Свързани термини:

  • Пептид
  • Род
  • Дрозофила
  • Ензими
  • Мутация
  • Протеини
  • ДНК
  • Плазмената мембрана

Изтеглете като PDF

За тази страница

Picornavirales

Въведение

Поръчката Picornavirales съдържа вируси с монопартитен или бипартитен РНК геном с положителна верига, които споделят следните свойства: автопротеолитично обработени полипротеини, общ блок за репликация от три домена (Hel-Pro-Pol домейн, състоящ се от суперсемейство III хеликаза, протеиназа с химотрипсиноподобна структура и суперсемейство I РНК-зависима РНК полимераза) и необвити икозаедрични вириони с диаметър приблизително 30 nm с псевдо-Т = 3 симетрия. РНК обикновено се характеризират с наличието на малък VPg протеин (типичен 3-4 kDa), свързан с техния 5 'край и поли (А) опашка в техния 3' край. Членовете на семейство Picornaviridae (род Enterovirus) и на семейство Secoviridae (род Comovirus) са първите характеризирани членове на реда и съответно заразяват гръбначни животни и растения. Поръчката включва също вируси, заразяващи безгръбначни (семейства Dicistroviridae и Iflaviridae) или водорасли (семейство Marnaviridae). Мащабни екологични геномни изследвания предполагат наличието на голям брой нехарактеризирани пикорна-подобни вируси в океана.

Защита на културите

Yongchao Zhao,. Luc Swevers, в Advances in Insect Physiology, 2018

4.2.2 Dicistroviridae

Дицистровирусите са вируси, подобни на пикорна (Picornavirales), характеризиращи се с неразвити икозаедрични вириони с диаметър приблизително 30 nm и псевдо T = 3 симетрия. Името им произлиза от наличието на два ORF, или цистрони, в едноверижния положителен смисъл на РНК геном (Bonning and Miller, 2010; Le Gall et al., 2008). Дицитровирусният геном има размер от 8500–10 200 nt и съдържа 5′-вирусен протеинов (VPg) капак и 3′-поли (A) -опашка. Синтезът на протеини се инициира от две вътрешни места за рибозомно навлизане (IRES), които са разположени нагоре от ORF1 (5′-нетранслиран регион (UTR) IRES) и ORF2 (интергенен регион (IGR) IRES) (Khong et al., 2016). ORF кодират полипротеини, които съдържат неструктурните (VSR, хеликаза, протеаза, малък геном-свързан протеин (VPg), RdRp, кодиран от ORF1) и структурните (образуващи капсиди) протеини (кодирани от ORF2). Полипротеините се преработват котранслационно и посттранслационно от вирусните протеази, за да се получат функционални единици. Вирусните капсиди се сглобяват от структурните протеини VP0 (= VP4 + VP3), VP1 и VP2; след капсулиране на РНК геном, капсидите преминават през етап на зреене, при който малкият VP4 протеин се отцепва от VP3 във VP0 предшественика (Mullapudi et al., 2016; Tate et al., 1999).

Видовете дицитровируси крикет парализа вирус (CrPV) и Drosophila С вирус (DCV) са били използвани като модели за пикорна-подобни вируси в основни изследвания по отношение на вирусната капсидна структура (Tate et al., 1999), иницииране на транслация от IRES (Lee и др., 2017), механизмите на потискане на образуването на стрес гранули (Khong et al., 2017) и RNAi (Nayak et al., 2010) и индуцирането на вродения антивирусен имунен отговор (Kemp et al., 2013 ). Други дицистровируси се изследват поради тяхното икономическо и медицинско значение: Израелският вирус на остра парализа и вирусът на остра парализа на пчелите са свързани с разстройство на пчелите и разпадане на колонии (Chen et al., 2014; de Miranda et al., 2010); Вирусът на синдрома на Taura (TSV) е причинител на опустошително заболяване, засягащо индустрията за отглеждане на скариди (Mari et al., 2002), докато други дицистровируси се считат за биопестициди срещу насекоми от земеделско или медицинско значение, например Triatoma virus (TrV) срещу триатоминови бъгове, които са преносители на болестта на Шагас (Bonning and Miller, 2010), и коагулиращия вирус 1 на Homalodisca (HoCV-1) срещу стъклокрилия стрелец, хемиптеран вредител (Hunnicutt et al., 2008). Също така CrPV се счита за реагент за борба с насекоми (Manousis and Moore, 1987).

