Цирковирус свиней ( ЦВС ) - это группа из четырех [1] вирусов с одноцепочечной ДНК, которые не имеют оболочки несегментированного кольцевого генома. Они являются представителями рода Circovirus, которые могут инфицировать свиней . [2] Вирусный капсид является икосаэдрическим и имеет диаметр около 17 нм.
Цирковирус свиней | |
---|---|
Научная классификация | |
(без рейтинга): | Вирус |
Царство : | Моноднавирия |
Королевство: | Shotokuvirae |
Тип: | Cressdnaviricota |
Класс: | Arfiviricetes |
Заказ: | Cirlivirales |
Семья: | Circoviridae |
Род: | Цирковирус |
Включенные группы | |
| |
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны | |
(См. Цирковирус ) |
PCV - это самые маленькие вирусы, автономно реплицирующиеся в эукариотических клетках. [3] Они реплицируются в ядре инфицированных клеток, используя полимеразу хозяина для амплификации генома.
ЦВС-2 вызывает заболевание, связанное с цирковирусом свиней, или синдром мультисистемного истощения после отъема (PMWS). Теперь доступна эффективная вакцинация. В 2006 году компания Fort Dodge Animal Health ( Wyeth ) выпустила первую вакцину, одобренную Министерством сельского хозяйства США , содержащую инактивированный вирус ( код ATCvet : QI09AA07 ( ВОЗ )). [2]
Классификация
По состоянию на 2018 год известны три штамма ПКВ:
- ЦВС-1 (впервые идентифицированный в 1974 г.) легко инфицирует, но, как известно, не вызывает заболевания у свиней. [3]
- PCV-2 (впервые выделенный в 1997 г.) вызывает PMWS, что со временем приводит к значительному истощению лимфоцитов ; патологоанатомическое исследование больных животных выявляет увеличенные лимфатические узлы и патологию легочной ткани. Однако вирусная инфекция сама по себе имеет тенденцию вызывать только легкое заболевание, а сопутствующие факторы, такие как другие инфекции или иммуностимуляция, кажутся необходимыми для развития тяжелого заболевания. [2] Например, одновременное инфицирование парвовирусом свиней или вирусом PRRS или иммуностимуляция приводят к усилению репликации PCV-2 и более тяжелому заболеванию у свиней, инфицированных PCV-2. [2]
- ЦВС-3 (впервые описанный в 2015 г.) вызывает широкий спектр проблем и может широко распространяться среди свиней. [4]
PCV-1 и PCV-2 демонстрируют высокую степень идентичности последовательностей и сходную геномную организацию; тем не менее, основы явной патогенности еще не раскрыты. [3] Организация PCV-3 аналогична, но идентичность последовательностей намного ниже. [4]
Геном
Геном PCV - один из простейших вирусов, требующий только капсидный белок (ORF2) и два белка репликазы (ORF1) для репликации и производства функционального вируса. Из-за простоты PCV для репликации он должен во многом полагаться на клеточный аппарат хозяина. Ориджин репликации расположен на небольшой октануклеотидной ножке-петле, фланкированной палиндромными повторами [5], при этом ORF расположены лицом к лицу с обеих сторон Ori . В частности, ORF1 расположен по часовой стрелке, а ORF2 - против часовой стрелки от Ori.
Два фермента репликазы, созданные из ORF1, Rep и Rep ', консервативны между двумя типами PCV и являются частью ранней фазы вируса. Репликазы отличаются тем, что Rep представляет собой полный транскрипт ORF1 из 312 аминокислот, тогда как Rep 'представляет собой усеченную форму ORF1 в результате сплайсинга и имеет длину всего 168 аминокислот. Промотор для rep (Prep) содержит элемент ответа, стимулированный интерфероном (ISRE), который предполагает, что Rep и Rep 'регулируются участием цитокинов [6] и, вероятно, является средством для вируса преодолеть иммунный ответ хозяина на инфекцию. Rep и Rep 'образуют димер, который связывается с двумя гексамерными областями, смежными со стеблем-петлей, H1 и H2, которые необходимы для репликации. Когда димер связывается с этой областью, репликазы расщепляют область петли стебля-петли и остаются ковалентно связанными с участками H1 и H2 ДНК , которые становятся 5'- концом ДНК. Вновь образованный 3'OH конец образует праймер с использованием РНК-полимеразы хозяина , которая затем используется ДНК-полимеразой хозяина для начала транскрипции вирусной ДНК посредством репликации по катящемуся кругу . После того, как комплементарная цепь ДНК была создана, стволовая область петли-стебля образует рыхлую, не связанную водородными связями, четвертную структуру ДНК. Эта слабо связанная структура может образовывать короткоживущие ДНК-тримеры, которые образуют две матрицы для репликации, а также поддерживают нуклеиновую целостность области ствола петли. [5] Окончание репликационной последовательности еще не идентифицировано, хотя есть доказательства, подтверждающие, что Rep также репрессирует свой собственный промотор, Prep.
