Пенистый вирус лошадей - Equine foamy virus

Пенистый вирус лошадей
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Парарнавиры
Тип:Artverviricota
Учебный класс:Revtraviricetes
Заказ:Ортервиралес
Семья:Retroviridae
Род:Эквиспумавирус
Разновидность:
Пенистый вирус лошадей

Пенистый вирус лошадей (EFV), также называемый пенистым вирусом (FV), является вирус в роду Эквиспумавирус.[1] В отношении репликации он имеет сходство с лентивирусы. EFV вместе с другими FV из семейства Retroviridae и подсемейство Spumaretrovirinae. Спумаривы, такие как EFV, представляют собой сложные ретровирусы, которые были охарактеризованы у многих животных, включая нечеловеческих приматов, крупного рогатого скота и кошек. Кроме того, эти вирусы были идентифицированы у животных, которые чаще всего переносят лентивирусы.[1]

Название «пенистый вирус» может быть связано с пенистым внешним видом клеток при быстром лизировании и образовании синцития, вакуолизации и гибели клеток, что также известно как цитопатический эффект (CPE).[1]

Было обнаружено, что EFV демонстрирует аналогичный капсид структура, наряду с функциональностью, аналогичной другим пенистым вирусам, но отличается в некоторых отношениях.[2]

Классификация вирусов

Пенистый вирус лошадей представляет собой одноцепочечный вирус РНК-ОТ. Относится к роду Эквиспумавирус, подсемейство Spumaretrovirinae и семья Retroviridae. Пенистые вирусы - единственные вирусы Retroviridae которые проживают в подсемействе Spumaretrovirinae. Остальные вирусы из семейства Retroviridae относятся к подсемейству Orthoretrovirinae, который включает в себя альфаретровирусы, бетаретровирусы, гаммаретровирусы, дельтаретровирусы, эпсилонретровирусы и лентиретровирусы. Разделение пенистых вирусов на разные подсемейства было определено в 2002 г. Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) на основе различий в путях репликации, что делает пенистые вирусы четкими отличительными чертами от других Retroviridae.[3]

EFV имеет характеристики вирусов других родов в Spumaretrovirinae. EFV похож на вирусы из параетровирус род из-за их образования pol мРНК и их инфекционность вирусной ДНК.[2] Хотя это не было полностью исследовано, было обнаружено, что EFV разделяет несколько отличительных качеств с лентивирусами, включая передачу, естественных хозяев и репликацию[2][4]

Идентификация

Пенистые вирусы были впервые обнаружены и описаны в 1954 году в культурах почек обезьян и впервые были выделены в 1955 году.[5][6] С тех пор различные пенистые вирусы были выделены у нескольких видов, включая кошек, коров, обезьян и людей.[5] С открытием и выделением пенистых вирусов у других естественных хозяев, таких как коровы, кошки и обезьяны, в конце 1900-х - начале 2000-х годов была исследована гипотеза о возможном существовании пенистого вируса у лошадей.[1][5]

Были взяты образцы крови естественно инфицированных лошадей для определения наличия пенистого вируса у лошадей. Поскольку пенистые вирусы связаны с пожизненными, но не патогенными заболеваниями, наличие антител при отсутствии болезни или недомогания является ключевым индикатором пенистой вирусной инфекции.[1] Поскольку антитела против пенистых вирусов не часто обнаруживаются у животных в возрасте от трех до пяти месяцев из-за пассивного иммунитета, образцы крови брали только у половозрелых лошадей и лошадей, у которых был превышен диапазон пассивного иммунитета и которые находились в тесном жилом помещении с лошадьми у которого был вирус[1][2]

Геном

Посредством анализа нуклеотидных последовательностей и молекулярного клонирования EFV сравнивали с другими пенистыми вирусами в отношении организации их генома наряду с ультраструктура.[2] Хотя общая организация EFV подобна другим пенистым вирусам, было обнаружено, что он имеет незначительные сходства с пенистыми вирусами приматов. EFV наиболее похож последовательно на пенистый вирус крупного рогатого скота (BFV), но он по-прежнему разделяет с ним только 40% своей последовательности.[2]

