Wirus Ejlatu

Anopheles-female.JPG
Wirus Eilat
Klasyfikacja wirusów
(nierankingowe): Wirus
królestwo : Rybowiria
Królestwo: Orthornawirusy
Gromada: Kitrinoviricota
Klasa: Alsuviricetes
Zamówienie: Martelliwirusy
Rodzina: Togaviridae
Rodzaj: Alfawirus
Gatunek:
Wirus Ejlatu

Wirus Eilat (EILV) jest unikalnym alfawirusem , który jest znany głównie z ograniczenia zakresu gospodarza, ogólnie do owadów (głównie do komarów) za pomocą replikacji RNA . Wirus występuje na pustyni Negew . Nie jest w stanie infekować komórek kręgowców , co odróżnia go od innych alfawirusów.

Wirusologia

Forma strukturalna alfawirusa .

Wirus Eilat pochodzi z rodziny Togaviridae , rodzaju Alphavirus . Alfawirusy to miniaturowe wirusy otoczkowe o kulistym kształcie (o średnicy około 70 nm), które składają się z o pozytywnym sensie (od 5' do 3'), który obejmuje dwie ORF ( otwarta ramka odczytu , która jest nieustannym odcinkiem kodonów, które nie zawierają kodon stop). Cztery białka niestrukturalne są kodowane na dwóch trzecich genomu (koniec 5'), które obejmują nsP1, nsP2, nsP3, nsP4. Podczas gdy pięć białek strukturalnych (sPs; kapsyd, E1, E2, E3 i 6K) jest kodowanych w jednej trzeciej części genomu (część 3').

Poprzez endocytozę, w której pośredniczy receptor, alfawirusy dostają się do komórki gospodarza. Po uzyskaniu dostępu, niskie endocytarne pH pozwala na zmianę konformacyjną, która ujawnia peptyd fuzyjny E1 . W ten sposób indukując uwalnianie nukleokapsydu do cytoplazmy komórki gospodarza. Z kolei nukleokapsydy pomagają w inicjowaniu pączkowania wirionów z błony komórkowej gospodarza.

Znalezienie EILV

Wirus Ejlat został wyizolowany podczas badania arbowirusów na pustyni Negew w latach 1982–1984. Jednak początkowo został uzyskany przez Josepha Pelega z puli komarów Anopheles coustani (z izolatów w 1982 r.). Ta specyficzna izolacja została przeprowadzona w badaniu dla ponad dziewięćdziesięciu jeden zidentyfikowanych wirusów, a wirus EILV został znaleziony i wyizolowany z jelit zebranych komarów.

Lokalizacja firmy EILV

Pustynia Negew jest uboga w florę i faunę, ale jest „naturalnym” domem wirusa z Ejlatu.

Wirus Eilat występuje głównie w Afryce i części Bliskiego Wschodu. Występuje w regionach, w których znajduje się jego naturalny wektor ( Anopheles coustani) . Miejsce jego badań odgrywa jednak ważną rolę w ewolucyjnym znaczeniu EILV. Pustynia Negrev (powierzchnia prawie 13 000 km 2 ) jest uważana za naturalny obszar występowania wirusa. Średni klimat na obszarach waha się od najniższej wynoszącej -5 ° C do najwyższej wynoszącej około 46 ° C (rocznie). EILV został nazwany na cześć miasta Ejlat , które znajduje się w południowej części pustyni Negew (w pobliżu regionu, w którym znajduje się basen Anopheles coustani ).

Znaczenie ewolucyjne

Wirus Eilat wykazuje zmianę ewolucyjną, która mogła wystąpić w przypadku alfawirusów. Zwykle alfawirus podobny do EILV wykorzystywałby komary jako wektor przenoszenia na inne stworzenia (zwykle kręgowce). Jednak wirus Eilat może całkowicie replikować się w gospodarzu owadzim i całkowicie nie udaje mu się nawet wejść do komórek kręgowców. W oparciu o dowody eksperymentalne, gdy wirus podobny do teorii względności ( SINV ) został wstrzyknięty do linii komórkowych kręgowców, komórki wykazały wielki efekt cytopatyczny . Podczas gdy ten sam test przeprowadzono na EILV, wirus nie wykazywał cytopatycznego na linie komórkowe kręgowców. Dlatego ewolucyjne wyniki te pomagają sugerować, że EILV utracił zdolność infekowania komórek kręgowców. Zatem EILV wydaje się być specyficzny dla komarów i reprezentuje wcześniej nieopisany kompleks w obrębie rodzaju Alphavirus. Odwrotne badania genetyczne EILV mogą pomóc w odkryciu wyznaczników zakresu gospodarza alfawirusa, który równoważy pojawianie się choroby. [1]

