Wirus pienisty bydła

Wirus pienisty bydła
Klasyfikacja wirusów
(nierankingowe):	Wirus
królestwo :	Rybowiria
Królestwo:	paranawirusy
Gromada:	Artverviricota
Klasa:	Revtraviricetes
Zamówienie:	Orterwirusy
Rodzina:	Retroviridae
Rodzaj:	Bovispumawirus
Gatunek:	Wirus pienisty bydła

Wirus pienisty bydła (BFV) jest retrowirusem ss(+)RNA należącym do rodzaju spumaviridae . Spumawirusy różnią się od pozostałych sześciu członków rodziny retroviridae , zarówno pod względem budowy, jak i patogenności. Spumawirusy wywodzą swoją nazwę od spuma , co po łacinie oznacza „pianę”. Aspekt „piany” „wirusa pienistego” pochodzi z syncytium i szybkiej wakuolizacji zainfekowanych komórek, tworząc „spieniony” wygląd.

Odkrycie

Pierwszy wirus pienisty został wyizolowany ze struktur wątroby makaka rezus w 1955 roku. Bydlęcy wirus pienisty został wyizolowany w 1969 roku od bydła z mięsakiem limfatycznym . W momencie odkrycia niewiele było wiadomo o skutkach wirusa ani o tym, czy odgrywa on rolę w rozwoju mięsaka limfatycznego u bydła. Kontynuowane badania wykazały, że rozpowszechnienie infekcji BFV wynosi 40-85% na całym świecie, ale brakuje jej znaczącej patogenności.

Struktura/morfologia

Niezwykle prosty schemat dojrzałego wirionu BFV

Bydlęcy wirus pienisty jest otoczonym, kulistym wirusem. Cząsteczki wirusa mają średnicę około 80-100 nm i zawierają jednoniciowy RNA o pozytywnej polaryzacji: ss(+)RNA. 20% uwolnionych wirionów zawiera dwuniciowy DNA będący produktem późnej fazy odwrotnej transkrypcji. Zewnętrzna błona wirusa jest pokryta różnymi glikoproteinami , które umożliwiają mu interakcję z otoczeniem. Tuż za otoczką znajduje się bufor między kapsydem a otoczką , znany jako macierz białkowa . Matryca odpowiada za utrzymanie kształtu błony, a także uczestniczy w pączkowania . Wewnątrz macierzy znajduje się kapsyd, otoczka białkowa zawierająca wirusową integrazę , odwrotną transkryptazę i nukleokapsyd, wewnątrz którego żyje materiał genetyczny wirusa. Ze względu na tendencję wirusów do pączkowania do retikulum endoplazmatycznego, wiriony mają tendencję do wykazywania niedojrzałych białek wokół rdzenia, a także unikalnych kolców glikoptorienów na powierzchni błony. Cząstki BFV posiadają również membrany przepuszczające elektrony, przez które elektrony łatwo przechodzą.

Genom wirusowy

Niezwykle prosty schemat genomu bydlęcego wirusa pienistego

BFV ma jednoczęściowy genom, co oznacza, że ​​cały jego genom jest przechowywany w pojedynczej cząsteczce ssRNA(+)/dsDNA. Ta cząsteczka jest liniowym genomem dimerycznym i zawiera około 12,3 kb informacji. Cząsteczka posiada czapeczkę 5' i ogon poli-A 3'. Każdy z tych końców posiada sekwencję powtórzeń końcowych (LTR) o długości 600 nt. Regiony U3, R i U5 są zawarte w tych LTR. Koniec 5' posiada miejsce wiązania startera, podczas gdy koniec 3' posiada szlak polipurynowy.

Wpis wirusowy

Załącznik

Procesowi, w którym wirusy pieniste dostają się do komórki, brakuje pewnych poziomów charakterystyki, jednak wiadomo, że cząsteczka wirusa najpierw przyczepia się do gospodarza za pomocą glikoproteiny SU obecnej na jej otoczce. Receptor wiążący dla wirusów piankowatych nie jest do końca poznany, jednak wiadomo, że wirus jest zdolny do infekowania szerokiego spektrum komórek, co oznacza, że ​​receptor wiążący musi być dość rozpowszechniony w większości form komórek. Badania wykazały, że najbardziej prawdopodobnym kandydatem na wspólny receptor jest siarczan heparanu (HS), niezwykle powszechny glikozaminoglikan (GAG) obecny w ECM wielu komórek.