Размер

Сообщается, что пенистый вирус лошадей, как и другие пенистые вирусы, имеет довольно большую геном.[2] Геномы пенистого вируса могут иметь длину от 12 до 30 т.п.н.[1] Длина генома EFV конкретно не регистрировалась.[2]

Гены и белки

В этом геноме присутствуют классические структурные гены, общие для FV, такие как кляп, env, и pol.[7] Анализ последовательности также привело к открытию, что, хотя EFV имеет большинство общих черт с другими пенистыми вирусами, он немного отличается в отношении некодирующие области, то кляп ген, pol ген, env ген и регуляторная область[7]

В дополнение к кодируемым ретровирусным генам pol, кляп и env, геном EFV также кодирует еще два гена: тас и держать пари.[2] Оба двух дополнительных гена, хотя держать пари недостаточно исследованы, играют важную роль в репликации.[2] Одним из двух промоторов EFV ​​является трансактивированный белком из тас, следовательно, тас требуется для репликации всего генома[2]

Вспомогательный белок Tas расположен ниже по течению от env ген и кодируется ORF1.[8] Tas, который является специфической особенностью пенистых вирусов, связывается непосредственно и специфически с вирусной ДНК как на LTR (длинном концевом повторе), так и на IP (внутреннем промоторе). Такие белки, как Gag, Env, Pol, Tas и Bet, являются результатом синтеза мРНК на 5 'LTR, тогда как IP приводит к экспрессии других вспомогательных белков.[9] Было обнаружено, что два вышеупомянутых промотора напрямую зависят от присутствия Tas[8]

Также было установлено, что местоположение Gag отличается от местоположения других пенистых вирусов.[9] В EFV было обнаружено, что Gag находится в ядре и цитоплазме, а Env находится в комплексе Гольджи вместо эндоплазматический ретикулум (ER).[2][9] Кроме того, в то время как короткие внутрицитоплазматические хвосты Env были обнаружены у других пенистых вирусов, хвост полностью отсутствовал у EFV.[9]

Структура

По внешнему виду EFV похож на другие пенистые вирусы в том смысле, что они имеют диаметр около 100 нм и содержат гликопротеины и представляют собой обволакивающие частицы с прозрачной сердцевиной.[1][10][2]

Цикл репликации генома

Ретровирус и использование обратной транскриптазы

Инфекционные частицы EFV имеют ДНК, а не РНК из-за того, что обратная транскрипция происходит позже в цикле репликации.[1] Поскольку EFV - это ретровирус, фермент обратная транскриптаза используется для образования промежуточной дцДНК из положительной и линейной оцРНК. Полученная ДНК охватывает весь геном и имеет линейную организацию.[1]

Почкование

EFV отличается от других пенистых вирусов, поскольку область вирусного почкования происходит не из ER, а, скорее, из плазматическая мембрана.[10][7][11] Это связано с тем, что в оболочке гликопротеина EFV отсутствует мотив восстановления дилизина, который обычно встречается в Конечная точка C других пенистых вирусов, особенно пенистых вирусов приматов.[10][2]

Промоутеры

EFV имеет два сайта инициации для синтеза (+) ДНК: 3 ’LTR полипуринового тракта (PPT) и на 3’ конце сайта PPT, расположенного внутри pol.[7] Промежуточные звенья дуплекса линейной ДНК с пробелами являются результатом этого двойного инициирования EFV.[7] Хотя репликация аналогична лентивирусам в отношении вышеупомянутых промоторных областей, она также похожа на репликацию hepadnaviridae цикл. Белок-трансактиватор EFV, Tas, связывается с одной из областей промотора, способствуя экспрессии определенных генов. В отличие от всех других FV, белок Tas не локализуется специфически в ядре. Вместо этого ген трансактиватора EFV был обнаружен как в ядро и в цитоплазма, что является уникальной характеристикой лентивирусов.[11]