Obszary infekcji

Podczas testów na czterech różnych gatunkach komarów wirus Eilat miał podobny wpływ na niektóre narządy komarów i nie infekował innych narządów. Ten wykres słupkowy pokazuje odsetek określonych gatunków komarów zakażonych przez EILV w kilku różnych narządach żywiciela.

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Aedes aegypti
Aedes albopictus
Anopheles gambiae
Culex quinquefasciatus
  •  Jelito środkowe przednie
  •  Tylna środkowa część jelita
  •  Hindgut
  •  Ślinianki
  •  Jajników
  •  kanaliki Malpighiego

[2]

Przenoszenie

Głównymi żywicielami wirusa są komary, jednak ma on zdolność infekowania innych komórek owadzich. Niezdolność wirusa Eilat do wnikania do komórek kręgowców została udowodniona przez infekcję białkiem czerwonej fluorescencji wykazującym ekspresję EILV, które otrzymano z drugiego promotora genomowego . Czerwone białko fluorescencyjne zostało szybko zaobserwowane w komórkach komarów i niewidoczne w komórkach kręgowców.

Transmisja ustna

Wirus Eilat nie jest w stanie zarażać swojego gospodarza w małych dawkach doustnie. Kiedy kilka gatunków komarów było karmionych (mączka z krwi) zawierająca wirusa Eilat w dużych dawkach, wszystkie badane gatunki faktycznie uległy zakażeniu; jednakże, gdy zakres dawek został obniżony, gatunek nie zostałby zarażony.

Transmisja weneryczna

Wirus ten (EILV) jest zwykle przenoszony drogą płciową z jednego organizmu na drugi. Pozwala to lub pomaga wirusowi Eilat w naturalny sposób utrzymać swój kompleks w obiegu. Jednak naukowcy wciąż zastanawiają się nad faktem, że wirus nie jest w stanie zainfekować jajników, co normalnie byłoby kolejnym zdarzeniem po przeniesieniu drogą płciową w innych alfawirusach.

Powiązane wirusy

wirusa Chikungunya .

Chociaż EILV jest specyficzny dla żywiciela (tylko owady), jest silnie spokrewniony z serią wirusów, które mają bardziej ekspansywny zakres żywicieli. Ta relacja pomaga w testach diagnostycznych z wirusami infekującymi kręgowce. Naukowcy odkryli, że białka strukturalne wirusa EILV można zastąpić białkami pokrewnych wirusów (patogennych dla ssaków) (poprzez wykluczenie superinfekcji/ interferencję homologiczną ). To z kolei pozwoli wirusowi na utworzenie wirusa (o szerszym zakresie żywicieli), który będzie wyglądał podobnie do układu odpornościowego. Dlatego pomaga układowi odpornościowemu rozpoznać te szkodliwe wirusy. Naukowcy z University of Texas Medical Branch wykorzystali tę koncepcję dla wirusa Chikungunya , tworząc test UTMB . Ten test pomaga w diagnostyce klinicznej i jest przystępną cenowo alternatywą dla stosowania inaktywowanych wirusów w testach diagnostycznych.