Генерирането на инфекциозни клонинги на дицитровируси се счита за труден процес поради няколко неблагоприятни характеристики (обсъдени от Carrillo-Tripp et al., 2015). Клонирането на крайните последователности често е трудно поради силни вторични структури, водещи до артефакти в продуктите за амплификация на PCR. РНК вирусите съществуват и като квазивидове (Lauring и Andino, 2010), а популацията се състои от различни линии, които пакетират геноми от свързани, но не идентични последователности. Докато популацията от свързани геномни РНК може ефективно да генерира функционални вируси, не е гарантирано, че това ще се случи от един изолиран геном на РНК. В популацията мутантите/дефектите в една линия на РНК се компенсират ефективно при транс чрез „див тип“ последователности в други линии на популацията. Ето защо се препоръчва да се изолират няколко последователности и да се тества тяхната функционалност; в такъв случай могат да бъдат получени и RNA геноми, които кодират протеини с набор от различни свойства, например по отношение на репликацията и потискането на RNAi (Lim et al., 2010a, b). И накрая, веднъж изолирани, поддържането на пълни вирусни геноми в бактериите може да бъде трудно поради нестабилност и токсични ефекти (Kerr et al., 2015).

Опитите за изолиране на инфекциозни клонинги за вирус на черни кралични клетки (BQCV) и вирус Rhopalosiphum padi (RhPV) бяха най-накрая неуспешни (Benjeddou et al., 2002; Boyapalle et al., 2014; Pal et al., 2014). Освен неблагоприятните характеристики на РНК вирусите като цяло, генерирането на системи за обратна генетика за дицитровируси на пчели (BQCV) и листни въшки (RhPV) е по-трудно поради общата недостъпност на клетъчни линии, получени от хименоптеранови и хемиптеранови насекоми в сравнение с лепидоптерани, двукрили и, съвсем наскоро, колеоптерани (Goodman et al., 2012; Lynn, 2001).

преглед

Фиг. 3. Схема на CrPV геном и репликон. (A) CrPV геномна организация. Посочени са капачката на вирусния протеин (VPg), 5′- и IGR IRES, ORF1, кодиращ неструктурни протеини, ORF2, кодиращ структурни (капсидни) протеини и поли (А) -хвост. (B) В репликона на двойния репортер CrPV ORF1 и ORF2 се заменят съответно с ORF на Renilla и Firefly. Репликацията и транслацията се стимулират в транс чрез коекспресия на ORF1.

Панел (A): Адаптиран от Khong, A., Bonderoff, JM, Spriggs, RV, Tammpere, E., Kerr, CH, Jackson, TJ, Willis, AE, Jan, E., 2016. Временно регулиране на отделни вътрешни рибозоми места за влизане на вируса на парализа на крикет дицитровиридите. Вируси 2016, 8–25 (Отворен достъп); панел (B): Адаптиран, с разрешение, от Khong, A., Kerr, CH, Yeung, CHL, Keatings, K., Nayak, A., Allan, DW, Jan, E., 2017. Нарушаване на образуването на гранули на стрес от мултифункционалния крикет парализа вирус 1А протеин. J. Virol. 91, e01779–16.