Также было обнаружено, что при стойком инфицировании EFV система репликации вирусного генома становится дефектной.[11]

Патогенез и передача

Как и другие пенистые вирусы, заражение пенистым вирусом лошадей продолжается всю жизнь, но естественные хозяева не проявляют никаких вирусов. патологический характеристики и скорее бессимптомны.[12] В пробирке Было обнаружено, что EFV формирует большие вакуоли в клетках, а таких вакуолей нет in vivo.[1]

Текущие исследования могут предполагать, что пенистый вирус лошадей служит кофактором в борьбе с лентивирусной инфекцией лошадей. Точная связь между ними еще предстоит исследовать достаточно, чтобы заключить причинно-следственные связи.[2]

Хотя механизм передачи не совсем понятен и недостаточно изучен, обмен жидкостями организма с инфицированным животным представляется наиболее вероятным средством передачи.[1][4] Благодаря исследованиям, выполненным с обезьяний пенистый вирус, можно предсказать, что эфавиренз может передаваться через слюну и укусы, однако нет никаких доказательств того, что какой-либо пенистый вирус может передаваться половым путем.[1][4] Хотя эфавиренз редко, но он может инфицировать людей во время зоонозный мероприятие. Хотя до настоящего времени не было зарегистрировано ни одного случая, только те, кто находится в очень тесном контакте с постоянно инфицированной лошадью, будут подвергаться риску заражения вирусом.[4][1]

Тропизм

EFV имеет широкую ячейку тропизм что позволяет ему заражать множество видов, включая, помимо прочего, хомяков, кроликов и обезьян.[1]

Масштабы инфекции могут широко варьироваться в зависимости от типа инфицированной клетки. Хотя большинство инфицированных клеток имеют пенистый вид, характерный для пенистых вирусов, было обнаружено, что определенные клеточные линии фибробластов более чувствительны к цитопатическим эффектам (ЦПЭ).[1]

Некоторые клеточные линии более подвержены хроническим инфекциям, чем другие, в то время как некоторые клеточные линии в целом не подвержены влиянию пенистых вирусов.[1] Известно, что трансформированные линии, происходящие из миелоидных, эритроидных и лимфоидных клеток, чрезвычайно чувствительны к CPE EFV, в то время как моноциты печально известны своей невосприимчивостью к CPE у других пенистых вирусов, и поэтому предполагается, что клетки, инфицированные EFV ответит аналогично.[1]

