stringtranslate.com

Филовирусы

Filoviridae ( / ˌ f aɪ l oʊ ˈ v ɪr ɪ d iː / [1] ) — семейство одноцепочечных РНК-вирусов с отрицательным смыслом в порядке Mononegavirales . [2] Двумя членами семейства, которые широко известны, являются вирус Эбола и вирус Марбург . Оба вируса, а также некоторые из их менее известных родственников, вызывают тяжелые заболевания у людей и нечеловекообразных приматов в форме вирусных геморрагических лихорадок . [3]

Все филовирусы классифицируются США как избранные агенты , [4] Всемирной организацией здравоохранения как патогены группы риска 4 (требующие сдерживания, эквивалентного уровню биологической безопасности 4 ), [5] Национальными институтами здравоохранения / Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний как приоритетные патогены категории А, [6] и Центрами по контролю и профилактике заболеваний как биотеррористические агенты категории А , [7] и включены в список биологических агентов для экспортного контроля Австралийской группы . [8]

Использование термина

Семейство Filoviridae — это вирусологический таксон , который был определен в 1982 году [3] и изменен в 1991, [9] 1998 , [10] 2000, [11] 2005, [12] 2010 [13] и 2011 годах . [14] В настоящее время семейство включает шесть родов вирусов Cuevavirus , Dianlovirus , Ebolavirus , Marburgvirus , Striavirus и Thamnovirus и включено в порядок Mononegavirales . [13] Члены семейства (т. е. фактические физические сущности) называются филовирусами или филовиридами. [13] Название Filoviridae происходит от латинского существительного filum (намекающего на нитевидную морфологию филовирионов) и таксономического суффикса -viridae (который обозначает семейство вирусов). [3]

Примечание

Согласно правилам наименования таксонов, установленным Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV) , название Filoviridae всегда пишется с заглавной буквы , курсивом , никогда не сокращается и должно предшествовать слову «семейство». Названия его членов (филовирусы или филовирусы) пишутся строчными буквами, не курсивом и используются без артиклей . [13] [14]

Жизненный цикл

Цикл репликации филовирусов и векторов
Цикл репликации филовирусов в клетке-хозяине и внутри нее

Жизненный цикл филовируса начинается с прикрепления вириона к специфическим рецепторам клеточной поверхности , за которым следует слияние оболочки вириона с клеточными мембранами и сопутствующее высвобождение вирусного нуклеокапсида в цитозоль . Вирусная РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp или РНК-репликаза) частично распаковывает нуклеокапсид и транскрибирует гены в положительно-цепочечные мРНК , которые затем транслируются в структурные и неструктурные белки . Филовирусные RdRps связываются с одним промотором, расположенным на 3'-конце генома. Транскрипция либо заканчивается после гена, либо продолжается до следующего гена ниже по течению. Это означает, что гены, близкие к 3'-концу генома, транскрибируются в наибольшем количестве, тогда как гены, расположенные ближе к 5'-концу, с наименьшей вероятностью будут транскрибированы. Таким образом, порядок генов является простой, но эффективной формой регуляции транскрипции. Наиболее распространенным продуцируемым белком является нуклеопротеин , концентрация которого в клетке определяет, когда RdRp переключается с транскрипции гена на репликацию генома. Репликация приводит к образованию полноразмерных антигеномов с положительной цепью, которые, в свою очередь, транскрибируются в копии генома потомства вируса с отрицательной цепью. Недавно синтезированные структурные белки и геномы самоорганизуются и накапливаются вблизи внутренней части клеточной мембраны . Вирионы отпочковываются от клетки, получая свои оболочки от клеточной мембраны, от которой они отпочковываются. Затем зрелые частицы потомства заражают другие клетки, чтобы повторить цикл. [12]

Критерии включения в семью

Схематическое изображение организации генома филовируса.

