внутренняя структура MRV полностью реконструирована. λ3 — это РНК-репликаза, тогда как μ2 — фактор транскрипции. [9]

Цикл репликации

Как указано в начале статьи, естественными хозяевами ортореовируса млекопитающих являются млекопитающие , от свиней до людей, и большинство всех видов млекопитающих. Вот почему ортореовирус млекопитающих описывается как повсеместное присутствие, потому что антитела к одному (или более) серотипам были обнаружены практически у каждого вида млекопитающих. Это, по крайней мере, частично связано с тем, что ортореовирус млекопитающих не полагается на членистоногих для передачи, как многие вирусы. Вместо этого ортореовирус млекопитающих передается орально-фекальным путем , то есть каким-то образом фекалии инфицированного хозяина попадают в организм другого человека, или аэрозольным путем, то есть вирусные частицы перемещаются по воздуху и вдыхаются человеком. [6] [7] [10]

Вход в камеру

Попав внутрь человека, ортореовирус млекопитающих прикрепляется к клеткам-мишеням с помощью белка σ1, нитевидного тримера, который выступает из внешнего слоя капсида. Молекула адгезии-A является рецептором для ортореовируса млекопитающих независимо от серотипа. Сиаловая кислота , находящаяся в дыхательной системе большинства млекопитающих, является корецептором для ортореовируса млекопитающих типа 3 (Диринг). После связывания с рецепторами на поверхности будущей клетки-хозяина вирус попадает в клетку посредством опосредованного рецепторами эндоцитоза . После интернализации вируса наружный вирусный капсид разбирается в эндоцитном отсеке ( везикуле ). Эта разборка наружного капсида вируса выполняется эндоцитарными протеазами в кислых условиях pH. Это приводит к удалению белка σ3, что приводит к раскрытию micro1, медиатора проникновения через мембрану, а также к конформационному изменению белка прикрепления σ1. [7] [10] [11] [12]

Репликация и транскрипция

После того, как непокрытые вирусные частицы проникают в эндосомы , внутри непокрытого (голого) вирусного ядра происходит ранняя транскрипция двухцепочечной РНК- генома вирусной полимеразой . Этот процесс происходит таким образом, чтобы вирусная двухцепочечная РНК не подвергалась воздействию цитоплазмы , так как это заставило бы клетку атаковать вирусную частицу. Затем вирусное ядро ​​высвобождается в цитоплазму клетки-хозяина, где происходит репликация. Репликация завершается с помощью белка λ3, который действует как РНК-зависимая РНК-полимераза . Синтезируются транскрипты положительной цепи из каждого из двухцепочечных сегментов РНК, эти транскрипты затем используются в качестве матриц для трансляции белков, в дополнение к созданию отрицательной цепи РНК . Вирусный белок μ2 является кофактором транскриптазы, который является частью транскрипции , он также имеет ферментативные функции, такие как кэпирование мРНК , и действует как РНК-хеликаза , которая разделяет двухцепочечные цепи РНК . [7] [11] [13] [14]

Сборка и выпуск

Транскрипты РНК-мессенджера ортореовируса млекопитающих имеют короткую 5'-нетранслируемую область и не имеют 3'-поли А-хвостов, некоторые из них лишены 5'-кэпов во время пост-инфекции. Неизвестно, как некэпированные версии мРНК MRV способны использовать рибосому клетки-хозяина при трансляции . Вирусные белки ортореовируса млекопитающих и его геномные РНК агрегируются в вирусных фабриках цитоплазмы. Положительные и отрицательные РНК- стоки будут спариваться, чтобы создать двухцепочечный РНК- вирусный геном. Вирион собирается в субвирусные частицы в цитоплазме . Из-за природы ортореовируса млекопитающих его внешний (T=13) и внутренний (T=2) капсиды самоорганизуются. Внутренние капсидные 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 формировании икосаэдрического капсида . После того, как вирус полностью собран и созрел, новообразованная частица ортореовируса млекопитающих высвобождается из клетки-хозяина; способ, которым вирусная частица это делает, неизвестен, но предполагается, что это происходит после гибели клетки и разрушения плазматической мембраны хозяина . [7] [11] [13]

Взаимодействие с хозяевами

Ортореовирус млекопитающих, как уже говорилось ранее, повсеместно распространен среди млекопитающих, заражая большое количество видов по всему миру. Примерами являются свиньи , крупный рогатый скот , лошади , приматы , собаки , кошки , кролики , мыши , сумчатые и люди . Экспериментальное заражение ортореовирусом млекопитающих типа 3 привело к 100% смертности у новорожденных свиней, у свиней развился острый гастроэнтерит и тяжелая диарея в течение 72 часов после заражения. Кроме того, сообщалось, что MRV-3 вызывает энтерит , пневмонию , энцефалит и репродуктивную недостаточность у свиней. Экспериментальное заражение ортореовирусом млекопитающих типа 1 привело к пневмонии , энтериту , лихорадке и диарее . [15] [16]

