Hovězí pěnivý virus - Bovine foamy virus

Bovinní pěnivý virus (BFV) je ss (+) RNA retrovirus který patří do rodu spumaviridae. Spumaviry se liší od ostatních šesti členů rodiny retroviridae strukturálně i patogenně. Supmaviry odvozují své jméno od spuma the latinský pro „pěnu“. „Pěnový“ aspekt „pěnivého viru“ pochází syncytium formace a rychlé vakuolizace infikovaných buněk, což vytváří „pěnivý“ vzhled.^[1][2]

Objev

První pěnivý virus byl izolován z jaterních struktur Makak rhesus v roce 1955.^[3][4] Bovinní pěnivý virus byl izolován v roce 1969 od skotu s lymfosarkom.^[5] V době jeho objevu bylo málo známo o účincích viru nebo o tom, zda hrál roli ve vývoji viru lymfosarkom u skotu. Pokračující výzkum ukázal, že prevalence infekce BFV je celosvětově 40-85%, ale postrádá jakoukoli významnou patogenní povahu.^[6][5]

Struktura / morfologie

Extrémně jednoduchý diagram zralého BFV virionu

Bovinní pěnivý virus je obalený sférický virus. Virové částice mají průměr přibližně 80-100 nm a obsahují jednovláknové, pozitivní sense RNA: ss (+) RNA. 20% uvolněno viriony obsahují dvouvláknové DNA jako produkt reverzní transkripce v pozdním stadiu. Vnější membrána viru je pokryta řadou glykoproteiny které mu umožňují interakci s okolím. Hned za obálkou je nárazník mezi kapsid a obálka známý jako protein matice. Matice je odpovědná za udržování tvaru membrány a za účast na pučící proces. Uvnitř matice leží kapsida, proteinová skořápka, která obsahuje viry intigráza, reverzní transkriptáza a nukleokapsid, uvnitř kterého žije genetický materiál virů.^[7] Vzhledem k tomu, že viry mají tendenci přecházet do endoplazmatického retikula, viriony mají tendenci zobrazovat nezralé vlastnosti proteinu kolem jádra a také jedinečné glykoptorien hroty na povrchu membrány. Částice BFV také mají elektronově lucentní membrány, které snadno procházejí elektrony.^[1]

Virový genom

Extrémně jednoduchý diagram genomu bovinního pěnivého viru

BFV má monoparatie genom, což znamená, že celý jeho genom je uložen v jedné molekule ssRNA (+) / dsDNA. Tato molekula je lineární dimerní genom, který obsahuje přibližně 12,3 kB informací. Molekula má 5'-čepice a 3'poly-A ocas. Každý z těchto konců má 600nt dlouhou sekvenci terminálních opakování (LTR). Regiony U3, R a U5 jsou obsaženy v těchto LTR. 5 'konec má vazebné místo primeru, zatímco 3 'konec má polypurinový trakt.^[7]

Virální vstup

Příloha

Proces, kterým pěnové viry vstupují do buňky, postrádá určité úrovně charakterizace, je však známo, že se virová částice nejprve váže na svého hostitele pomocí SU glykoprotein na obálce.^[8] Vazebný receptor pro pěnivé viry není zcela znám, je však známo, že virus je schopen infikovat deskové spektrum buněk, což znamená, že vazebný receptor musí být ve většině forem buněk zcela převládající.^[9] Výzkum ukázal, že nejpravděpodobnějším kandidátem na společný receptor je heparan sulfát (HS), velmi běžný glykosaminoglykan (GAG) přítomný na internetu ECM mnoha buněk.^[9]

Fúze

Po internalizaci musí virová částice fúzovat s vnitřní nádobou a umožnit únik jejího genetického materiálu do cytoplazmy. Virová fúze je zprostředkována prostřednictvím TM glykoprotein. Proces fúze se napodobuje, když se protein TM štěpí měnícími se hladinami pH, které zase vytvářejí změnu konformace proteinu a fúzují membránu viru s vnitřní nádobou.^[9]

Replikační cyklus

Přehled cyklu

Jakmile virová částice bezpečně dopraví svůj genetický materiál do cytoplazmy svého hostitele, dojde k jedné ze dvou věcí. Pokud byla genetickým nákladem virionu dvouvláknová DNA, virová DNA se přímo integruje do genomu hostitele prostřednictvím virového enzymu integrázy.^[1][7] Pokud bylo užitečné zatížení ssRNA, RNA se nejprve zkopíruje do sdDNA pomocí reverzní transkriptázy a poté se náhodně integruje do hostitelského genomu pomocí integrázy. Hostitelská buňka poté vykonává své přirozené replikační funkce, ale přitom přepisuje virovou RNA, která je poté přeložena do prekurzoru polyproteiny.^[7] V tomto bodě cyklu, pokud zbývá nějaká virová RNA, bude transkribována do dsDNA, avšak na integraci do genomu hostitelské buňky je příliš pozdě. Tato dsDNA je poté náhodně zabalena do nově vytvořených virionů spolu s ssRNA. Od tohoto bodu začínají virové částice budovat. Většina bud do endoplazmatické retikulum které jsou pak zabaleny a distribuovány do dalších buněk. Některým částicím se podaří uniknout přes membránu, ale tento počet je obvykle poměrně nízký.^[7][10][11]

Unikátní vlastnosti replikačního cyklu

Být a spumavirus, virus bovinní pěny má jedinečný životní cyklus, i když je ve srovnání s jinými retroviry. Jedním z těchto rozdílů je mechanismus používaný v pučící proces. Spíše než pučením přes plazmatická membrána jako tradičnější retrovirus, BFV a další pěnivé viry vznikají pomocí endoplazmatické retikulum. Dalším aspektem BFV, který ho činí jedinečným mezi ostatními retroviry, je to, jak pozdě v reverzním transkripci cyklu replikace dochází. To má za následek některé z viriony obsahující DNA spíše než typické RNA. To také vede k určité úrovni integrace do hostitelské buňky DNA neobvyklými způsoby.^[10] Z tohoto důvodu vědci přirovnali pěnivé viry k virům rodiny Hepadnaviridae. Pěnivé viry také obsahují strukturní geny, které jsou odlišné od jejich konkrétního rodu. Protein Gag není vždy správně štěpen na zralou formu virového proteinu, jak je vidět u ostatních členů retrovirdae, což vede k celkové nezralé morfologii FV.^[1] Env začínající asociovaný protein nacházející se v transmembránová doména z viron obsahuje endoplazmatické retikulum retenční signál, který přispívá k jeho schopnosti proniknout do ER.^[1][11]

Interakce s hostitelem

Nejviditelnějším výsledkem interakcí mezi virem a jeho hostitelem je prozrazující tvorba velkého počtu vakuol v celé cytoplazmě. Toto se označuje jako vakuolizace a právě to dává spumavirům svůj název. Většina infikovaných buněk také začíná rychlou tvorbu syncytia.^[1] Myslel jsem, že tento účinek je vidět poměrně často, jeho příčina je ještě třeba určit. V některých vzácnějších případech byla zaznamenána buněčná smrt.^[2]

Přidružené nemoci

Doposud není žádný známý patogen spojován s virem bovinní pěny.

Tropismus

Je známo, že hovězí pěnivý virus je schopen infikovat širokou škálu buněk.^[2] Patří sem fibroblasty, epiteliální buňky a nervové buňky. Pomocí technik, jako je PCR, lze ve většině tkání infikovaných zvířat identifikovat virus bovinní pěny.^[1]

Reference