Wirus Sepik

Wirus Sepik
Klasyfikacja wirusów
(nierankingowe):	Wirus
królestwo :	Rybowiria
Królestwo:	Orthornawirusy
Gromada:	Kitrinoviricota
Klasa:	Flasuviricetes
Zamówienie:	amarillowirusy
Rodzina:	Flaviviridae
Rodzaj:	Flawiwirus
Gatunek:	Wirus Sepik

Wirus Sepik (SEPV) jest wirusem przenoszonym przez stawonogi ( arbovirus ) z rodzaju Flavivirus i rodziny Flaviviridae . Flaviviridae to jedna z najlepiej scharakteryzowanych rodzin wirusów, ponieważ zawiera wiele dobrze znanych wirusów, które powodują choroby, które stały się bardzo rozpowszechnione na świecie, takie jak wirus dengi . Rodzaj Flavivirus jest jednym z największych rodzajów wirusów i obejmuje ponad 50 gatunków wirusów, w tym wirusy przenoszone przez kleszcze i komary, takie jak wirus żółtej febry i Wirus Zachodniego Nilu . Wirus Sepik jest znacznie mniej znany i nie został tak dobrze sklasyfikowany jak inne wirusy, ponieważ nie był znany od bardzo dawna. Wirus Sepik został po raz pierwszy wyizolowany w 1966 roku z komara Mansonia septempunctata , a jego nazwa pochodzi od obszaru rzeki Sepik w Papui-Nowej Gwinei , gdzie został po raz pierwszy znaleziony. Zasięg geograficzny wirusa Sepik jest ograniczony do Papui-Nowej Gwinei ze względu na jej izolację.

Mapa Papui-Nowej Gwinei, jedynego miejsca, w którym znaleziono wirusa Sepik

Arbowirusy stanowią ciągłe zagrożenie dla zdrowia publicznego w Papui-Nowej Gwinei, zwłaszcza z powodu braku nadzoru i sprawozdawczości, tak więc częstość występowania chorób wywoływanych przez te wirusy jest nieznana na tym obszarze. Arbowirusy powodują wybuchy epidemii, gdy wirus, który infekuje populację endemiczną, rozprzestrzenia się na ludzi za pośrednictwem wektora, takiego jak komary lub kleszcze. Chociaż główny gatunek żywiciela wirusa Sepik jest nadal nieznany, odkryto, że głównym gatunkiem komara przenoszącego wirusa Sepik jest Mansonia septempunctata . Różni się to od innych pokrewnych wirusów, ponieważ większość dobrze sklasyfikowanych wirusów przenoszonych przez komary, na których skupiają się urzędnicy zdrowia publicznego, jest przenoszona przez Aedes aegypti komarów Culex i .

Klasyfikacja i ewolucja wirusów

Wirus Sepik należy do rodzaju Flavivirus , co oznacza, że ​​jest podobny do wirusa żółtej febry, ponieważ wirus żółtej gorączki jest typowym wirusem z tej rodziny. Jest to również arbowirus, więc wirus jest przenoszony przez wektor stawonogów. Rodzaj Flavivirus można dalej podzielić na klady w zależności od tego, czy wektor przenosi wirusa na ludzi i jaki jest wektor. Jeśli wektor jest znany, tworzy klad, który jest dalej dzielony na typ wektora. W znanym kladzie wektorów istnieje grupa komarów i grupa kleszczy, które oddzieliły się na wczesnym etapie filogenezy i pod względem ekologicznym niewiele się pokrywają. Grupa komarów jest dalej podzielona na rodzaje chorób wywoływanych przez wirusy, takie jak neurotropowe i wirusy chorób krwotocznych . Wirusy neurotropowe, takie jak wirus japońskiego zapalenia mózgu, powodują chorobę mózgu i są powszechnie przenoszone przez Culex i mają rezerwuar u ptaków, podczas gdy wirusy chorób krwotocznych, takie jak żółta febra, są powszechnie przenoszone przez Aedes gatunki komarów i mają żywicieli naczelnych. Wirus Sepik jest klasyfikowany jako wirus choroby krwotocznej, ponieważ należy do grupy żółtej gorączki, ponieważ jest najbliżej spokrewniony z wirusem żółtej gorączki. Jednak wirus Sepik nie ma takiej samej patogenności ani zjadliwości jak wirus żółtej febry, ponieważ nie wiadomo, czy powoduje gorączkę krwotoczną, ale raczej chorobę przebiegającą z gorączką.

