Paramyxoviridae -Paramyxoviridae

Paramyxoviridae
12985 2019 1136 Fig1 HTML.webp
Organizarea genului și a virionului virusului tulburător canin (CDV)
Clasificarea virușilor e
(neclasificat): Virus
Tărâm : Riboviria
Regatul: Orthornavirae
Phylum: Negarnaviricota
Clasă: Monjiviricete
Ordin: Mononegavirale
Familie: Paramyxoviridae
Subfamilii

Paramyxoviridae (din greaca para- „de partea” și myxa „ mucus ”) este o familie de viruși ARN cu catenă negativă din ordinul Mononegavirales . Vertebratele servesc ca gazde naturale. Bolile asociate acestei familii includ rujeola , oreionul și infecțiile tractului respirator . Familia are patru subfamilii, 17 genuri și 78 de specii, dintre care trei genuri nu sunt alocate unei subfamilii.

Structura

Virionii sunt înveliți și pot fi sferici sau pleomorfi și capabili să producă virioni filamentosi. Diametrul este de aproximativ 150 nm. Genomii sunt liniari, cu o lungime de aproximativ 15kb. Proteinele de fuziune și proteinele de atașament apar ca vârfuri pe suprafața virionului. Proteinele matrice din interiorul anvelopei stabilizează structura virusului. Nucleul nucleocapsidic este compus din ARN genomic, proteine ​​nucleocapsidice, fosfoproteine ​​și proteine ​​polimerazice.

Genomul

Structura genomului paramixovirusului

Genomului este nesegmentate, ARN sens negativ, 15-19 kilobaze în lungime și conține șase până la 10 gene. Regiunile extracistronice (necodificate) includ:

  • O secvență lider 3 ', lungime de 50 nucleotide , care acționează ca un promotor transcripțional .
  • O secvență de remorcă de 5 ', lungă de 50–161 nucleotide
  • Regiunile intergenomice dintre fiecare genă , care sunt trei nucleotide lungi pentru morbillivirusuri, respirovirusuri și henipavirusuri, și lungime variabilă (unu-56 nucleotide) pentru rubulavirusuri.

Fiecare genă conține semnale de pornire / oprire a transcripției la început și la sfârșit, care sunt transcrise ca parte a genei.

Secvența genică din genom este conservată în întreaga familie datorită unui fenomen cunoscut sub numele de polaritate transcripțională (vezi Mononegavirales ) în care genele cele mai apropiate de capătul 3 'al genomului sunt transcrise în abundență mai mare decât cele spre capătul 5'. Acesta este rezultatul structurii genomului. După ce fiecare genă este transcrisă, ARN-polimeraza dependentă de ARN face o pauză pentru a elibera noul ARNm atunci când întâlnește o secvență intergenică. Când ARN polimeraza este întreruptă, există șansa ca aceasta să se disocieze de genomul ARN. Dacă se disociază, trebuie să reintroducă genomul la secvența lider, mai degrabă decât să continue să transcrie lungimea genomului. Rezultatul este că mai multe gene din aval provin din secvența lider, cu atât mai puțin vor fi transcrise de ARN polimeraza.

Dovezile pentru un singur model promotor au fost verificate atunci când virușii au fost expuși la lumina UV. Radiațiile UV pot provoca dimerizarea ARN-ului, care previne transcrierea de către ARN polimeraza. Dacă genomul viral urmează un model de promotor multiplu, inhibarea nivelului transcripției ar trebui să se coreleze cu lungimea genei ARN. Cu toate acestea, genomul a fost cel mai bine descris de un singur model promotor. Când genomul paramixovirusului a fost expus la lumina UV, nivelul de inhibare a transcripției a fost proporțional cu distanța de la secvența lider. Adică, cu cât gena este mai departe din secvența lider, cu atât este mai mare șansa de dimerizare a ARN-ului care inhibă ARN-polimeraza.

Virusul profită de modelul promotor unic, având genele aranjate în ordinea relativă a proteinelor necesare pentru infecția cu succes. De exemplu, proteina nucleocapsidică, N, este necesară în cantități mai mari decât ARN polimeraza, L.

