Virus černého brouka - Black beetle virus

Virus černého brouka
Klasifikace virů E
(bez hodnocení):Virus
Oblast:Riboviria
Království:Orthornavirae
Kmen:Kitrinoviricota
Třída:Magsaviricetes
Objednat:Nodamuvirales
Rodina:Nodaviridae
Rod:Alphanodavirus
Druh:
Virus černého brouka

Virus černého brouka (BBV) je virus který byl původně objeven dne Severní ostrov z Nový Zéland v Helensville u mrtvých novozélandských černých brouků (Heteronychus arator ) v roce 1975.

Historie a obecné informace

Heteronychus arator Africký černý brouk

BBV je uznáván jako člen skupiny malých splitů arboviry ze stejného řádku jako Virus Nodamura který byl objeven 20 let před BBV v Japonsku. The genomy z těchto virů jsou neobvykle malé ve srovnání s ostatními, jako jsou Picorna a retroviry. Protože virus má pouze 2 počáteční RNA, toto je nejjednodušší třída virů. Existuje RNA 3, která se objevuje pouze u infikovaných buňky.[1]Bylo prokázáno, že BBV infikuje pouze hmyzí buňky. Při přenosu do vosková můra larvy, může způsobit paralýzu; nemůže se však replikovat v savčích buňkách jako jiné viry v jeho rodině. Viry jako Nodamura Virus a Flock house virus bylo prokázáno, že infikují savce a ryby.[2]BBV pochází z rodiny Nodaviridae který obsahuje devět různých virů rozdělených do dvou různých podskupin: Alphanodavirus a Betanodavirus. BBV spadá do skupiny alfanodavirů spolu s nodaviry. Tyto viry jsou neobalené, s icosahedral geometrie a T = 3 symetrie. Jejich průměr je obvykle kolem 30 nm, přičemž BBV je 32,4 nm. Virové genomy jsou lineární a segmentované, bipartitní, také o délce přibližně 21,4 kB.[3]Životní cykly alfanodavirů začínají penetrací do hostitelské buňky. Jednou v cytoplazma „RNA je transkribována v rámci envagininací hostitelské buňky pomocí své vlastní RNA dependentní polymeráza. K uvolnění virus způsobí lýzu hostitelské buňky, ze které se uvolňují kopie nově vytvořeného viru.[3]

Virová klasifikace

BBV je a (+) ssRNA virus z čeledi Nodaviridae a rodu Alphanodavirus. Dva další viry v rámci Nodaviridae jsou virus Noramura a virus Flock House. Každý člen Nodaviridae je poté klasifikován buď jako alfa nebo beta-nodavirus, přičemž BBV je alfanodavirus. BBV, Flock House a nodavirus jsou viry skupiny IV s různou schopností infikovat jiná zvířata, pokud jde o druhovou specificitu.

Virová struktura

Struktura BBV je podobná jako u ostatních virů v jeho rodině. BBV je vyroben z neobaleného virionu, který má průměr přibližně 32,4 nm. Virion je tvořen 180 kopiemi jediného virového obalového proteinu. Virion je organizován v T = 3 ikosahedrální symetrii, což znamená, že existuje 60 trojúhelníkových podjednotek, z nichž každá je tvořena 3 virovými kapsidovými proteiny. Virion obsahuje uvnitř RNA1 i RNA2, ale RNA3 není do virionu zahrnuta a přepisuje se po infekci hostitelské buňky. RNA3 není pro replikaci nutná, je však kódována RNA1, takže je vždy syntetizována.[4]

Virový genom

Genom viru hmyzu BBV je vyroben ze dvou molekul mRNA zapouzdřených v jediném virionu. Nukleotidová sekvence BBV RNA1 je dlouhá 3015 bází, což spolu s 1399 páry bází RNA2 dokončuje virový genom. Genom BBV a dalších virů v jeho rodině je neuvěřitelně malý, téměř poloviční oproti pikornavirům, což z něj činí nejmenší třídu virů se segmentovaným genomem.[4] Sekvence RNA1 obsahuje 5 'oblast 38 nukleotidů bez role kódování. Obsahuje také kódující oblast pro protein A, který se používá při syntéze RNA. 3 'proximální oblast kódující RNA3 (389 bází) se také překrývá se sekvencí RNA1. RNA3 je subgenomická poselská RNA vyrobená v infikovaných buňkách, ale ne zapouzdřená do původních virionů. Sekvence RNA3 začíná uvnitř kódující oblasti proteinu A a také tvoří protein B ze svých vlastních rámců. RNA1 a RNA2 se zdají být na sobě docela nezávislé, s výjimkou jejich schopnosti vázat se při vytváření kapsidy. Bylo také zjištěno, že RNA2 potlačuje funkci RNA3, která by mohla být markerem pro zahájení konstrukce kapsidy.[5][6]