Вирус, отвечающий критериям принадлежности к порядку Mononegavirales, является членом семейства Filoviridae , если: [13] [14]

Семейная организация

Филогенетика

Скорость мутаций в этих геномах оценивается в пределах от 0,46 × 10−4 до 8,21 × 10−4 нуклеотидных замен/сайт/год. [15] Самым последним общим предком секвенированных вариантов филовирусов, по оценкам, был 1971 (1960–1976) год для вируса Эбола, 1970 (1948–1987) год для вируса Рестон и 1969 (1956–1976) год для вируса Судан, при этом самый последний общий предок среди четырех видов, включенных в анализ (вирус Эбола, вирус Тай Форест, вирус Судан и вирус Рестон), оценивается в 1000–2100 лет. [16] Самый последний общий предок видов Марбург и Судан, по-видимому, эволюционировал за 700 и 850 лет до настоящего времени соответственно. Хотя мутационные часы установили время расхождения существующих филовирусов примерно на 10 000 лет назад, датирование ортологичных эндогенных элементов (палеовирусов) в геномах хомяков и полевок показало, что существующие роды филовирусов имели общего предка, по крайней мере, такого же древнего, как миоцен (~16–23 миллиона лет назад или около того). [17]

Кладограмма Filoviridae выглядит следующим образом: [18] [19]

Палеовирусология

Палеовирусные элементы известны из каждой из четырех основных расходящихся клад филовирусов. В то время как ортологичные элементы в геномах млекопитающих подтверждают минимальный возраст филовирусов в десятки миллионов лет, существование филовирусов и их элементов в расходящихся линиях рыб предполагает, что возраст семейства вирусов составляет сотни миллионов лет. [20] Палеовирусы, которые, по-видимому, произошли от филовирусоподобных вирусов, были идентифицированы в геномах многих видов мелких животных, включая летучих мышей , грызунов , землероек , тенреков , долгопятов , сумчатых [21] [22] [23] и рыб. [24] Хотя большинство филовирусоподобных элементов, по-видимому, являются псевдогенами , эволюционный и структурный анализы показывают, что ортологи, выделенные из нескольких видов летучих мышей рода Myotis и грызунов семейства Spalacidae, были сохранены путем отбора. [25] [26]

Вакцина

В настоящее время существует очень ограниченное количество вакцин против известного филовируса. [27] Эффективная вакцина против EBOV, разработанная в Канаде, [28] была одобрена для использования в 2019 году в США и Европе. [29] [30] Аналогичным образом ведутся работы по разработке вакцины против вируса Марбург. [31]

Проблемы мутаций и потенциал пандемии

Существовала настоятельная обеспокоенность тем, что даже незначительная генетическая мутация филовируса, такого как EBOV, может привести к изменению системы передачи с прямой передачи через жидкости организма на передачу воздушно-капельным путем, как это было замечено в случае вируса Рестона (еще одного представителя рода Ebolavirus) между инфицированными макаками. Аналогичное изменение в текущих циркулирующих штаммах EBOV может значительно увеличить уровень инфицирования и заболеваемости, вызванных EBOV. Однако нет никаких записей о том, что какой-либо штамм Эбола когда-либо совершал такой переход у людей. [32]

Национальный центр анализа и противодействия биологической защите Министерства внутренней безопасности рассматривает риск появления в будущем мутировавшего штамма вируса Эбола с возможностью передачи аэрозольным путем как серьезную угрозу национальной безопасности и сотрудничает с Центрами по контролю и профилактике заболеваний (CDC) для разработки методов обнаружения аэрозолей EBOV. [33]