Virușii din familia Paramyxoviridae sunt, de asemenea, stabili antigenic, ceea ce înseamnă că glicoproteinele de pe viruși sunt consistente între diferite tulpini de același tip. Sunt prezentate două motive pentru acest fenomen: primul este că genomul este nesegmentat, deci nu poate fi supus reasortării genetice . Pentru ca acest proces să apară, segmentele necesare ca reasortare se întâmplă atunci când segmente din diferite tulpini sunt amestecate împreună pentru a crea o nouă tulpină. Fără segmente, nimic nu poate fi amestecat unul cu altul, deci nu are loc nicio schimbare antigenică . Al doilea motiv se referă la ideea derivei antigenice . Deoarece ARN-polimeraza dependentă de ARN nu are o funcție de verificare a erorilor, multe mutații se produc atunci când ARN-ul este procesat. Aceste mutații se acumulează și în cele din urmă sunt create noi tulpini. Datorită acestui concept, ne-am aștepta ca paramixovirusurile să nu fie stabile antigenic; cu toate acestea, opusul este văzut ca fiind adevărat. Principala ipoteză a motivului pentru care virusurile sunt antigenic stabile este că fiecare proteină și aminoacid are o funcție importantă. Astfel, orice mutație ar duce la scăderea sau pierderea totală a funcției, ceea ce la rândul său ar face ca noul virus să fie mai puțin eficient. Acești viruși nu ar putea supraviețui atât de mult în comparație cu tulpinile mai virulente și așa ar dispărea.

Multe genomi de paramixovirus urmează „regula celor șase” . Lungimea totală a genomului este aproape întotdeauna un multiplu de șase. Acest lucru se datorează probabil avantajului de a avea tot ARN legat de proteina N (deoarece N leagă hexameri de ARN). Dacă ARN este lăsat expus, virusul nu se reproduce eficient. Secvența genică este:

  • Nucleocapsidă - fosfoproteină - matrice - fuziune - atașament - mare (polimerază)

Proteine

Ilustrația virionului Paramyxoviridae
  • N - proteina nucleocapsidă se asociază cu ARN genomic (o moleculă per hexamer) și protejează ARN-ul de digestia cu nuclează
  • P - fosfoproteina se leagă de proteinele N și L și face parte din complexul ARN polimerază
  • M - proteina matricială se asamblează între înveliș și nucleul nucleocapsidic, organizează și menține structura virionului
  • F - proteina de fuziune se proiectează de pe suprafața învelișului ca un trimer și mediază intrarea celulară prin inducerea fuziunii între învelișul viral și membrana celulară prin fuziunea de clasa I. Una dintre caracteristicile definitorii ale membrilor familiei Paramyxoviridae este cerința unui pH neutru pentru activitatea fusogenă.
  • H / HN / G - proteinele de atașament celular se întind pe învelișul viral și se proiectează de la suprafață ca vârfuri. Se leagă de proteinele de pe suprafața celulelor țintă pentru a facilita intrarea celulelor. Proteinele sunt desemnate H ( hemaglutinină ) pentru morbillivirusuri, deoarece posedă activitate de hemaglutinare , observată ca o capacitate de a determina aglomerarea globulelor roșii în testele de laborator. Proteinele de atașament HN ( hemaglutinin-neuraminidază ) apar în respirovirusuri, rubulavirusuri și avulavirusuri. Acestea posedă atât hemaglutinare, cât și activitate neuraminidazică , care clivează acidul sialic pe suprafața celulei, împiedicând particulele virale să se atașeze din nou la celulele infectate anterior. Proteinele de atașare fără hemaglutinare sau activitate neuraminidazică sunt desemnate G ( glicoproteină ). Acestea apar la henipavirusuri.
  • L - proteina mare este subunitatea catalitică a ARN polimerazei dependente de ARN (RDRP)
  • Proteine ​​accesorii - un mecanism cunoscut sub numele de editare ARN (vezi Mononegavirales ) permite producerea mai multor proteine ​​din gena P. Acestea nu sunt esențiale pentru replicare, dar pot ajuta la supraviețuirea in vitro sau pot fi implicate în reglarea trecerii de la sinteza ARNm la sinteza antigenomului .

Ciclu de viață

Replicarea ciclului virusului tulburătorului canin (CDV).

