Evoluția și apariția astrovirusului
Nicholas Wohlgemuth
un Departament de Boli Infecțioase, St. Spitalul de cercetare pentru copii Jude, Memphis, TN 38105, Statele Unite
Rebecca Honce
un Departament de Boli Infecțioase, St. Spitalul de cercetare pentru copii Jude, Memphis, TN 38105, Statele Unite
b Departamentul de Microbiologie, Imunologie și Biochimie, Universitatea din Tennessee Health Science Center, Memphis, TN 38105, Statele Unite
Stacey Schultz-Cherry
un Departament de Boli Infecțioase, St. Spitalul de cercetare pentru copii Jude, Memphis, TN 38105, Statele Unite
Abstract
Astrovirusurile sunt viruși ARN monocatenari, fără înveliș, cu sens pozitiv, care aparțin familiei Astroviridae. Astrovirusurile infectează diverse gazde și sunt de obicei asociate cu boli gastro-intestinale; deși boala poate varia de la asimptomatic la encefalită în funcție de gazda și genotipul viral. Astrovirusurile au o variabilitate genetică ridicată datorită polimerazei predispuse la erori și a evenimentelor frecvente de recombinare între tulpini. Odată ce se crede că sunt specii specifice, dovezile recente sugerează că astrovirusurile se pot răspândi între diferite specii gazdă, deși frecvența cu care se produce acest lucru și limitările care reglementează procesul sunt necunoscute. Evenimentele de recombinare pot duce la schimbări evolutive drastice și pot contribui la evenimente de transmitere între specii. Această lucrare trece în revistă stadiul actual al cercetărilor privind evoluția și apariția astrovirusului, mai ales în ceea ce privește transmiterea speciilor încrucișate și recombinarea astrovirusurilor.
1. Introducere
tabelul 1
Cercetarea descoperirii virusului și a virusului care a identificat astrovirusurile.
| Băţ | Intestin | Hu și colab. (2017) |
| Tampon fecal | Wu și colab. (2012) | |
| Fecale | Li și colab. (2010) | |
| Cămilă | Tampon nazofaringian | Li și colab. (2017) |
| Pisică | Fecale | Zhang și colab. (2014) |
| Ng și colab. (2014) | ||
| Pui | Intestinele | Devaney și colab. (2016) |
| Day și colab. (2015) | ||
| Fecale | Lima și colab. (2018) | |
| Vacă | Creier | Wuthrich și colab. (2016) |
| Câine | Probă fecală | Moreno și colab. (2017) |
| Uman | Canalizare urbană | Fernandez-Cassi și colab. (2018) |
| Ser | Gonzales-Gustavson și colab. (2017) | |
| Probă fecală | Oude Munnink și colab. (2016) | |
| Linsuwanon și colab. (2015) | ||
| Tampon nazofaringian, plasmă | Wylie și colab. (2012) | |
| Porc | Tampon fecal | Chen și colab. (2018) |
| Probă fecală | Theuns și colab. (2016) | |
| Amimo și colab. (2016) | ||
| Shan și colab. (2011) | ||
| Intestin | Karlsson și colab. (2016) | |
| Porumbel | Fecale | Phan și colab. (2013) |
| Avocet cu gâtul roșu | Fecale | Wille și colab. (2018) |
| Sanderling | Fecale | Honkavuori și colab. (2014) |
| Leu de mare | Fecale | Li și colab. (2011) |
| Curcan | Intestinele | Shah și colab. (2014) |
| Vertebrate nespecificate | Canalizare urbană | Ng și colab. (2012) |
2. Genetica și genomica
Se știe puțin despre genomul astrovirusului în comparație cu alți viruși mai bine caracterizați. În timp ce mai multe procese de replicare a virusului și elemente structurale au fost mapate la genom (Fig. 1), există probabil roluri suplimentare, neidentificate, pentru proteinele virale nestructurale în ciclul de viață viral (Méndez și Arias, 2013).
Arhitectura genomică a astrovirusului. Regiunile individuale de codificare a proteinelor cu identitate cunoscută sunt desemnate prin casete de inserare. În ORF2, regiunile mai întunecate indică regiunea hipervariabilă a proteinei capsidei. Semnalul de schimbare a cadrelor între ORF1a și ORF1b constă dintr-o secvență alunecoasă urmată de un ac de păr. Există un ac de păr foarte conservat la capătul 3 'al genomului.
2.1. Organizarea genomului
Astrovirusurile au genomi + ssRNA care au o lungime de aproximativ 6-8 kb (Méndez și Arias, 2013). Genomul include regiuni netraduse de 5 ′ și 3 ′ și trei cadre deschise de citire (ORF). Primele două, ORF1a și ORF1b, sunt situate spre capătul 5 ′ al genomului și codifică proteine nestructurale importante pentru replicarea astrovirusului și generarea particulelor infecțioase (Fig. 1) (Cortez și colab., 2017; Méndez și Arias, 2013) . Acestea includ o serină protează codificată viral, o proteină virală legată de genom (VPg) și o ARN polimerază dependentă de ARN (RdRp). ORF1b este tradus printr-un mecanism de schimbare a cadrelor. Ultimul cadru de citire deschis este denumit ORF2 și codifică proteina structurală (Fig. 1). Pe baza asemănărilor dintre structura și organizarea genomului astrovirusului și al alphavirusului, se crede că astrovirusul ORF2 este codificat pe un ARN subgenomic. Într-adevăr, două specii de + ssRNA au fost găsite în celulele infectate cu astrovirus: ARN genomic de lungime completă și un ARN subgenomic (sg) de aproximativ 2,4 kb (Monroe și colab., 1991). Presupunând că astrovirusurile replică și transcriu ARN-ul lor într-un mecanism similar cu alfavirusurile, ARN-ul genomic pe toată lungimea este utilizat pentru a sintetiza ARN-ul cu lungime completă în sens negativ, care la rândul său servește drept șablon pentru transcrierea ARN genomic și sgRNA (Méndez și Arias, 2013).