Rhabdoviridae -Rhabdoviridae

Rhabdoviridae
Vesikulaarinen stomatiitti Indiana -virus (VSV), prototyyppinen rabdovirus
Virusten luokittelu
(järjestämättä):	Virus
Valtakunta :	Riboviria
Kuningaskunta:	Orthornavirae
Pylum:	Negarnaviricota
Luokka:	Monjiviricetes
Tilaus:	Mononegavirales
Perhe:	Rhabdoviridae
Suku
Katso teksti

Rhabdoviridae on perheen negatiivisen RNA-virusten järjestyksessä Mononegavirales . Selkärankaiset (mukaan lukien nisäkkäät ja ihmiset), selkärangattomat , kasvit ja alkueläimet toimivat luonnollisina isäntinä. Sairaudet, jotka liittyvät jäsen viruksia ovat raivotauti enkefaliitti aiheuttamat raivotautiviruksen , ja flunssan kaltaisia oireita ihmisille aiheuttamista vesiculoviruksista . Nimi on peräisin antiikin kreikan rhabdosista , joka tarkoittaa sauvaa, viitaten virushiukkasten muotoon. Perheessä on 40 sukua, joista suurin osa on jaettu kolmeen alaperheeseen.

Rakenne

Rabbovirusten yksittäiset viruspartikkelit (virionit) koostuvat RNA: sta, proteiinista, hiilihydraatista ja lipidistä. Heillä on monimutkainen bacilliform tai luodin muotoinen. Kaikilla näillä viruksilla on rakenteellisia yhtäläisyyksiä ja ne on luokiteltu yhdeksi perheeksi.

Virionit ovat noin 75 nm leveitä ja 180 nm pitkiä. Rhabdovirukset ovat vaipallisia ja niissä on kierteisiä nukleokapsideja ja niiden genomit ovat lineaarisia, noin 11–15 kb pitkiä. Rhabdovirukset kantavat geneettistä materiaaliaan negatiivisen tunteen yksijuosteisen RNA: n muodossa . Niissä on tyypillisesti viiden proteiinin geenit: suuri proteiini (L), glykoproteiini (G), nukleoproteiini (N), fosfoproteiini (P) ja matriisiproteiini (M). Näiden proteiinigeenien sekvenssi genomin 3' -päästä 5' -päähän on N – P – M – G – L. Jokainen rabdovirus koodaa nämä viisi proteiinia genomissaan. Näiden proteiinien lisäksi monet rabdovirukset koodaavat yhtä tai useampaa proteiinia. Ensimmäiset neljä geeniä koodaavat tärkeitä rakenteellisia proteiineja, jotka osallistuvat virion -vaipan rakenteeseen.

Matriisiproteiini (M) muodostaa kerroksen virionivaipan ja rabdoviruksen nukleokapsidiytimen väliin. Viruksen kokoonpanoa, morfogeneesiä ja isäntäplasman kalvoa ympäröivän orastamisen lisäksi löydettiin lisätoimintoja, kuten RNA -synteesin säätely, joka vaikuttaa replikaatio- ja transkriptiotuotteiden tasapainoon, tehden käänteisen genetiikan kokeita raivotautiviruksella, Rhabdoviridae -perheen jäsen. Suurella (L) proteiinilla on useita entsymaattisia toimintoja viruksen RNA -synteesissä ja -käsittelyssä. L -geeni koodaa tätä L -proteiinia, joka sisältää useita domeeneja. RNA -synteesin lisäksi sen uskotaan osallistuvan metyylikorkkaus- ja polyadenylaatioaktiivisuuteen.

P -proteiinilla on tärkeä ja useita rooleja RNA -genomin transkription ja replikaation aikana. Monitoiminen P -proteiini on P -geenin koodaama. P-proteiini toimii suuren proteiinipolymeraasin ei-katalyyttisenä kofaktorina. Se sitoutuu N- ja L -proteiineihin. P -proteiinilla on kaksi itsenäistä sitoutumisaluetta. Muodostamalla NP -komplekseja se voi pitää N -proteiinin spesifiseen kapselointiin sopivassa muodossa. P -proteiini häiritsee isännän synnynnäistä immuunijärjestelmää estämällä interferonin säätelytekijän 3 (IRF3) ja transkription 1 (STAT1) signaalimuuntimen ja aktivaattorin toimintaa, eliminoiden siten solutyypin 1 interferonireitin. P -proteiini toimii myös antagonistina antiviraalista PML -toimintaa vastaan.

