Drosophila X-virus

Drosophila X virus
Klassificering av virus
(orankad):	Virus
Rike :	Riboviria
Rike:	Orthornavirae
Provins:	incertae sedis
Familj:	Birnaviridae
Släkte:	Entomobirnavirus
Arter:	Drosophila X-virus

Drosophila X-virus (DXV) tillhör familjen Birnaviridae av virus. Birnaviridae består för närvarande av tre släkten. Det första släktet är Entomobirnavirus , som innehåller DXV. Nästa släkte är Aquabirnavirus , som innehåller infektiöst pankreatisk nekrosvirus (IPNV). Det sista släktet är Avibirnavirus , som innehåller infektiöst bursal sjukdom virus (IBDV). Alla dessa släkten innehåller homologi i tre specifika områden av deras transkript. Homologin kommer från amino- och karboxylregionerna av preVP2, en liten 21-rester-lång domän nära karboxylterminalen av VP3, och liknande små ORF-sekvenser.

DXV fick sitt namn efter Drosophila melanogaster , där den först isolerades. DXV isolerades först och namngavs 1978. DXV upptäcktes som en kontaminant hos vuxna D. melanogaster när man studerade rhabdovirus . Analysresultat av DXV visade att DXV inducerar känslighet för både koldioxid och NH ₂ , vilket tyder på allmän anoxi. Därför leder den patogena vägen för DXV till anoxikänslighet och död hos D. melanogaster . Genom negativ kontrastelektronmikroskopi visualiserades först DXV-komponenterna. Ursprunget till DXV är okänt och oklart. Man trodde att DXV kunde ha förekommit i Drosophila- kullar i en icke-patogen form. Dessutom spekulerades det att DXV kan ha sitt ursprung som en kontaminant från fetalt kalvserum i infektionsstudier eftersom det dokumenterades att endogena bovina virus redan fanns i fetalt kalvserum.

Struktur, genom och replikation

Drosophila X-virusgenomet har två segment: segment A och segment B.

DXV är ett Baltimore klass III naket (icke-hölje) virus. Kapsiden av detta protein innehåller en ikosaedrisk geometri (T=13) bestående av 260 trimera VP2-kapsomerer. Specifikt innehåller DXV ett bi-segmenterat dsRNA-genom. Båda segmenten av DXV-genomet innehåller 5'-terminal GGA-triplett och en 3'-terminal CCC-triplettkonsensus, vilket överensstämmer med birnaviridae (Shwed, 2002). Segment A-genomet är 3360 bp långt. Segment A kodar för en polyproteinsekvens enligt följande: NH2-preVP2-VP4-VP3-COOH. Detta segment innehåller en stor och liten ORF. Segment B-genomet är 2991 bp långt. Segment B kodar för en polypeptidsekvens enligt följande: NH2-VP1-COOH. 5' UTR för segment B är homolog med segment A, men till skillnad från segment A finns det bara en ORF. Ovanligt kan VP1 vara i två former; som ett fritt RdRp och som det genomliknade proteinet (VpG) som fäster till båda 5'-ändsegmenten av DXV genom en Ser-5'-GMP fosfodiesterbindning. Replikationen av DXV följer den karakteriserade dsRNA-virusreplikationscykeln.

Den stora ORF av segment A består av 3069 nukleotider. UTR:erna karakteriseras som 107-bp på 5'-sidan och 157-bp på 3'-änden. Startkodonen kan vara vid antingen position 102 eller två kodon nedströms vid position 108. Initieringskodonet börjar emellertid vid 108-bp. Translationen av det stora ORF-transkriptet producerar ett 114 kDa polyprotein. Det mogna VP4-proteinet, viralt proteas, hjälper denna process att öka bearbetningen av polyproteinet för att generera preVP2-kapsidprotein, VP3 viralt ribonukleoprotein (RNP) och ytterligare VP4-proteiner. Dessutom kan VP3-proteiner associeras med pre-VP2 som ett strukturellt protein och med VP1 för att fungera som en transkriptionsaktivator.

Den lilla ORF av segment A består av 711 nukleotider. Denna ORF är på en plats som sträcker sig över VP4/VP3-korsningen, även om den exakta positionen är okänd. Mekanismen för att transkribera den lilla ORF är okänd. Möjligheten för ribosomal ramförskjutning har dock uteslutits eftersom det lilla ORF-stället inte innehåller de karakteristiska kännetecknen, såsom den 7 nukleotider långa "hala sekvensen" eller nedströms pseudoknot som ses i andra medlemmar av Birnaviridae . Det antas att den lilla ORF är översatt i en mekanism som använder subgenomiska transkript. I alla fall producerar translationen av det lilla ORF-transkriptet en 27 kDa polypeptid. Denna polypeptid består av 28 basiska rester, huvudsakligen arginin. Denna polypeptid har emellertid inte detekterats i infekterade celler.