Virová replikace

Genom a virový posel virů (+) ssRNA noroviridae je počáteční virionová RNA. Sekvence RNA1 kóduje virovou RNA-závislou a RNA polymerázu, kterou je protein A. Virion také obsahuje kód pro RNA2, který tvoří prekurzorový protein pro tvorbu kapsidů. RNA3 se také tvoří v infikovaných buňkách ze sekvence RNA1 a je inhibována RNA2, ačkoli je nezávisle kódována. RNA3 kóduje proteiny B! a B2. B1 se používá jako koncový terminál pro RNA replikázu, ale funkcí je zcela jasné. B2 je samostatný jedinečný protein, který má také neznámé použití. Při testování nebyly pro replikaci nutné ani B1 ani B2, avšak nové genotypy se přesně neshodovaly s divokým typem.[7]

Vstup do buňky

Není známo mnoho informací o cyklu infekce a replikace BBV. Předpokládá se však, že jde cestou jiných virů stejné rodiny.

Virus nejprve vstoupí do buňky penetrací membránou. Jakmile se virus dostane do buňky, sám se rozbalí a uvolní genomovou RNA do cytoplazmy buňky. Typicky Nodaviridae vytvoří invaginaci uvnitř membrány mitochondrií hostitelské buňky, kde se připraví na replikaci.[8]

Replikace a přepis

Jakmile je nastavena invaginace, přepíše se RNA1, což umožňuje syntézu polymerázy závislé na RNA. Prostor obsazený virem je pak známý jako cytoplazmatická virová továrna, ve které virus používá strojní zařízení hostitelské buňky k pokračování replikace řetězců RNA, které se pak změní na dsRNA. DsRNA je poté nakonec transkribována nebo replikována buď do virové mRNA, nebo do více ssRNA, aby byla znovu replikována.[8]

Sestavení a uvolnění viru

Jakmile je RNA2 syntetizována, virus se poté připraví na shromáždění. Když se poměr ribozomů k N proteinům stane příznivým pro přechod na tvorbu kapsidy, virus se spontánně shromáždí kolem RNA1 a RNA2 do ikosahedrální kapsidy a ponechá dříve syntetizovanou RNA3 mimo kapsidu. Jakmile dojde ke zrání kapsidy prostřednictvím autoproteolytického štěpení kapsidového proteinu alfa, vytvoří se kapsidový protein beta a peptid gama. Předpokládá se, že peptidové gama se uvolňuje v endosomu, kde narušuje endosomální membránu, což umožňuje uvolňování nové virové RNA do cytoplazmy buňky a vytváří novou infikovanou buňku.[9]

Interakce s hostitelem

Ačkoli bylo prokázáno, že BBV infikuje více typů hmyzích buněk, bylo pozorováno, že infikuje pouze ve volné přírodě Heteronychus arator - novozélandský černý brouk. Virus je schopen zabít hostitelský organismus a hraje klíčovou roli při potlačení populace černých brouků, když se přiblíží k přelidnění.[10]

Reference

  1. ^ Friesen, Paul. "BlackBeetleVirus: PropagationinDrosophilaLine1Cells andanInfection-ResistantSublineCarryingEndogenous BlackBeetleVirus související části". Journal of Virology. 35 (3): 741–747.
  2. ^ Maramorosch, Karl (10.04.1998). Pokroky ve výzkumu virů. Akademický tisk. ISBN  978-0080583402.
  3. ^ A b „Alfanodaviry“. Viralzone. Švýcarský institut pro bioinformatiku.
  4. ^ A b Friesen, Paul. "BlackBeetleVirus: PropagationinDrosophilaLine1Cells andanInfection-ResistantSublineCarryingEndogenous BlackBeetleVirus související části". Journal of Virology. 35 (3).
  5. ^ Bimalendu, Dasmahapatra. "Struktura genomu viru černého brouka a jeho funkční důsledky". Journal of Molecular Biology. 182 (2). doi:10.1016/0022-2836(85)90337-7. PMC  7130555.
  6. ^ Maramorosch, Karl. Pokroky ve výzkumu virů. Akademický tisk.
  7. ^ Maramorosch, Karl. Pokroky ve výzkumu virů. Akademický tisk. 393–394.
  8. ^ A b "Nodaviridae". Švýcarský institut pro bioinformatiku.
  9. ^ „UniProtKB - P04329 (CAPSD_BBV)“. UniProt.org.
  10. ^ Maramorosch, Karl. Pokroky ve výzkumu virů (Svazek 50 ed.). Akademický tisk.