Struktura wirusowa

Podobnie jak inne wirusy z rodzaju Flavivirus , wirus Sepik jest okrągłym, otoczkowym wirusem, który wykazuje dwudziestościenną symetrię w nukleokapsydzie. Wirion jest stosunkowo mały, ma tylko około 50 nm średnicy. Cząstka wirusa zawiera trzy główne białka strukturalne ; istnieją dwa białka związane z błoną, białko otoczki (E) i białko błony (M). Wirus ma również białko kapsydu (C), które chroni genom przed środowiskiem, które może spowodować wyschnięcie lub degradację genomu. Kapsyd to głównie białko, ale 17% kapsydu to wagowo lipidy, które pochodzą z błony komórkowej gospodarza; kapsyd zawiera również około 9% wagowych węglowodanów w postaci glikolipidów i glikoprotein.

Genom wirusowy

Genom wirusa Sepik to niesegmentowana, jednoniciowa cząsteczka RNA o dodatnim sensie, o długości około 10,79 kilozasad. Genom składa się z krótkiego niekodującego regionu na końcu 5', pojedynczej długiej otwartej ramki odczytu (ORF), która zawiera geny dla wszystkich genów wytwarzanych przez wirusa oraz regionu niekodującego na końcu 3' i Genom nie ma ogona poli-A typowo widocznego na końcu cząsteczek mRNA. Regiony niekodujące są przydatne do określania zależności filogenetycznych między wirusami w obrębie Flawiwirusa rodzaju, jak również w ramach grup, takich jak grupa wirusów żółtej gorączki. Regiony niekodujące zawierają również motywy, które są ważne w translacji wirusowej, replikacji i pakowaniu. Genom służy zarówno jako dane genomowe, jak i mRNA, kodujący 3 białka strukturalne niezbędne dla wirionu i 8 białek niestrukturalnych niezbędnych do replikacji. Genom zawiera również czapeczkę typu I i konserwowaną pętlę łodygi na końcu 5', oznaczoną jako m7GpppAmp, której nie obserwuje się u wirusów z innych rodzin lub rodzajów. Czapka służy jako miejsce inicjacji transkrypcji, a także zapewnia stabilność mRNA.

Cykl replikacji

Wejście

Wejście wirusa Sepik do komórki odbywa się za pośrednictwem białka otoczki (E), które jest wirusowym białkiem wejściowym. Białko otoczki wiąże się z receptorem komórki gospodarza, który następnie wysyła komórce sygnał, aby wprowadziła wirusa do środka za pomocą endocytozy. Białko otoczki pomaga następnie otoczce wirusowej połączyć się z błoną komórki gospodarza w celu uwolnienia wirusowego kapsydu do komórki.

Replikacja i transkrypcja

Gdy genom znajdzie się w komórce, replikacja zachodzi wzdłuż błony szorstkiej retikulum endoplazmatycznego . Replikacja zwykle zachodzi w inwazjach błony, aby chronić replikujący się genom przed mechanizmami obronnymi gospodarza, takimi jak interferencja RNA , ponieważ jednoniciowe dodatnie wirusy RNA replikują się przez pośredni dwuniciowy RNA. Genom działa również jako mRNA, a wirus wykorzystuje maszynerię komórki gospodarza do translacji jednego długiego poliproteiny zawierającego zarówno białka strukturalne, jak i niestrukturalne. Ta jedna długa poliproteina jest później rozszczepiana na kapsyd, białko otoczki i błony, a także białka, które nie są składane w wirion, które są określane jako białka niestrukturalne. Białka niestrukturalne działają w replikacji i składaniu wirusa. Białka te noszą nazwy NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, NS5 i NS2K, gdzie NS oznacza „niestrukturalne”. NS3 ma aktywność enzymatyczną jako helikaza i proteaza, podczas gdy NS5 jest polimerazą RNA zależną od RNA, umożliwiając wirusowi replikację nowego (+) genomu RNA poprzez utworzenie komplementarnej (-) nici RNA i wykorzystanie jej jako matrycy dla genomu. Inne białka niestrukturalne biorą udział w replikacji RNA, składaniu i uwalnianiu wirusa, przetwarzaniu wirusowej poliproteiny i hamowaniu wrodzonej odporności gospodarza, np. sygnalizacja interferonowa .