Изтриването на ORF2 води до установяването на CrPV РНК репликони, които могат да се използват за задвижване на репортер (луцифераза) или експресия на рекомбинантен протеин (Фиг. 3 Б; Khong et al., 2016). И накрая, налични са протоколи за производство на (рекомбинантни) CrPV вириони при високи титри, като се използват клетъчни линии като получени от дрозофила DL2 и лепидоптеран Hi5 (Scotti et al., 1996). CrPV има широк диапазон от гостоприемници (заразяване на насекоми от шест различни реда; Bonning и Miller, 2010) и следователно може потенциално да се прилага като VIGS вектор при множество видове насекоми.

IGR IRES на Dicistroviridae предизвика голям интерес към основното изследване на инициирането на транслация, тъй като може да набира рибозомата при липса на фактори за иницииране на гостоприемника и да инициира транслация при липса на tRNA на инициатора (Johnson et al., 2017; Lee et al., 2017). IGR IRES на CrPV, който се изучава най-интензивно, е активен във всички еукариотни клетки и дори в прокариоти, въпреки че механизмът е различен (Colussi et al., 2014). Изследването на IGR IRES на дицитровирусите допринесе изключително много за разбирането на механизма на иницииране на транслация при еукариоти. Що се отнася до практическите приложения, IGR IRES може да бъде включен в стратегии за експресия на множество протеини от един промотор или транскрипт (Brodel et al., 2014). И накрая, IRES може да се разглежда като цел за антивирусни стратегии и разработване на антивирусни лекарства. Докато такава работа вече е започнала за пикорнавируси, които заразяват хората (Dibrov et al., 2014), тя може да бъде приложима и за дицистровируси, които заразяват насекоми от икономическо значение като медоносни пчели и скариди.

Поръчайте Picornavirales

Димитрий Константинович Лвов,. Петр Григориевич Дерябин, в зоонозни вируси в Северна Евразия, 2015 г.

Сред зоонозните вируси, принадлежащи към разред Picornavirales, само вирусът на треската на долината Syr-Darya (SDVFV), от семейство Picornaviridae, род Cardiovirus, е изолиран от кърлежи в Северна Евразия. SDVFV първоначално е изолиран от кръвта на пациент с треска в провинция Казахстан Kyzylorda през юли 1973 г. По-късно един щам SDVFV е изолиран от кърлежа Hyalomma asiaticum (подсемейство Hyalomminae) и седем щама от кърлежи Dermacentor daghestanicus (подсемейство Rhipicephalinae ), събрани съответно в заливните реки на реките Сир-Даря и Или. SDVFV също е изолиран от кърлежите Ornithodoros capensis (семейство Argazidae), събрани в гнездата на птици Laridae на острови в залива Кара-Богаз-Гол (край източния бряг на Каспийско море, в Туркменистан). Филогенетично SDVFV е тясно свързан с вируса на миши енцефаломиелит на Theiler (TMEV) и вируса на човешкия енцефаломиелит на Vilyuisk (VHEV).

Невровирология

Филип Е. Пелет,. Томас С. Холанд, в Наръчник по клинична неврология, 2014

Пикорнавируси

Основните родове от семейство Picornaviridae (от порядъка на Picornavirales), които включват вируси на хора, са Enterovirus, Hepatovirus и Parechovirus. Човешките ентеровируси включват полиовируси от тип 1–3 (формално, човешкият ентеровирус С), коксакивируси, еховируси и риновируси. Неврологичните заболявания включват млявата парализа на полиомиелит, асептичен менингит и енцефалит (Rhoades et al., 2011).

Вирионите на Пикорнавирус са икозаедрични капсиди без обвивка с диаметър 28–30 nm (фиг. 2.1). Геномът се състои от инфекциозна линейна, 7.2–8.4 kb ssRNA. Инфекцията се инициира чрез свързване към специфични рецептори на плазмената мембрана, с последващо освобождаване на вирусна РНК в цитоплазмата, където се осъществява репликацията на вируса (фиг. 2.2, път 1А) (Lin et al., 2009; Daijogo and Semler, 2011; Ogram и Flanegan, 2011; Thibaut et al., 2012). Преводът на пикорнавирус не зависи от капачката и използва вътрешна рибозомна входна последователност. Транслираният голям предшественик полипротеин се разцепва както в структурни, така и в неструктурни полипептиди. След сглобяването в цитоплазмата зрелите вирусни частици се освобождават чрез клетъчен лизис (фиг. 2.5, път С1).