Ссылки

  1. ^ Mahy, Brian WJ (2001). Словарь вирусологии (3-е изд.). Сан-Диего, Калифорния [ua]: Academic Press. стр. 1. ISBN 978-0-12-465327-6.
  2. ^ "ICTV 9th Report (2011) Reoviridae". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Получено 29 декабря 2018 г. )
  3. ^ ab "disease.html". web.stanford.edu . Получено 2017-11-04 .
  4. ^ abcd Mahy, Brian WJ (2009-02-26). Словарь вирусологии. Academic Press. ISBN 9780080920368.
  5. ^ ab Liu, Dongyou (2016-05-25). Молекулярное обнаружение вирусных патогенов животных. CRC Press. ISBN 9781498700375.
  6. ^ abcde Day, J. Michael (6 февраля 2009 г.). «Разнообразие ортореовирусов: молекулярная таксономия и филогенетические различия». Инфекция, генетика и эволюция . 9 (4): 390– 400. doi :10.1016/j.meegid.2009.01.011. PMID  19460305.
  7. ^ abcdefgh "Ортореовирус". viruszone.expasy.org . Получено 2017-11-04 .
  8. ^ ab Центр продовольственной безопасности и общественного здравоохранения, Колледж ветеринарной медицины, Университет штата Айова (июль 2016 г.). "Ортореовирус" (PDF) . swinehealth.org .
  9. ^ Pan, M; Alvarez-Cabrera, AL; Kang, JS; Wang, L; Fan, C; Zhou, ZH (7 июля 2021 г.). «Асимметричная реконструкция реовируса млекопитающих выявляет взаимодействия между РНК, транскрипционным фактором μ2 и капсидными белками». Nature Communications . 12 (1): 4176. doi : 10.1038/s41467-021-24455-4 . PMC 8263624 . PMID  34234134. 
  10. ^ ab Guglielmi KM, Johnson EM, Stehle T, Dermody TS (2006). «Прикрепление и проникновение в клетку ортореовируса млекопитающих». Curr Top Microbiol Immunol . 309 : 1– 38. doi :10.1007/3-540-30773-7_1. PMID  16909895.
  11. ^ abc Bussiere, Luke D.; Choudhury, Promisree; Bellaire, Bryan; Miller, Cathy L. (2017-11-15). "Характеристика реплицирующегося млекопитающего ортореовируса с μNS, меченными тетрацистеином, для визуализации вирусных фабрик в живых клетках". Journal of Virology . 91 (22). doi :10.1128/JVI.01371-17. ISSN  1098-5514. PMC 5660500 . PMID  28878073. 
  12. ^ Гульельми, К. М.; Джонсон, Э. М.; Стеле, Т.; Дермоди, Т. С. (2006). Прикрепление и проникновение в клетку ортореовируса млекопитающих . Текущие темы в микробиологии и иммунологии. Том 309. С.  1–38 . doi :10.1007/3-540-30773-7_1. ISBN 978-3-540-30772-3. ISSN  0070-217X. PMID  16909895.
  13. ^ ab Eichwald, Catherine; Kim, Jonghwa; Nibert, Max L. (2017). «Диссекция ортореовируса млекопитающих μ2 выявляет самоассоциативный домен, необходимый для связывания с микротрубочками, но не с матричным белком μNS». PLOS ONE . ​​12 (9): e0184356. Bibcode :2017PLoSO..1284356E. doi : 10.1371/journal.pone.0184356 . ISSN  1932-6203. PMC 5589220 . PMID  28880890. 
  14. ^ Стюарт, Джонаша Д.; Филлипс, Мэтью Б.; Бёме, Карл В. (2017). «Обратная генетика ортореовируса млекопитающих». Обратная генетика РНК-вирусов . Методы молекулярной биологии . Том. 1602. С.  1–10 . doi : 10.1007/978-1-4939-6964-7_1. ISBN 978-1-4939-6962-3. ISSN  1940-6029. PMID  28508210.
  15. ^ Цинь, Пань; Ли, Хуань; Ван, Цзин-Вэй; Ван, Бин; Се, Ронг-Хуэй; Сюй, Хуэй; Чжао, Лин-Янь; Ли, Лонг; Пань, Юнфэй (сентябрь 2017 г.). «Генетическая и патогенная характеристика нового реассортантного ортореовируса млекопитающих 3 (MRV3) от поросенка, страдающего диареей, и сероэпидемиологическое исследование MRV3 у свиней, страдающих диареей, из восточного Китая». Ветеринарная микробиология . 208 : 126– 136. doi : 10.1016/j.vetmic.2017.07.021. ISSN  1873-2542. PMC 7117289. PMID  28888627 . 
  16. ^ Лелли, Давиде; Беато, Мария Серена; Кавиккио, Лара; Лавацца, Антонио; Кьяппони, Кьяра; Леопарди, Стефания; Байони, Лаура; Де Бенедиктис, Паола; Морено, Ана (12 августа 2016 г.). «Первая идентификация ортореовируса млекопитающих типа 3 у свиней, страдающих диареей, в Европе». Вирусологический журнал . 13 : 139. дои : 10.1186/s12985-016-0593-4 . ISSN  1743-422X. ПМК 4983005 . ПМИД  27519739. 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mammalian_orthoreovirus&oldid=1269519359"