Wirus czarnej królowej komórek
|
|
| Wirus czarnej królowej | |
|---|---|
| Schemat białka wirusa podobnego do pikorny | |
| Klasyfikacja wirusów | |
| (nierankingowe): | Wirus |
| królestwo : | Rybowiria |
| Królestwo: | Orthornawirusy |
| Gromada: | Pisuviricota |
| Klasa: | Pisoniviricetes |
| Zamówienie: | pikornawirusy |
| Rodzina: | Dicistroviridae |
| Rodzaj: | triatowirus |
| Gatunek: |
Wirus czarnej królowej komórek
|
Wirus czarnej królowej ( BQCV ) jest wirusem , który infekuje pszczoły miodne , w szczególności Apis mellifera , Apis florea i Apis dorsata . Infekcja dwóch ostatnich gatunków jest nowsza i można ją przypisać podobieństwu genetycznemu i bliskości geograficznej. Ważne jest, aby dowiedzieć się więcej o tym wirusie, ponieważ jest to jeden z najczęstszych wirusów pszczół, a pszczoły są najważniejszymi zapylaczami . Przemysł rolniczy jest zależny od zapylania przez pszczoły, aby zwiększyć swoją wartość ekonomiczną.
Opis
Wirus czarnej królowej został pierwotnie opisany w 1977 r., ale jego genom zsekwencjonowano dopiero w 2000 r. BQCV można obecnie znaleźć najczęściej w Australii i niektórych częściach Afryki Południowej . BQCV w widoczny sposób wpływa na poczwarki matek pszczelich , powodując, że najpierw żółkną, a następnie stają się czarne, a ostatecznie umierają. Te poczwarki pochodzą od matek pszczelich, które wydają się zdrowe i nie wykazują objawów zakażenia tym wirusem, ponieważ objawia się on jedynie widocznymi objawami u larw. Chociaż tylko larwy są w widoczny sposób dotknięte tą chorobą, dorosłe osobniki również mogą zostać zarażone, ale bezobjawowo. Przenoszenie następuje przez pasożyta zwanego Nosema apis , który żyje w jelitach pszczół miodnych. BQCV może być również przenoszony z karmiących pszczół na larwy podczas żerowania oraz z ula do ula, gdy pszczoły przemieszczają się między nimi oraz gdy zakażone królowe pszczół są przenoszone do innych uli. Nie ma dostępnych szczepionek ani form leczenia do leczenia pszczół zakażonych tym wirusem wirusa, dlatego higiena jest najlepszym sposobem zapobiegania rozprzestrzenianiu się. Praktyki sanitarne obejmują wymianę grzebienia w ulu i ponowne królowanie. Requeening oznacza po prostu, że królowa ula zostaje zastąpiona nową, aw przypadku zainfekowanych uli, zdrową królową.
Klasyfikacja wirusów
Wirus czarnej królowej pochodzi z rzędu Picornavirales , które są również znane jako wirusy picornopodobne. Rodziny z Picornavirale obejmują Picornaviridae , Comoviridae , Dicistroviridae , Marnaviridae i Sequiviridae . Spośród nich BQCV należy do Dicistroviridae , co oznacza, że jest to wirus infekujący stawonogi . Ta rodzina obejmuje dwanaście wirusów z rodzaju Cripavirus oraz inne z rodzajów Aparavirus i Triatovirus .
Struktura wirusa
Wirus czarnej królowej zawiera 60 kopii białek kapsydu VP1 , VP2 i VP3 . Kapsyd to otoczka wirusa, w której znajduje się materiał genetyczny wirusa . Białka VP4, które czasami znajdują się również w kapsydzie, nie wpływają na zakaźność wirusa ani zdolność do przenoszenia. Powierzchnia wirionu ma duże wypukłości, które są utworzone przez białka VP1 i VP3 i znajdują się między 5- i 3-krotnymi osiami kapsydu dwudziestościennego . Dwudziestościenny kapsyd składa się z 20 trójkątnych ścian, połączonych w taki sposób, że przypomina kulę. Osie znajdują się tam, gdzie spotykają się twarze.
Z powodu tych wypukłości BQCV jest większy niż większość innych pikornawirusów. Kapsyd charakteryzuje się również płaskowyżami (wokół 3-krotnych osi) i zagłębieniami (wokół 2-krotnych osi).
Genom wirusowy
Wirus czarnej królowej jest wirusem bezotoczkowym RNA . Ma liniowy, jednoniciowy genom RNA o dodatnim sensie, zamknięty w dwudziestościennym kapsydzie (opisanym powyżej). Wirusy o symetrii dwudziestościennej mają liczby triangulacyjne , które opisują twarze pod względem liczby faset (mniejszych trójkątów wewnątrz twarzy), które zawiera każda. BQCV jest kapsydem pseudo-T=3, co oznacza, że matematycznie jest to kapsyd T=1, ale sposób, w jaki kapsyd jest zbudowany, sprawia, że wygląda jak T=3. Genom tego wirusa zawiera 8550 nukleotydów i jest poliadenylowany . Nukleotydy „są cząsteczkami organicznymi , które służą jako jednostki monomeru do tworzenia polimerów kwasu nukleinowego , kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) i kwasu rybonukleinowego (RNA)”. Istnieją cztery różne nukleotydy, które mogą tworzyć genom. W BQCV 29,2% jego genomu składa się z nukleotydów A, 30,6% to nukleotydy U, 18,5% to nukleotydy C, a 21,6% to nukleotydy G. Genom jest poliadenylowany, gdy ma na końcu ogon poli(A) lub ciąg tylko zasad adeninowych (A). Wirus czarnej królowej zawiera dwie otwarte ramki odczytu (ORF), które są „ciągłym odcinkiem kodonów zawierających kodon start (zwykle AUG) i kodon stop (zwykle UAA, UAG lub UGA)”. ORF1 i ORF2 „kodują poliproteiny zawierające odpowiednio podjednostki niestrukturalne i strukturalne (tworzące kapsyd)”.