Будущие последствия

Поскольку EFV непатоген, имеет широкий клеточный тропизм и отростки из плазматической мембраны, он может быть лучшим вектором для генной терапии, чем другие пенистые вирусы.[1][13][14] Характеристика отпочкования EFV из плазматической мембраны будет приводить к более высоким вирусным титрам наряду с неповрежденной клеточной мембраной.[11] Кроме того, поскольку у EFV есть два промотора, инсерционный мутагенез будет безопасным и более точным, чем у других ретровирусов с одним промотором.[2]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s Meiering, Christopher D .; Максин Л. Линиал (январь 2001 г.). «Историческая перспектива эпидемиологии и инфекции пенистого вируса». Обзоры клинической микробиологии. 14 (1): 165–176. Дои:10.1128 / CMR.14.1.165-176.2001. ISSN  0893-8512. ЧВК  88968. PMID  11148008.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п Тобали-Тапиеро, Жоэль; Биттоун, Патриция; Невес, Мануэль; Гийемен, Мари-Клод; Леселье, Шарль-Анри; Пувион-Дютийель, Франсин; Жикель, Бернар; Зиентара, Стефан; Жирон, Мария-Луиза (май 2000 г.). «Выделение и характеристика пенистого вируса лошадей». Журнал вирусологии. 74 (9): 4064–4073. Дои:10.1128 / jvi.74.9.4064-4073.2000. ISSN  0022-538X. ЧВК  111920. PMID  10756018.
  3. ^ Саиб, А. (2003). «Пенистые вирусы неприматов». Пенистые вирусы. Актуальные темы микробиологии и иммунологии. 277. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 197–211. Дои:10.1007/978-3-642-55701-9_9. ISBN  9783642629341. PMID  12908774.
  4. ^ а б c d Heneine, W .; Schweizer, M .; Sandstrom, P .; Народ, Т. (2003). «Заражение человека пенистыми вирусами». Актуальные темы микробиологии и иммунологии. 277: 181–196. Дои:10.1007/978-3-642-55701-9_8. ISBN  978-3-642-62934-1. ISSN  0070-217X. PMID  12908773.
  5. ^ а б c Tyrrell, D .; Гард, Свен (19 декабря 2013 г.). Обезьяньи вирусы / риновирусы. Springer. ISBN  9783662394472.
  6. ^ Сакаи, Кодзи; Ами, Ясуши; Сузаки, Юрико; Матано, Тетсуро (29 декабря 2016 г.). "Первая полная последовательность генома изолята обезьяньего пенистого вируса макаки Cynomolgus". Анонсы генома. 4 (6): e01332–16. Дои:10.1128 / genomeA.01332-16. ISSN  2169-8287. ЧВК  5137406. PMID  27908992.
  7. ^ а б c d е Саиб, А. (2003). «Пенистые вирусы неприматов». Пенистые вирусы. Актуальные темы микробиологии и иммунологии. 277. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 197–211. Дои:10.1007/978-3-642-55701-9_9. ISBN  9783642629341. PMID  12908774.
  8. ^ а б Леселье, Шарль-Анри; Vermeulen, Wim; Bachelerie, Françoise; Жирон, Мари-Лу; Саиб, Али (апрель 2002 г.). «Внутриклеточный и межклеточный трафик пенистого вирусного вспомогательного белка Bet». Журнал вирусологии. 76 (7): 3388–3394. Дои:10.1128 / JVI.76.7.3388-3394.2002. ISSN  0022-538X. ЧВК  136056. PMID  11884565.
  9. ^ а б c d Flügel, R.M .; Пфреппер, К.-И. (2003). Пенистые вирусы. Актуальные темы микробиологии и иммунологии. 277. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 63–88. Дои:10.1007/978-3-642-55701-9_3. ISBN  9783642629341. PMID  12908768.
  10. ^ а б c Shaw, Kit L .; Линдеманн, Дирк; Маллиган, Марк Дж .; Гёпферт, Пол А. (февраль 2003 г.). «Пенистый гликопротеин оболочки вируса достаточен для образования и высвобождения частиц». Журнал вирусологии. 77 (4): 2338–2348. Дои:10.1128 / JVI.77.4.2338-2348.2003. ISSN  0022-538X. ЧВК  141096. PMID  12551971.
  11. ^ а б c d Леселье, Шарль-Анри; Невес, Мануэль; Жирон, Мари-Лу; Тобали-Тапиеро, Жоэль; Саиб, Али (июль 2002 г.). «Дальнейшая характеристика пенистого вируса лошадей выявила необычные особенности пенистых вирусов». Журнал вирусологии. 76 (14): 7220–7227. Дои:10.1128 / JVI.76.14.7220-7227.2002. ISSN  0022-538X. ЧВК  136322. PMID  12072521.
  12. ^ «Симииспумавирус». viralzone.expasy.org. Получено 2017-11-03.
  13. ^ Тробридж, Грант Д. (ноябрь 2009 г.). «Пенистые вирусные векторы для переноса генов». Мнение эксперта по биологической терапии. 9 (11): 1427–1436. Дои:10.1517/14712590903246388. ISSN  1744-7682. ЧВК  2782412. PMID  19743892.
  14. ^ Mergia, A .; Хейнкелейн, М. (2003). «Пенистые вирусные векторы». Актуальные темы микробиологии и иммунологии. 277: 131–159. Дои:10.1007/978-3-642-55701-9_6. ISBN  978-3-642-62934-1. ISSN  0070-217X. PMID  12908771.