Segment B-transkriptet kodar för det kodar för en 112,8 kDa VP1-polypeptid en gång translaterad. Denna polypeptid har karakteriserats för att vara det RNA-beroende RNA-polymeraset (RdRp) och VpG. Denna polypeptid är 977 aminosyror lång, vilket gör den till den största kodade RdRp i Birnaviridae- familjen. RdRp innehåller ett konsensus-GTP-bindande ställe och tros innehålla själv-guanylyleringsaktivitet, vilket gör det förenligt med Birnaviridae RdRp-kapacitet.

Tropism

För närvarande infekterar DXV inte ryggradsdjur. Det är känt att ryggradslösa djur, såsom insekter, är värdar för DXV, men deras specifika vävnadstropism är inte känd med säkerhet. Trakealceller ansågs vara ett möjligt mål eftersom det finns bevis för att Drosophila- flugor som är infekterade av DXV led av brist på syretillförsel till sina vävnader, vilket så småningom leder till döden. Baserat på tidigare studier odlades DXV utan framgång i ryggradsdjurscelllinjer och mushjärna.

Genetisk variation

Det har ännu inte visats att DXV naturligt infekterar Drosophila flugor därför; det finns inga vildtypsstammar av DXV. Culex Y-viruset (CYV) är en preliminär medlem av det släkte som DXV är i. Det har föreslagits att CYV skulle kunna fungera som en vildtypsmotsvarighet i studier som bygger på DXV. Dessutom definieras Espirito Santo-viruset (ESV) som en systerart till DXV. Detta speciella virus, ESV, observerades i en Aedes albopictus cellkultur, som erhölls från en patients serum infekterat med DENV-2. En skillnad mellan ESV och CYV skulle vara CYV:s förmåga att självständigt replikera utan på andra virus i insektscellkultur. Ett icke-AUG-startkodon i ORF5 har visats i Drosophila och kan reglera translation, vilket indikerar dess funktion i entomobirnavirusvärd i reaktioner. När ORF5 uttrycks, tros det förmedla ribosomal ramförskjutning. En heptanukleotid som är belägen uppströms om ORF (1897UUUUUUA) finns i både ESV och DXV. Tillsammans med fylogenetisk analys och lokaliseringsskillnaderna för nukleotid och aminosyror mellan CYV och ESV, har det visats att CYV och ESV är en systerart till DXV.

Forskning

Även om det används i stor utsträckning i laboratoriet, har DXV aldrig hittats som en naturlig infektion av Drosophila , och identifierades ursprungligen i laboratoriecellkultur. DXV kan infektera fruktflugor av släktet Drosophila och används ofta för att studera medfödd immunitet i den vanliga modellorganismen Drosophila melanogaster . Viruset används också ofta för att studera RNA-interferens som en mekanism för viral immunitet i Drosophila .

DXV var en förorening som isolerades i infektionsstudier med en medlem av familjen Rhabdoviridae , Sigma-viruset. Sedan dess har DXV använts flitigt inom forskning och har väsentligt bidragit till den nuvarande kunskapen om insektsspecifika immunsystem. Infektionsstudier med DXV har belyst det medfödda immunsvaret och RNA-interferensen (RNAi) hos Drosophila -flugor. Dessutom visade användning av DXV i Drosophila att RNAi är en huvudform av en antiviral effektormekanism. När det gäller Toll-vägen i antiviralt svar, finns det bevis som visar att denna väg hämmar DXV-replikation i Drosophila . Dessutom har resultat från DXV-forskning om Drosophila signifikant påverkat studier av denguevirus (DENV) för att lära sig mer om dess medfödda immunsvar mot infektioner. Det har visat sig att DENV kontrolleras av RNAi i Drosophila- celler och studier visade att DENVs interaktion med RNAi är lika viktig som siRNA. Konstruerade transgena Aedes aegypti- myggor visades ha resistens (orsakad av ett RNAi-svar) mot DENV-2-infektioner.

externa länkar

• ICTVdB Management (2006). 00.009.0.03.001. Drosophila X-virus . I: ICTVdB—The Universal Virus Database, version 4. Büchen-Osmond, C. (Ed), Columbia University, New York, USA.
• Brun, G. & Plus, N. i The genetics and biology of Drosophila (red. Ashburner, M. & Wright, TRF) 625–702 (Academic Press, New York., 1980).