Wirusy Skrót Podobieństwa do EILV
Wirus Whataroa COTV
  • Podobieństwo długości UTR ( nieulegających translacji regionów na mRNA) i regionów międzygenowych .
  • Podobieństwo sekwencji nukleotydów i aminokwasów (57%)
  • Całkowicie identyczny peptyd fuzyjny E1
  • Wysokie podobieństwo do niestrukturalnych i strukturalnych miejsc cięcia białek
Wirus Sindbis ROZKŁAD.S.ODW
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwo sekwencji nukleotydów i aminokwasów (56%)
  • Znaczące podobieństwo do peptydu fuzyjnego E1
  • Wysokie podobieństwo do niestrukturalnych i strukturalnych miejsc cięcia białek
  • Wysokie podobieństwo do sekwencji miejsc wiązania rybosomów
Wirus trokara TROW
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwo sekwencji nukleotydów i aminokwasów (53%)
  • Wysokie podobieństwo do niestrukturalnych i strukturalnych miejsc cięcia białek
Wirus aury AURAW
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwo sekwencji nukleotydów i aminokwasów (55%)
  • Wysokie podobieństwo do sekwencji miejsca wiązania rybosomu
  • Wysokie podobieństwo do niestrukturalnych i strukturalnych miejsc cięcia białek
Wirus zachodniego końskiego zapalenia mózgu WEEV
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwo sekwencji nukleotydów i aminokwasów (52%)
  • Znaczące podobieństwo do peptydu fuzyjnego E1
Wirus wschodniego końskiego zapalenia mózgu EEEV
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwa sekwencji nukleotydów i aminokwasów (51%)
  • Znaczące podobieństwo do peptydu fuzyjnego E1
Wirus choroby trzustki łososia SPDW
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwa sekwencji nukleotydów i aminokwasów (43%)
Wirus wenezuelskiego końskiego zapalenia mózgu VEEV
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwa sekwencji nukleotydów i aminokwasów (51%)
  • Znaczące podobieństwo do peptydu fuzyjnego E1
Wirus Chikungunya CHIKV
  • Podobieństwo długości regionów UTR i regionów międzygenowych
  • Podobieństwa sekwencji nukleotydów i aminokwasów (52%)
  • Znaczące podobieństwo do peptydu fuzyjnego E1

Anopheles coustani pomaga w naturalnej pielęgnacji

Anopheles są głównymi naturalnymi nosicielami wirusa Eilat . Są również wtórnymi wektorami wirusa malarii.

Wirus Eilat został po raz pierwszy wyizolowany z określonego gatunku Anopheles coustani (gatunek komara) znajdującego się na pustyni Negrev . Chociaż wirus ten został zidentyfikowany i oznakowany pod koniec lat 80. XX wieku, badania nad nim rozpoczęto na początku XXI wieku. Ponieważ ten gatunek komara był główną ofiarą EILV, uważa się, że jest głównym czynnikiem w naturalnym utrzymywaniu wirusa. Anopheles coustani może być w rzeczywistości jedynym gatunkiem komara, który jest naturalnym konserwatystą dla EILV. To sprawiłoby, że EILV byłby drugim alfawirusem, który jest w stanie wykorzystać Anopheles jako naturalny wektor. Ten gatunek komara jest również wtórnym wektorem wirusa malarii i występuje w regionach Bliskiego Wschodu i Afryki .

Znaczenie

EILV ( wirus Eilat ) ma ograniczony i ograniczony zakres żywicieli . Jest to jedyny alfawirus (przenoszony przez komary), który nie jest w stanie zainfekować komórek ssaków i innych kręgowców, co wskazuje na szybką zmianę ewolucyjną dokonaną przez alfawirusa . EILV nie ogranicza się tylko do poziomu replikacji genomowego RNA, ale także nie jest w stanie uzyskać dostępu do komórek kręgowców. Dlatego przy dalszych badaniach wirus Eilat może zrekompensować, wyjaśniając czynniki wirusowe , które inne patogenne podobne wirusy mają w uzyskaniu szerszego zakresu żywicieli. Jest również potencjalnym kandydatem do promowania opracowywania szczepionek dla innych alfawirusów ze zdolnością do infekowania komórek kręgowców. Ponieważ jednak badania nad wirusem Eilat rozpoczęto dopiero niedawno, możemy jeszcze wiele zyskać (ewolucyjnie, medycznie i naukowo) z tego wyjątkowego alfawirusa przenoszonego przez komary .

Anopheles gambiae był w stanie zarazić się EILV tylko w tylnej części jelita środkowego.