Cykl replikacji
Rodzina Dicistroviridae jako całość zostanie wykorzystana jako model do wyjaśnienia replikacji wirusa czarnej królowej.
Wejście do celi
Wirus dostaje się do komórki gospodarza przez endocytozę, w której pośredniczy klatryna . Endocytoza za pośrednictwem klatryny „to proces, w którym komórki wchłaniają metabolity , hormony , inne białka - aw niektórych przypadkach wirusy - przez wewnętrzne pączkowanie pęcherzyków błony komórkowej ”. Wchłanianie rozpoczyna się po związaniu wirusa z receptorem na błonie komórkowej. Gdy wirus znajdzie się w komórce, wirus jest niepowlekany, a genom (RNA) jest uwalniany do cytoplazmy .
Replikacja
Po wejściu wirusa do komórki gospodarza musi replikować swój genom. W dicistrowirusach białko 5' VPg inicjuje syntezę RNA i hamuje translację komórkowego mRNA , co poprawia translację wirusowego mRNA. ORF1 (omówiony wcześniej) koduje enzymy replikacyjne , w szczególności polimerazę RNA zależną od RNA , która pomaga w replikacji RNA. Genom wirusa ma dodatnią nić RNA, która służy jako matryca do syntezy ujemnej nici RNA. Ta nić ujemna jest następnie używana jako matryca do syntezy większej ilości genomowego RNA.
Wirusowa interakcja z gospodarzem
Głównym żywicielem wirusa czarnej królowej jest pszczoła miodna z rodzaju Apis . Istnieje również kilka trzmieli , które są obecnie żywicielami tego wirusa. Jednym z głównych wpływów tego wirusa na gospodarza jest jego zdolność do rodzenia potomstwa. Potomstwo jest nadal produkowane przez zakażone osobniki, ale nie przeżywają. Innym sposobem, w jaki ten wirus wchodzi w interakcję z gospodarzem, jest zakłócanie produkcji komórkowego mRNA na korzyść własnej produkcji mRNA.
Inną ważną interakcją BQCV z gospodarzem jest jego odporność na mechanizmy komórki gospodarza. Ta odporność jest osiągana przez strukturę czapeczki, którą wirus czarnej matecznej komórki ma na końcu 5' swojego genomu. Struktura czapki ma wiele funkcji. Chroni mRNA przed degradacją, zapewnia wydajną translację i pomaga mRNA przemieszczać się z cytoplazmy do jądra , które jest miejscem replikacji. Możliwe jest badanie tych interakcji wirusowych z komórkami gospodarza ze względu na zdolność naukowców do wytwarzania mutacji w genomie wirusa i analizowania wpływu, jaki wywiera na komórkę gospodarza.
Choroby towarzyszące
Istnieje wiele chorób lub wirusów, które mogą być związane z wirusem czarnej królowej. Jedną z takich chorób jest choroba Nosema. Jeśli pszczoła miodna jest zarażona Nosema apis , istnieje znacznie większe prawdopodobieństwo, że ta sama pszczoła zarazi się BQCV. Nosemę można leczyć u zakażonych pszczół miodnych za pomocą Flumidilu-B. Innym wirusem, który może być powiązany z BQCV, jest wirus Sacbrood . Wirus ten objawia się podobnymi objawami jak BQCV, ale atakuje pszczoły robotnice ula, a nie królową.
Wirus czarnej królowej jest również podobny do kilku innych wirusów z rodziny Dicistroviridae . Wirus pszczół kaszmirskich (KBV), izraelski wirus ostrego paraliżu pszczół (IAPV) i wirus ostrego paraliżu pszczół (ABPV) są bardzo blisko spokrewnione z BQCV, ale wszystkie mają znacznie trudniejsze do zdefiniowania objawy. Strukturalnie BQCV jest najbardziej podobny do TrV i iflawirusów . Iflawirusy infekują również owady, podobnie jak wirus czarnej królowej.
Ludzkie wirusy najbliższe BQCV to zapalenie wątroby typu A i ludzki parechowirus . Oba pochodzą z rodziny Picornaviridae i mogą „tworzyć ewolucyjne produkty pośrednie między wirusami ludzkimi i owadzimi”.
Interakcje
BQCV wchodzi w interakcje z pasożytami, zwiększając podatność wirusa na powodowanie śmiertelności . Pasożyty, zwłaszcza Varroa destructor , są powszechnie spotykane w koloniach pszczół, które również są zakażone wirusami. Pasożyty mogą aktywować wirusa, jeśli jest on utajony, a także mogą działać jako wektor do przenoszenia wirusa na inne niezainfekowane pszczoły. Wynikiem obu tych funkcji pasożyta w tych koloniach jest wzrost zakaźności i śmiertelności związanej z wirusem.
Niektórzy członkowie rodziny Dicistroviridae są wykorzystywani do zwalczania szkodników. Niektóre przykłady obejmują zwalczanie muszki owocówki oliwnej za pomocą CrPV i zwalczanie Helicoverpa armigera wirusem kaskaderskim Helicoverpa armigera . Jednak wirus czarnej królowej nie jest używany w ten sposób, ponieważ kolonie pszczół są ważne dla rolnictwa i ekonomii.