Обикновено се предават по фекално-орален път, повечето ентеровирусни инфекции са асимптоматични или субклинични. Спектърът на заболяването обаче може да варира от недиференцирано фебрилно заболяване, често придружено от симптоми на горните дихателни пътища, до потенциално фатални неврологични резултати. Асептичният менингит е свързан с много серотипове на коксаки вируси от група А и В, еховируси и полиовируси. Енцефалитът и спорадичната парализа са най-често свързани с коксакивируси A5–7 (не енцефалит за A5 и A6), A9 и B1–5, еховируси 6 и 9 и ентеровирус 71. Полиовирусите са класически свързани с отпусната моторна парализа. Съобщава се за хроничен менингоенцефалит, причинен от еховируси и някои коксакивируси при пациенти с дефекти във функцията на В-лимфоцитите. Вирусите от новоидентифицирания род Parechovirus са свързани с асептичен менингит, менингоенцефалит и неонатален енцефалит с увреждане на бялото вещество (Romero и Selvarangan, 2011).

Въпреки че няма налични антивирусни средства за пикорнавирусите, живите и атенюирани ваксини доведоха до контрол на полиомиелита почти до ликвидиране (Pliaka et al., 2012).

Сековируси (Secoviridae)

Въведение

Сековирусите са заразяващите растенията членове на таксономичния ред Picornavirales, група вируси, която включва по-широко известни членове като полиовирус, риновирус и вирус на шап. Симптомите на вирус на лопата от гроздова лоза (GFLV) са едни от първите, които са описани независимо в редица европейски страни в края на XIX век. В началото на 60-те години групата на растителните вируси, към която принадлежи GFLV, немитод-трансмисивните неповируси, беше една от първите, които бяха разпознати, последвани от, през следващите десетилетия, свързаните групи комовирус и фабавирус. За разлика от всички останали членове на реда на Picornavirales, които съдържат своята генетична информация за една положителна сетивна верига на РНК (монопартийна), комовирусите, фабавирусите и неповирусите са сегментирани, което означава, че геномът им се разделя на две. Тази организация е типична за по-голямата част от сековирусите, които са били характеризирани досега. Членовете на групите секвивирус и вайкавирус - последните, представени от сферичния вирус Rice tungro (RTSV), причинен компонент на едноименната болест, опустошила Югоизточна Азия през 60-те и 70-те години, са изключенията с несегментиран монопартит геном.

Сековирусите, както всички членове на Пикорнавиралите, имат редица общи черти. Техните геномни сегменти произвеждат полипротеини (съседни клъстери от функционални домейни), които се протеолитично разцепват на по-малки функционални протеини от вирусна протеаза, която е кодирана в често запазения репликационен блок хеликаза-протеаза-полимераза. Всички те се предвиждат да кодират малък протеин (VPg), който се свързва с 5 ′ края на техния геном. Вирусните частици са без обвивка и приблизително 30 nm в диаметър. Структурата на вируса на мозайка Cowpea, един от водещите фактори в развитието на нанобиотехнологичните инструменти, е особено добре характеризирана.

От 2000-те години насам са установени изключения от общото правило, че геномните РНК сегменти кодират единични полипротеини в реда на Picornavirales. За сековирусите има доказателства с появата и характеризирането на торадовирусите, които очевидно са бицистронни за един от техните геномни сегменти, кодирайки предсказан протеин с все още неизвестна функция. Друго изключение от предполагаемите общи черти е неотдавнашното откритие, че Strawberry mottle virus (SMoV) кодира за глутаминова протеаза, в допълнение към 3C-подобната протеаза, запазена във всички други сековируси. Бившата протеаза е първата по рода си, съобщена за всеки положителен едноверижен РНК вирус.