Rabbovirukset, jotka tartuttavat selkärankaisia ​​(erityisesti nisäkkäitä ja kaloja), kasveja ja hyönteisiä, ovat yleensä luodinmuotoisia. Toisin kuin paramyksovirukset , rabdoviruksilla ei kuitenkaan ole hemagglutinoivaa ja neuraminidaasiaktiivisuutta .

Transkriptio

Rhabdoviruksen transkriptaasi koostuu 1 L- ja 3P -proteiineista. Transkriptaasikomponentit ovat aina läsnä koko virionissa, jotta rabdovirukset voivat aloittaa transkription heti tulon jälkeen.

Rabboviruksen transkriptaasi etenee genomissa 3' -5' -suuntaan ja transkriptio päättyy satunnaisesti proteiinisekvenssien loppuun. Esimerkiksi, jos transkriptio päättyy M -sekvenssin loppuun; johtava RNA ja N, P ja M mRNA: t muodostuvat toisistaan ​​erillään.

Myös mRNA: t kerääntyvät genomissa olevien proteiinisekvenssien järjestyksen mukaan ja ratkaisevat solun logistiikkaongelman. Esimerkiksi N -proteiini on välttämätön suurina määrinä virukselle, koska se peittää replikoituneiden genomien ulkopuolen kokonaan. Koska N -proteiinisekvenssi sijaitsee genomin alussa (3' -pää) johtavan RNA -sekvenssin jälkeen, N -proteiinin mRNA: ita voidaan aina valmistaa ja kertyä suuria määriä jokaisen transkription päättymisen jälkeen. Transkriptioprosessien jälkeen kaikki mRNA: t suljetaan 5' -päästä ja polyadenyloidaan 3' -päästä L -proteiinilla.

Tämä transkriptiomekanismi tarjoaa siten mRNA: ita virusten tarpeen mukaan.

Käännös

Virusproteiinit on käännetty vapaisiin ribosomeihin, mutta G -proteiini kääntyy karkean endoplasmisen verkkokalvon kautta. Tämä tarkoittaa, että G -proteiinilla on signaalipeptidi mRNA: n lähtökoodeissa. Fosfoproteiineja (P) ja glykoproteiineja (G) muutetaan translaation jälkeen. P -proteiinin trimeerit muodostuvat L -proteiinin kinaasiaktiivisuuden aiheuttaman fosforylaation jälkeen. G -proteiini glykosyloituu karkeassa endoplasmisessa verkkokalvossa ja Golgi -kompleksissa.

Replikointi

Viruksen replikaatio on sytoplasmaa. Replikointijakso on sama useimmille rabdoviruksille. Kaikki varhaiseen transkriptioon tarvittavat komponentit ja nukleokapsidi vapautuvat infektoituneen solun sytoplasmaan ensimmäisten sitoutumis-, tunkeutumis- ja pinnoitusvaiheiden jälkeen. Pääsy isäntäsoluun saavutetaan kiinnittymällä viruksen G-glykoproteiineihin isäntäreseptoreihin, mikä välittää klatriinivälitteistä endosytoosia. Replikointi seuraa negatiivisen juosteen RNA -viruksen replikaatiomallia. Negatiivisen juosteen RNA -viruksen transkriptio, jossa käytetään polymeraasi -änkytystä, on transkriptiomenetelmä. Virus poistuu isäntäsolusta orastamalla ja tubuli-ohjatulla viruksen liikkeellä. Siirtoreitit ovat zoonoosi ja purema.

Monien rabdovirusten replikaatio tapahtuu sytoplasmassa , vaikka useat kasveja tartuttavista viruksista replikoituvat ytimessä. Rhabdovirusmatriisi (M) -proteiini on hyvin pieni (∼20–25 kDa), mutta sillä on useita tärkeitä rooleja viruksen replikaatiosyklin aikana. Nämä rabdovirusten proteiinit muodostavat viruksen tärkeimmät rakenteelliset komponentit ja ne ovat monitoimisia proteiineja ja niitä tarvitaan viruksen kypsymiseen ja viruksen orastavaan prosessiin, jotka myös säätelevät viruksen RNA -synteesin tasapainoa siirtämällä synteesi transkriptiosta replikaatioon. Replikoitumista varten sekä L- että P -proteiini on ekspressoitava transkription säätelemiseksi . Fosfoproteiinilla (P) on myös ratkaiseva rooli replikaation aikana, koska NP -kompleksit eivät pelkästään N: n sijaan ole välttämättömiä viruksen RNA: n asianmukaiseen ja valikoivaan kapselointiin. Siksi replikaatio ei ole mahdollista infektion jälkeen ennen kuin ensisijainen transkriptio ja translaatio tuottavat riittävästi N -proteiinia.