Montaż i wydanie

Nie ma znanego strukturalnego nukleokapsydu dla jakichkolwiek wirusów z rodzaju Flavivirus , ponieważ przy użyciu mikroskopii krioelektronowej nie zaobserwowano żadnych wirusów należących do tego rodzaju . Dlatego składanie wirionu prawdopodobnie składa się z białka kapsydu (C) i genomowego RNA, które ulegają agregacji i kondensacji, przy czym białko kapsydu działa jako neutralizator ładunku dla RNA, ostatecznie tworząc małą cząsteczkę, która nie ma żadnego kontaktu z koperta. Wiriony są uwalniane przez pączkowanie białka kapsydu i RNA do błony retikulum endoplazmatycznego, tworząc otoczkę lipidową, która jest sporadycznie zakorzeniona w glikoproteinach, takich jak glikoproteina otoczki (E), która jest używana do wejścia do następnej komórki gospodarza. Wiriony są później wydzielane z komórki gospodarza, aby zainfekować nowe, podatne komórki.

Przenoszenie

Ten diagram pokazuje, w jaki sposób wirus Sepik przedostaje się z naturalnego żywiciela wirusa do ludzi, powodując u nich chorobę.

Wirus Sepik, podobnie jak wszystkie inne arbowirusy, jest przenoszony z rezerwuaru żywiciela na ludzi za pośrednictwem wektora wirusowego. Niektóre arbowirusy mogą być utrzymywane w populacji przy minimalnym wkładzie z rezerwuaru, co oznacza, że ​​wektor może wykorzystywać zainfekowanych ludzi jako źródło wirusa do rozprzestrzeniania się na nowe, podatne osoby. Jednak wirus Sepik nie może utrzymać się w populacji, a zatem nie może być przenoszony przez komara wektora między ludźmi. Oznacza to, że rezerwuar gospodarza jest jedynym znanym źródłem wirusa Sepik, ale rezerwuar żywiciela jest obecnie nieznany.

Choroby towarzyszące

Wirus Sepik powoduje gorączkę u ludzi, podobnie jak inne wirusy z rodzaju Flavivirus , takie jak wirus dengi i wirus żółtej gorączki. Wiadomo jednak, że wirus Sepik powoduje tylko niezbyt ciężką gorączkę, a nie gorączkę krwotoczną, jak lepiej sklasyfikowane wirusy. Gorączkę w wyniku zakażenia wirusem Sepik zaobserwowano tylko w Papui-Nowej Gwinei i pozostała odizolowana od reszty świata. Brakuje jednak raportów i nadzoru nad tą gorączką, więc rozprzestrzenianie się wektora i gorączki wirusa Sepik mogło zacząć rozprzestrzeniać się poza normalny zakres i nie zwrócono na to uwagi.

Arbowirusy, głównie wysoce zjadliwe, takie jak wirus żółtej febry lub wirus dengi, są ważnymi patogenami pojawiającymi się w wielu krajach tropikalnych i rozwijających się ze względu na dużą częstość występowania wektora wirusowego, a wiele krajów ma słabe warunki sanitarne i nie ma metod zwalczania wektorów. Należy zauważyć, że znane regiony geograficzne, w których obecnie znajduje się wiele arbowirusów, nie są konkretne, ponieważ zmieniające się globalne temperatury przyczyniają się do poszerzenia siedlisk wektorów, ponieważ wiele arbowirusów, które były ograniczone do stref tropikalnych, jest obecnie postrzeganych dalej w strefach umiarkowanych jako wektor, głównie komary, przenosi się na nowe obszary i może zarazić naiwne populacje.