Риск от вирусни патогени в морски дарове

7.5.1 Систематика и морфология

Aichivirus принадлежи към род Kobuvirus от семейство Picornaviridae от реда Picornavirales от класа Ribohelica (Sasaki et al., 2001). Това е малък, необвит с едноверижен вирус на рибонуклеинова киселина с положителен смисъл с 8,2 kb геном. Единичният, голям ORF кодира полипротеин от 2,432 аминокиселини, който се разцепва в типичните структурни протеини на пикорнавирус (VP0, VP3, VP1) и неструктурни протеини (2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 3C, 3D). Въз основа на филогенетичния анализ на 519-bp последователности на 3C-3D (3 CD) кръстовището. Морфологично проучване върху пречистени вирози на Aichivirus показва, че повърхностната структура включва малък кръгло структуриран вирус (Yamashita et al., 1991).

Морски вируси

Григ Ф. Стюард,. Elisha M. Wood-Charlson, в Encyclopedia of Biodiversity (Второ издание), 2013

Предложен род Bacillarnavirus

Вируси и вирусни заболявания на зеленчуците в Средиземноморския басейн

Hervé Lecoq, Cécile Desbiez, в Advances in Virus Research, 2012

1 Свойства на вируса

SqMV принадлежи към род Comovirus, семейство Secoviridae, в рамките на наскоро определения ред Picornavirales. Той има двуделен едноверижен позитивен смисъл на РНК геном, с 5 ′ обвързан VPg и 3 ′ полиаденилирана опашка. Вирионите са малки изометрични частици с диаметър около 30 nm. РНК 1 (5.9 kb) се транслира в единичен полипротеин, който се преработва в пет домена: 32-kDa протеин (P1A), който регулира обработката на останалата част от полипротеина, 58-kDa РНК хеликаза, VPg, 24 -kDa протеаза и 87-kDa RdRp. РНК 2 (3.3 kb) се транслира в два до голяма степен припокриващи се полипротеини, използвайки различни инициационни кодони в една и съща рамка, и се разцепва с RNA 1 протеаза, усилена от P1A, в три домена: 50-kDa/40 kDa протеин за движение и две CP, CPL (42 kDa) и CPS (22 kDa).

Неповируси (Secoviridae) ☆

Резюме

Членовете на рода Nepovirus (подсемейство Comovirinae, семейство Secoviridae, ред Picornavirales) са растителни икозаедрични вируси с двустранен геном с положителна верига РНК. Всяка РНК кодира един полипротеин, който се разцепва от вирусната протеаза. Репликацията на РНК възниква заедно с мембранни везикули, получени от растителния ендоплазмен ретикулум. Неповирусите се преместват от клетка в клетка като непокътнати вирусни частици чрез образуването на тръбни структури, които пресичат клетъчната стена. Много, но не всички, неповируси се предават от нематоди и повечето неповируси също се предават от семена. Неповирусите предизвикват заболявания с икономическо значение при различни градинарски култури.

Вируси, свързани с хранителни инфекции

Хелън О’Шей,. Роуз Фицджералд, в Референтен модул в Науките за живота, 2019

Класификация и биофизични свойства

Вирусът на хепатит А (HAV), известен също като хепатовирус А, принадлежи към разред Picornavirales от семейство Picornaviridae и е типовият вид от рода Hepatovirus. Това е икозаедричен, необвит с вирус с монопартиен, положителен, едноверижен РНК геном. Хората и гръбначните животни служат като естествени гостоприемници. Съществува единичен серотип на HAV, но няколко генотипа: IA, IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB предимно при хора и IV – VI, открити предимно при нечовекоподобни примати (Cristina and Costa-Mattioli, 2007). Вирусът заразява хепатоцити и клетки на Купфер (чернодробни макрофаги).