L -proteiinilla on paljon entsymaattisia aktiivisuuksia, kuten RNA: n replikaatio. Transkription tuloksena syntyy viisi monokistronista mRNA: ta, koska geenien väliset sekvenssit toimivat sekä terminaatio- että promoottorisekvensseinä vierekkäisille geeneille . Tämän tyyppistä transkriptiomekanismia selittää stop-start-malli (änkyttävä transkriptio). Stop-start-mallin ansiosta rakenteellisia proteiineja tuotetaan suuria määriä. Tämän mallin mukaan virukseen liittyvä RNA-polymeraasi aloittaa ensin johtavan RNA: n ja sitten viiden mRNA: n synteesin, jotka tuottavat vastaavasti N-, P-, M-, G- ja L-proteiineja. Johtavan RNA: n tuottamisen jälkeen polymeraasientsyymi aloittaa viriontranskription uudelleen N -geenissä ja jatkaa sen synteesiä, kunnes se päättyy ketjun 3' -päähän. Sitten P -mRNA: iden synteesi suoritetaan samalla entsyymillä uuden siner -käynnistimen kanssa. Nämä vaiheet jatkuvat, kunnes entsyymi saapuu L -geenin loppuun. Transkriptioprosessin aikana polymeraasientsyymi voi poistua templaatista missä tahansa kohdassa ja sitten sitoutua juuri genomin RNA: n 3' -päähän aloittaakseen mRNA -synteesin uudelleen. Tämä prosessi johtaa mRNA -määrän pitoisuusgradienttiin sen paikan ja sen 3' -pään välisen alueen perusteella. Näissä olosuhteissa mRNA -lajien määrät muuttuvat ja niitä tuotetaan N> P> M> G> L -proteiineja. Synteesin aikana mRNA: ita käsitellään 5' -korkin ja 3' -polyadenyloidun hännän tuomiseksi jokaiseen molekyyliin. Tämä rakenne on homologinen solujen mRNA: iden kanssa, ja siten solun ribosomit voivat kääntää sen tuottamaan sekä rakenteellisia että ei-rakenteellisia proteiineja.

Genominen replikaatio vaatii vasta syntetisoidun N -proteiinin lähteen RNA: n kapseloimiseksi. Tämä tapahtuu sen synteesin aikana ja johtaa täyspitkän antigenomisen kopion tuottamiseen. Tätä vuorostaan ​​käytetään tuottamaan enemmän negatiivisen tunteen genomista RNA: ta. Viruspolymeraasia tarvitaan tähän prosessiin, mutta miten polymeraasi osallistuu sekä mRNA -synteesiin että genomiseen replikaatioon, ei ymmärretä hyvin.

Replikointi tapahtuu tyypillisesti sulkeumakappaleessa sytoplasmassa, josta ne alkavat erilaisten sytoplasmakalvojen ja solun ulkokalvon läpi. Tämä prosessi johtaa M + G-proteiinien hankkimiseen, jotka ovat vastuussa viruksen luonteenomaisesta morfologiasta .

Luokitus

Clades

Nämä virukset jakautuvat neljään ryhmään RNA -polymeraasigeenin perusteella. Perusklade näyttää olevan novirhabdoviruksia , jotka tartuttavat kaloja. Sytorhabdovirukset ja nukleorhabdovirukset , jotka tartuttavat kasveja, ovat sisarluokkia . Lyssavirukset muodostavat oman leimansa, joka liittyy läheisemmin maan selkärankaisiin ja hyönteisluokkiin kuin kasvien viruksiin. Loput virukset muodostavat useita erittäin haarautuneita klodeja ja tartuttavat niveljalkaisia ​​ja laskeutuvat selkärankaisiin.