Połączenie

Po internalizacji cząsteczka wirusa musi połączyć się z pęcherzykiem wewnętrznym i umożliwić ucieczkę materiału genetycznego do cytoplazmy. W fuzji wirusa pośredniczy glikoproteina TM . Proces fuzji jest naśladowany, gdy białko TM jest rozszczepiane przez zmieniające się poziomy pH, co z kolei powoduje zmianę konformacji białka, łącząc błonę wirusa z pęcherzykiem wewnętrznym.

Cykl replikacji

Przegląd cyklu

Gdy wirusowa cząsteczka bezpiecznie dostarczy swój materiał genetyczny do cytoplazmy gospodarza, nastąpi jedna z dwóch rzeczy. Jeśli ładunkiem genetycznym wirionu był dwuniciowy DNA, wirusowy DNA będzie bezpośrednio integrował się z genomem gospodarza poprzez wirusową integrazę enzymatyczną. Jeśli ładunkiem było ssRNA, RNA jest najpierw kopiowane do sdDNA przez odwrotną transkryptazę, a następnie losowo integrowane z genomem gospodarza przez integrazę. Komórka gospodarza wykonuje następnie swoje naturalne funkcje replikacji, jednak robiąc to, transkrybuje wirusowe RNA, które następnie ulega translacji do poliprotein prekursorowych . W tym momencie cyklu, jeśli pozostanie jakikolwiek wirusowy RNA, zostanie on przepisany na dsDNA, jednak jest już za późno na integrację z genomem komórki gospodarza. Ten dsDNA jest następnie losowo pakowany do nowo utworzonych wirionów wraz z ssRNA. Od tego momentu cząsteczki wirusa zaczynają pączkować. Większość pąków do retikulum endoplazmatycznego , które są następnie pakowane i rozprowadzane do innych komórek. Niektórym cząsteczkom udaje się uciec przez membranę, ale liczba ta jest zwykle dość niska.

Unikalne cechy cyklu replikacji

Będąc spumawirusem , bydlęcy wirus pienisty ma unikalny cykl życiowy, nawet w porównaniu z innymi retrowirusami . Jedną z tych różnic jest mechanizm stosowany w pączkowania . Zamiast pączkować przez błonę plazmatyczną, jak bardziej tradycyjny retrowirus , BFV i inne wirusy pieniste pączkują przy użyciu retikulum endoplazmatycznego . Innym aspektem BFV, który czyni go wyjątkowym wśród innych retrowirusów, jest to, jak późno w cyklu replikacji zachodzi odwrotna transkrypcja. Powoduje to, że niektóre wiriony zawierają DNA zamiast typowego RNA . Powoduje to również pewien poziom integracji z DNA komórki gospodarza w nietypowy sposób. Z tego powodu naukowcy porównali wirusy pieniste do wirusów z rodziny Hepadnaviridae . Wirusy pieniste zawierają również geny strukturalne, które są odrębne dla ich określonego rodzaju. Białko Gag nie zawsze jest prawidłowo cięte na dojrzałą postać białka wirusowego, jak widać u innych przedstawicieli retrovirdae , co prowadzi do ogólnej niedojrzałej morfologii FV. Białko związane z pączkowaniem Env, znajdujące się w domenie transbłonowej wironu, zawiera sygnał retencji retikulum endoplazmatycznego , który przyczynia się do jego zdolności do pączkowania do ER .

Interakcje hosta

Najbardziej oczywistym wynikiem interakcji między wirusem a jego gospodarzem jest charakterystyczne tworzenie się dużej liczby wakuoli w cytoplazmie. Nazywa się to wakuolizacją i to ona nadaje nazwę spumawirusom. Większość zainfekowanych komórek również rozpoczyna szybkie tworzenie syncytium. Uważa się, że ten efekt obserwuje się dość często, ale jego przyczyna nie została jeszcze ustalona. W niektórych rzadszych przypadkach odnotowano śmierć komórki.

Choroby towarzyszące

Jak dotąd żaden znany patogen nie jest związany z bydlęcym wirusem pienistym.

tropizm

Wiadomo, że bydlęcy wirus pienisty jest zdolny do infekowania szerokiego zakresu komórek. Należą do nich fibroblasty, komórki nabłonkowe i komórki nerwowe. Stosując techniki takie jak PCR, bydlęcy wirus pienisty można zidentyfikować w większości tkanek zakażonych zwierząt.