Область ORF2 кодирует белок Cap (также известный как CP), который немного отличается между PCV-1 и PCV-2. Эта вариация внутри PCV может объяснить, почему PCV-1 непатогенен, а PCV-2 патогенен [ противоречиво ] . Промотор для этого белка расположен внутри ORF1, внутри сайта, где Rep 'усечен, и является сплайсингом от того же экзона до начальной точки кодирующей области ORF2 [6] и экспрессируется как на ранней, так и на поздней фазах. Это иммуногенная область вируса и основная область исследований для создания вакцины для лечения PMWS.
В геноме есть третий ген, кодируемый в ориентации, противоположной ORF1. Этот ген транскрибируется и является важным геном, участвующим в репликации вируса. [7]
Размер
Цирковирус свиней - это реплицирующаяся сущность с одной из самых маленьких цепей ДНК, состоящей из простой петли ДНК.
Последовательность ДНК штамма MLP-22 цирковируса свиней типа 2 составляет 1726 пар оснований. [8] [9]
Вход
PCV инфицирует самые разные типы клеток, включая гепатоциты , кардиомиоциты и макрофаги . Однако до недавнего времени было неизвестно, как именно происходило прикрепление и проникновение в эти клетки. Исследования показали, что PCV использует клатрин-опосредованный эндоцитоз для проникновения в клетку, хотя оговаривается, что могут быть и другие факторы, которые не были идентифицированы. После эндоцитоза образование эндосом и лизосом вызывает кислый сдвиг pH, что позволяет АТФ- управляемому разрушению вируса и позволяет ему покинуть эндосомы и лизосомы. После того, как вирус покидает эндосомы и лизосомы, он неизвестным образом попадает в ядро. [10]
Побег
Помимо ORF1 и ORF2, существует также ORF3, который не обязательно необходим для выживания PCV в организме хозяина. Исследования показали, что белок, кодируемый в ORF3, может модулировать цикл клеточного деления клетки- хозяина и вызывать клеточно-опосредованный вирус-индуцированный апоптоз . Использование дрожжевой двугибридной системы скрининга ORF3 против библиотеки кДНК свиньи показало, что белок ORF3 взаимодействует с pPirh2 свиньи, которая представляет собой убиквитинлигазу E3 . Эта убиквитинлигаза E3 обычно взаимодействует с p53 во время цикла клеточного деления и предотвращает остановку цикла клеточного деления в S-фазе . Однако ORF3 также взаимодействует с pPirh2 в той же области, что и p53, и вызывает повышенную регуляцию экспрессии p53. Это увеличение p53 останавливает цикл клеточного деления, и результатом этого является апоптоз, опосредованный p53, который высвобождает PCV во внеклеточную среду. [11]
Загрязнение вакцины для человека
22 марта 2010 г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) рекомендовало приостановить использование Rotarix , одной из двух лицензированных в США вакцин против ротавируса , в связи с обнаружением заражения вирусной ДНК . [12] Последующая работа GlaxoSmithKline подтвердила контаминацию в рабочих клетках и вирусном «семени», используемом при производстве Rotarix, а также подтвердила, что материал, вероятно, присутствовал с ранних стадий разработки продукта, включая клинические испытания для утверждения FDA. [13]
Тестирование другой лицензированной вакцины против ротавирусной инфекции, RotaTeq , также выявило некоторые компоненты как PCV-1, так и PCV-2. [14] Цирковирус свиней 1 не вызывает заболеваний у людей или других животных. [12] [13]
По состоянию на 8 июня 2010 г. FDA на основе тщательного анализа различной научной информации определило, что клиницистам и специалистам в области общественного здравоохранения в США целесообразно использовать вакцины Rotarix и RotaTeq. [15]
Смотрите также
- Вирусология животных
Рекомендации
- ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2020» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2021 . Проверено 11 мая 2021 года .