Vuoden 2015 analyysissä 99 eläinrabdoviruslajia havaittiin, että ne jakaantuivat 17 taksonomiseen ryhmään, kahdeksaan - Lyssavirus , Vesiculovirus , Perhabdovirus , Sigmavirus , Ephemerovirus , Tibrovirus , Tupavirus ja Sprivivirus - jotka tunnettiin aiemmin. Kirjoittajat ehdottivat havaintojensa perusteella seitsemää uutta taksonia: "Almendravirus", "Bahiavirus", "Curiovirus", "Hapavirus", "Ledantevirus", "Sawgravirus" ja "Sripuvirus". Seitsemän lajia ei ryhmittynyt muiden joukkoon, mikä viittaa lisätaksonien tarpeeseen.

Ehdotetut luokitukset

Epävirallinen superryhmä - "Dimarhabdovirus" - viittaa sukuihin Ephemerovirus ja Vesiculovirus . Tähän taksoniin kuuluu myös useita muita viruksia, joita ei ole luokiteltu sukuihin. Tämä superryhmä sisältää suvut, joissa on lajeja, jotka replikoituvat sekä selkärankaisissa että selkärangattomissa isännissä ja joilla on biologisia syklejä, joihin liittyy hematofaagisten dipteraanien siirto .

Prototyyppiset rabdovirukset

Prototyyppinen ja parhaiten tutkittu rabdovirus on vesikulaarinen stomatiitti Indiana -virus . Se on edullinen mallijärjestelmä rabdovirusten ja yleensä mononegavirusten biologian tutkimiseksi . Nisäkkään tauti rabies johtuu lyssavirukset, joista useat on tunnistettu.

Rabdovirukset ovat tärkeitä eläinten ja kasvien taudinaiheuttajia. Rhabdovirukset tarttuvat isäntään niveljalkaisilla, kuten kirvoja, kasveja, lehtiä, mustia kärpäsiä, hiekkakärpäsiä ja hyttysiä.

Syyskuussa 2012 PLOS Pathogens -lehdessä kirjoittavat tutkijat kuvailivat uutta rabdoviruslajia, nimeltään Bas-Congo virus (BASV), joka löydettiin verinäytteestä potilaalta, joka selviytyi verenvuotokuumetta muistuttavasta sairaudesta. BASV -tapauksia ei ole raportoitu sen löytämisen jälkeen, ja on epävarmaa, oliko BASV todellinen syy potilaan sairauteen.

Vuonna 2015 kaksi uutta rhabdovirusta, Ekpoma virus 1 ja Ekpoma virus 2, löydettiin kahden terveen naisen lounais -Nigerian verinäytteistä. Ekpoma -virus 1 ja Ekpoma -virus 2 näyttävät replikoituvan hyvin ihmisissä (viruskuormitus vaihteli ~ 45000 - ~ 4,5 miljoonan RNA -kopion/ml plasman välillä), mutta ei aiheuttanut havaittavia taudin oireita. Ekpoma -virukselle 2 altistuminen näyttää olevan laajalle levinnyt tietyissä Nigerian osissa, joissa seroprevalenssiasteet ovat lähellä 50%.

Taksonomia

Vuonna Alpharhabdovirinae alaperheessä seuraavat suvut tunnistetaan:

Muiden alaperheiden suvut ovat seuraavat:

• Betarhabdovirinae
  • Alfanukleorhabdovirus
  • Betanucleorhabdovirus
  • Cytorhabdovirus
  • Dichorhavirus
  • Gammanucleorhabdovirus
  • Varikoosivirus
• Gammarhabdovirinae
  • Novirhabdovirus

Seuraavia sukuja ei ole määritetty alaperheeseen:

• Alphacrustrhavirus
• Alphadrosrhavirus
• Alphahymrhavirus
• Betahymrhavirus
• Betanemrhavirus
• Betapaprhavirus
• Betaricinrhavirus

Edellä mainittujen lisäksi on olemassa suuri määrä rabdo-tyyppisiä viruksia, joita ICTV ei ole vielä virallisesti luokitellut .

Katso myös

• Raivotauti

Lue lisää

Viitteet

Ulkoiset linkit

• ICTV Online -raportti Rhabdoviridae
• Virusvyöhyke : Rhabdoviridae
• Viruspatogeenitietokanta ja -analyysiresurssi (ViPR): Rhabdoviridae
• " Rhabdoviridae " . NCBI -taksonomiaselain . 11270.