Wirus Drosophila X

Drosophila X virus
Klasyfikacja wirusów
(nierankingowe):	Wirus
królestwo :	Rybowiria
Królestwo:	Orthornawirusy
Gromada:	incertae sedis
Rodzina:	Birnaviridae
Rodzaj:	Entomobirnawirus
Gatunek:	Wirus Drosophila X

Wirus Drosophila X (DXV) należy do rodziny wirusów Birnaviridae . Birnaviridae składa się obecnie z trzech rodzajów. Pierwszym rodzajem jest Entomobirnavirus , który zawiera DXV. Następnym rodzajem jest Aquabirnavirus , zawierający wirus zakaźnej martwicy trzustki (IPNV). Ostatnim rodzajem jest Avibirnavirus , który zawiera wirus zakaźnej choroby torby Fabrycjusza (IBDV). Wszystkie te rodzaje zawierają homologię w trzech określonych obszarach ich transkryptów. Homologia pochodzi z regionów aminowych i karboksylowych preVP2, małej domeny o długości 21 reszt w pobliżu końca karboksylowego VP3 i podobnych małych sekwencji ORF.

DXV został nazwany na cześć Drosophila melanogaster , gdzie został po raz pierwszy wyizolowany. DXV został po raz pierwszy wyizolowany i nazwany w 1978 roku. DXV został odkryty jako zanieczyszczenie w dorosłym D. melanogaster podczas badania rabdowirusów . Wyniki testu DXV wykazały, że DXV indukuje wrażliwość zarówno na dwutlenek węgla, jak i na _NH2 , co sugeruje ogólne niedotlenienie. Dlatego szlak patogenny DXV prowadzi do wrażliwości na anoksję i śmierci D. melanogaster . Najpierw zwizualizowano składniki DXV za pomocą mikroskopii elektronowej z ujemnym kontrastem. Pochodzenie DXV jest nieznane i niejasne. Uważano, że DXV mógł występować wcześniej w Drosophila w postaci niepatogennej. Ponadto spekulowano, że DXV mógł pochodzić jako zanieczyszczenie z płodowej surowicy cielęcej w badaniach typu infekcji, ponieważ udokumentowano, że endogenne wirusy bydlęce były już w płodowej surowicy cielęcej.

Struktura, genom i replikacja

Genom wirusa Drosophila X ma dwa segmenty: segment A i segment B.

DXV jest nagim (bezotoczkowym) wirusem Baltimore klasy III. Kapsyd tego białka zawiera dwudziestościenną geometrię (T=13) składającą się z 260 trimerycznych kapsomerów VP2. Konkretnie, DXV zawiera dwusegmentowy genom dsRNA. Oba segmenty genomu DXV zawierają 5'-końcowy tryplet GGA i konsensus 3'-końcowego trypletu CCC, co jest zgodne z birnaviridae (Shwed, 2002). Segment genomu ma długość 3360 pz. Segment A koduje następującą sekwencję poliproteiny: NH2-preVP2-VP4-VP3-COOH. Ten segment zawiera dużą i małą ORF. Genom segmentu B ma długość 2991 pz. Segment B koduje następującą sekwencję polipeptydową: NH2-VP1-COOH. UTR 5' segmentu B jest homologiczny do segmentu A, ale w przeciwieństwie do segmentu A istnieje tylko jeden ORF. Niezwykle VP1 może występować w dwóch formach; jako wolny RdRp i jako białko podobne do genomu (VpG), które przyłącza się do obu końcowych segmentów 5' DXV poprzez wiązanie fosfodiestrowe Ser-5'-GMP. Replikacja DXV przebiega zgodnie ze scharakteryzowanym cyklem replikacji wirusa dsRNA.

Duża ORF segmentu A składa się z 3069 nukleotydów. UTR są charakteryzowane jako 107 pz na stronie 5' i 157 pz na końcu 3'. Kodony startowe mogą znajdować się albo w pozycji 102, albo dwa kodony poniżej w pozycji 108. Jednak kodon inicjacyjny zaczyna się na 108 pz. Translacja dużego transkryptu ORF daje poliproteinę o masie cząsteczkowej 114 kDa. Dojrzałe białko VP4, proteaza wirusowa, wspomaga ten proces w celu zwiększenia przetwarzania poliproteiny w celu wytworzenia białka kapsydu preVP2, wirusowej rybonukleoproteiny (RNP) VP3 i dodatkowych białek VP4. Ponadto białka VP3 mogą łączyć się z pre-VP2 jako białkiem strukturalnym oraz z VP1, działając jako aktywator transkrypcji.

Mała ORF segmentu A składa się z 711 nukleotydów. Ta ORF znajduje się w miejscu, które rozciąga się na skrzyżowaniu VP4/VP3, chociaż dokładna pozycja nie jest znana. Mechanizm transkrypcji małej ORF jest nieznany. Jednak możliwość przesunięcia ramki rybosomalnej została wykluczona, ponieważ małe miejsce ORF nie zawiera charakterystycznych cech charakterystycznych, takich jak „sekwencja śliska” o długości 7 nukleotydów lub pseudowęzeł w dół, który jest widoczny u innych członków Birnaviridae . Przypuszcza się, że mała ORF podlega translacji w mechanizmie wykorzystującym transkrypty subgenomowe. W każdym przypadku translacja małego transkryptu ORF daje polipeptyd o masie cząsteczkowej 27 kDa. Polipeptyd ten składa się z 28 reszt zasadowych, głównie argininy. Jednak ten polipeptyd nie został wykryty w zainfekowanych komórkach.