- ^ а б в г Эллис, Дж. (Март 2014 г.). «Цирковирус свиней: историческая перспектива». Ветеринарная патология . 51 (2): 315–327. DOI : 10.1177 / 0300985814521245 . PMID 24569612 . S2CID 1406680 .
- ^ а б в Манкерц П. (2008). «Молекулярная биология цирковирусов свиней» . Вирусы животных: молекулярная биология . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-22-6.
- ^ а б Клауман, Франсини; Корреа-Физ, Флоренсия; Францо, Джованни; Сибила, Марина; Núñez, José I .; Сегалес, Жоаким (12 декабря 2018 г.). «Текущие знания о цирковирусе свиней 3 (ЦВС-3): новый вирус с еще неизвестным влиянием на свиноводство» . Границы ветеринарии . 5 : 315. DOI : 10,3389 / fvets.2018.00315 . PMC 6315159 . PMID 30631769 .
- ^ а б Ф. Форез; и другие. (Май 2009 г.). «Репликация цирковирусов свиней» . Журнал вирусологии . 6 : 60. DOI : 10,1186 / 1743-422X-6-60 . PMC 2690592 . PMID 19450240 .
- ^ а б А. Манкерц; и другие. (2004). «Молекулярная биология« цирковируса свиней »: анализ экспрессии генов и вирусной репликации». Ветеринарная микробиология . 98 (2): 81–88. DOI : 10.1016 / j.vetmic.2003.10.014 . PMID 14741119 .
- ^ He JL, Dai D, Zhou N, Zhou JY (2012) Анализ предполагаемого гена ORF3 в цирковирусе свиней типа 2. Гибридома (Larchmt) 31 (3): 180-187
- ^ «Геномы - Геном - NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 27 декабря 2018 года .
- ^ Мукерджи, П., Сен, А., Дас, С., Милтон, А. П., Шакунтала, И., Гхатак, С., Баркалита, Л. М. и Бора, П. «Цирковирус свиней 2, штамм MLP-22, полный геном» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 21 апреля 2018 года .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Дж. Лю; и другие. (Сентябрь 2007 г.). «Белок ORF3 цирковируса свиней типа 2 взаимодействует со свиньей убиквитин E3 лигазой Pirh2 и способствует экспрессии p53 при вирусной инфекции» . Журнал вирусологии . 81 (71): 9560–9567. DOI : 10,1128 / JVI.00681-07 . PMC 1951394 . PMID 17581998 .
- ^ Г. Мизинзо; и другие. (Июль 2005 г.). «Связывающие и входные характеристики цирковируса свиней 2 в клетках моноцитарной линии свиней 3D4 / 31» . Журнал общей вирусологии . 86 (7): 2057–2068. DOI : 10.1099 / vir.0.80652-0 . PMID 15958685 .
- ^ a b «Компоненты постороннего вируса, обнаруженные в вакцине Rotarix; отсутствие известного риска безопасности» , Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США , 22 марта 2010 г.
- ^ a b «Обнаружение ДНК от PCV1 в Rotarix» , FDA
- ^ «ДНК вирусов свиней, обнаруженных в вакцине Merck» , The Wall Street Journal , 7 мая 2010 г.
- ^ «Обновленная информация о ротавирусных вакцинах» . fda.gov . Проверено 27 декабря 2018 года .
Внешние ссылки
- Борьба с цирковирусными заболеваниями свиней (ЦВСЗ): на пути к повышению качества и безопасности пищевых продуктов
- Лаборатория диагностики болезней животных
- Цирковирус свиней типа 2
- Экономика PMWS - статья журнала Porc Quebec
- Вирусы животных
- Stopcircovirus.com
- Вирусная зона : Цирковирус
- Статьи Куима Сегалеса о PCV2 - pig333.com