Replicarea virală este citoplasmatică . Intrarea în celula gazdă se realizează prin atașament viral la celula gazdă. Replicarea urmează modelul de replicare a virusului ARN cu catenă negativă. Transcrierea virusului ARN cu catenă negativă, folosind balbismul polimerazei, este metoda transcripției. Traducerea are loc prin scanare scurgeri, manevrare ribozomală și terminarea-reinitierea ARN. Virusul iese din celula gazdă prin înmugurire. Oamenii, vertebratele și păsările servesc drept gazde naturale. Calea de transmisie este particule aeropurtate.

Paramyxoviridae sunt capabile să suporte editarea ARNm, care produce proteine diferite din aceeași transcriptul ARNm prin alunecarea înapoi cu o bază pentru a citi într - un alt cadru deschis de citire ( ORF ) , datorită prezenței unor structuri secundare , cum ar fi pseudoknots. Paramyxoviridae suferă, de asemenea, o bâlbâială translațională pentru a produce coada poli (A) la sfârșitul transcrierilor ARNm, mutând în mod repetat câte o nucleotidă la un moment dat la sfârșitul șablonului ARN.

Taxonomie

Arborele filogenetic al paramixovirusurilor

Familia: Paramyxoviridae

Subfamilie: Avulavirinae , care conține trei genuri și 22 de specii
Subfamilie: Metaparamyxovirinae , care conține un gen și o specie
Subfamilie: Orthoparamyxovirinae , care conține opt genuri și 34 de specii
Subfamilie: Rubulavirinae , care conține două genuri și 18 specii
Genuri neatribuite:
Cynoglossusvirus
Hoplichthysvirus
Scoliodonvirus

Paramixovirusurile patogene

O serie de boli umane importante sunt cauzate de paramixovirusuri. Acestea includ oreionul , precum și rujeola , care a cauzat aproximativ 733.000 de decese în 2000.

De virusurile paragripale umane (HPIV) sunt cele doua cele mai comune cauze ale bolilor tractului respirator la sugari și copii. Există patru tipuri de HPIV-uri, cunoscute sub numele de HPIV-1, HPIV-2, HPIV-3 și HPIV-4. HPIV-1 și HPIV-2 pot provoca simptome asemănătoare frigului, împreună cu crupul la copii. HPIV-3 este asociat cu bronșiolită , bronșită și pneumonie . HPIV-4 este mai puțin frecvent decât celelalte tipuri și se știe că provoacă boli ușoare până la severe ale tractului respirator.

Paramyxovirusurile sunt, de asemenea, responsabile pentru o serie de boli la alte specii de animale, de exemplu virusul tulburător canin ( câini ), virusul tulpinilor phocine ( foci ), morbillivirus cetaceu ( delfini și foceni ), virusul bolii Newcastle ( păsări ) și virusul pestei bovine ( bovine) ). Unele paramixovirusuri, cum ar fi henipavirusurile, sunt agenți patogeni zoonotici , care apar în mod natural la o gazdă animală, dar, de asemenea, capabili să infecteze oamenii.

Virusul Hendra (HeV) și virusul Nipah (NiV) din genul Henipavirus au apărut la oameni și animale în Australia și Asia de Sud- Est . Ambele virusuri sunt contagioase , extrem de virulente și capabile să infecteze mai multe specii de mamifere și să provoace boli cu potențial letal. Datorită lipsei unui vaccin autorizat sau a terapiilor antivirale, HeV și NiV sunt desemnați ca agenți de nivel Biosecuritate (BSL) 4 . Structura genomică a ambelor virusuri este cea a unui paramixovirus tipic.

Diversitate și evoluție

În ultimele decenii, paramixovirusurile au fost descoperite de la animale terestre, volante și acvatice, demonstrând o gamă vastă de gazde și o mare diversitate genetică virală. Pe măsură ce tehnologia moleculară avansează și se implementează programe de supraveghere virală, descoperirea de noi viruși în acest grup este în creștere.

Evoluția paramixovirusurilor este încă dezbătută. Folosind pneumovirusurile (familia mononegaviral Pneumoviridae ) ca un outgroup, paramixovirus pot fi împărțite în două încrengături: una constând din avulaviruses și rubulaviruses și una care constau din respiroviruses, henipaviruses și morbilliviruses. În cadrul celei de-a doua clade, respirovirusurile par a fi grupul bazal. Clada respirovirus-henipavirus-morbillivirus poate fi bazală față de clada avulavirus-rubulavirus.

Vezi si

Referințe

linkuri externe