Transkrypt segmentu B koduje po translacji polipeptyd VP1 o masie cząsteczkowej 112,8 kDa. Ten polipeptyd został scharakteryzowany jako polimeraza RNA zależna od RNA (RdRp) i VpG. Ten polipeptyd ma długość 977 aminokwasów, co czyni go największym kodowanym RdRp w Birnaviridae . RdRp zawiera konsensusowe miejsce wiązania GTP i uważa się, że zawiera aktywność samo-guanylacji, co czyni go zgodnym ze Birnaviridae RdRp.

tropizm

Obecnie DXV nie zaraża kręgowców. Wiadomo, że żywicielami DXV są bezkręgowce, takie jak owady, ale ich specyficzny tropizm tkankowy nie jest pewny. Uważano, że komórki tchawicy mogą być celem, ponieważ istnieją dowody na to, że Drosophila zarażone DXV cierpią z powodu braku dopływu tlenu do ich tkanek, co ostatecznie prowadzi do śmierci. W oparciu o wcześniejsze badania, DXV był bezskutecznie hodowany w liniach komórkowych kręgowców i mózgu myszy.

Zmienność genetyczna

Nie wykazano jeszcze, że DXV w naturalny sposób infekuje muchy Drosophila ; nie ma dzikich szczepów DXV. Wirus Culex Y (CYV) jest wstępnym członkiem rodzaju, do którego należy DXV. Zaproponowano, że CYV może działać jako odpowiednik typu dzikiego w badaniach opartych na DXV. Ponadto wirus Espirito Santo (ESV) jest definiowany jako gatunek siostrzany DXV. Ten konkretny wirus, ESV, obserwowano w Aedes albopictus , którą uzyskano z surowicy pacjenta zakażonej DENV-2. Różnica między ESV i CYV polegałaby na zdolności CYV do niezależnej replikacji bez udziału innych wirusów w hodowli komórek owadzich. Kodon start inny niż AUG w ORF5 został pokazany u Drosophila i może regulować translację, co wskazuje na jego funkcję w reakcjach gospodarza entomobirnawirusa. Uważa się, że gdy ulega ekspresji ORF5, pośredniczy w rybosomalnym przesunięciu ramki odczytu. Heptanukleotyd, który znajduje się powyżej ORF (1897UUUUUUA) znajduje się zarówno w ESV, jak i DXV. Wraz z analizą filogenetyczną i różnicami lokalizacji nukleotydów i aminokwasów między CYV i ESV wykazano, że CYV i ESV to jeden gatunek siostrzany w stosunku do DXV.

Badania

Chociaż szeroko stosowany w laboratorium, DXV nigdy nie został uznany za naturalną infekcję Drosophila i został pierwotnie zidentyfikowany w laboratoryjnej hodowli komórkowej. DXV może infekować muszki owocowe z rodzaju Drosophila i jest powszechnie stosowany do badania odporności wrodzonej u pospolitego organizmu modelowego Drosophila melanogaster . Wirus jest również często używany do badania interferencji RNA jako mechanizmu odporności wirusowej u Drosophila .

DXV był zanieczyszczeniem, które zostało wyizolowane w badaniach infekcyjnych z członkiem rodziny Rhabdoviridae , wirusem Sigma. Od tego czasu DXV jest szeroko stosowany w badaniach i znacząco przyczynił się do obecnej wiedzy na temat specyficznego układu odpornościowego owadów. Badania infekcji DXV rzuciły światło na wrodzoną odpowiedź immunologiczną i interferencję RNA (RNAi) u muszek Drosophila . Ponadto użycie DXV w Drosophila wykazało, że RNAi jest główną formą przeciwwirusowego mechanizmu efektorowego. Jeśli chodzi o szlak Toll w odpowiedzi przeciwwirusowej, istnieją dowody na to, że szlak ten hamuje replikację DXV u Drosophila . Co więcej, wyniki badań DXV nad Drosophila znacząco wpłynęły na badania nad wirusem dengi (DENV), aby dowiedzieć się więcej o jego wrodzonej odpowiedzi immunologicznej na infekcje. Wykazano, że DENV jest kontrolowany przez RNAi w Drosophila , a badania wykazały, że interakcja DENV z RNAi jest tak samo istotna jak siRNA. Wykazano, że zmodyfikowane transgeniczne Aedes aegypti mają odporność (spowodowaną odpowiedzią RNAi) na infekcje DENV-2.

Linki zewnętrzne

• Zarządzanie ICTVdB (2006). 00.009.0.03.001. Wirus Drosophila X. W: ICTVdB — The Universal Virus Database, wersja 4. Büchen-Osmond, C. (red.), Columbia University, Nowy Jork, USA.
• Brun, G. & Plus, N. w genetyce i biologii Drosophila (red. Ashburner, M. & Wright, TRF) 625–702 (Academic Press, Nowy Jork, 1980).