Ссылки

  1. ^ "Filoviridae". Словарь Merriam-Webster.com . Merriam-Webster . Получено 28 июля 2018 г. .
  2. ^ Кун, Дж. Х.; Амарасингхе, ГК; Баслер, CF; Бавари, С; Букреев А; Чандран, К; Крозье, я; Дольник, О; Дай, Дж. М.; Форменти, ПБХ; Гриффитс, А; Хьюсон, Р; Кобингер, врач общей практики ; Лерой, EM; Мюльбергер, Э; Нетесов С.В.; Паласиос, Дж; Палий, Б; Павенска, Ю.Т.; Смитер, С.Дж.; Такада, А; Таунер, Дж. С.; Валь, В; Отчет ICTV, Консорциум (июнь 2019 г.). «Профиль таксономии вируса ICTV: Filoviridae». Журнал общей вирусологии . 100 (6): 911–912. дои : 10.1099/jgv.0.001252 . PMC 7011696. PMID  31021739 . 
  3. ^ abc Кили М.П., ​​Боуэн Э.Т., Эдди Г.А., Исааксон М., Джонсон К.М., Маккормик Дж.Б., Мерфи Ф.А., Паттин С.Р., Питерс Д., Прозески О.В., Регнери Р.Л., Симпсон Д.И., Сленчка В., Сюро П., ван дер Гроен Г., Уэбб Пенсильвания, Вульф Х (1982). «Filoviridae: таксономический дом для вирусов Марбурга и Эболы?». Интервирусология . 18 (1–2): 24–32. дои : 10.1159/000149300 . ПМИД  7118520.
  4. ^ Служба инспекции здоровья животных и растений США (APHIS) и Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC). "Национальный реестр избранных агентов (NSAR)" . Получено 16 октября 2011 г.
  5. ^ Министерство здравоохранения и социальных служб США. «Биобезопасность в микробиологических и биомедицинских лабораториях (BMBL) 5-е издание» . Получено 16 октября 2011 г.
  6. ^ Национальные институты здравоохранения США (NIH), Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний США (NIAID). "Биозащита — приоритетные патогены категорий A, B и C по классификации NIAID". Архивировано из оригинала 22.10.2011 . Получено 16.10.2011 .
  7. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC). "Биотеррористические агенты/заболевания". Архивировано из оригинала 22 июля 2014 года . Получено 2011-10-16 .
  8. ^ Австралийская группа. «Список биологических агентов для экспортного контроля». Архивировано из оригинала 2011-08-06 . Получено 2011-10-16 .
  9. ^ McCormick, JB (1991). "Семейство Filoviridae". В Francki, RIB; Fauquet, CM; Knudson, DL; et al. (ред.). Классификация и номенклатура вирусов - Пятый отчет Международного комитета по таксономии вирусов. Приложение к архивам вирусологии . Т. 2. Вена, Австрия: Springer. стр. 247–49. ISBN 0-387-82286-0.
  10. ^ Jahrling, PB; Kiley, MP; Klenk, H.-D.; Peters, CJ; Sanchez, A.; Swanepoel, R. (1995). "Семейство Filoviridae". В Murphy, FA; Fauquet, CM; Bishop, DHL; Ghabrial, SA; Jarvis, AW; Martelli, GP; Mayo, MA; Summers, MD (ред.). Таксономия вирусов — Шестой отчет Международного комитета по таксономии вирусов. Приложение к Архивам вирусологии . Т. 10. Вена, Австрия: Springer. С. 289–92. ISBN 3-211-82594-0.
  11. ^ Netesov, SV; Feldmann, H.; Jahrling, PB; Klenk, HD; Sanchez, A. (2000). "Family Filoviridae". In van Regenmortel, MHV; Fauquet, CM; Bishop, DHL; Carstens, EB; Estes, MK; Lemon, SM; Maniloff, J.; Mayo, MA; McGeoch, DJ; Pringle, CR; Wickner, RB (ред.). Virus Taxonomy — Seventh Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses . San Diego, USA: Academic Press. стр. 539–48. ISBN 0-12-370200-3.
  12. ^ ab Feldmann, H.; Geisbert, TW; Jahrling, PB; Klenk, H.-D.; Netesov, SV; Peters, CJ; Sanchez, A.; Swanepoel, R.; Volchkov, VE (2005). "Семейство Filoviridae". В Fauquet, CM; Mayo, MA; Maniloff, J.; Desselberger, U.; Ball, LA (ред.). Таксономия вирусов — Восьмой отчет Международного комитета по таксономии вирусов . Сан-Диего, США: Elsevier/Academic Press. стр. 645–653. ISBN 0-12-370200-3.
  13. ^ abcde Kuhn JH, Becker S, Ebihara H, Geisbert TW, Johnson KM, Kawaoka Y, Lipkin WI, Negredo AI, Netesov SV, Nichol ST, Palacios G, Peters CJ, Tenorio A, Volchkov VE, Jahrling PB (2010). «Предложение по пересмотренной таксономии семейства Filoviridae: классификация, названия таксонов и вирусов, а также вирусные сокращения». Архив вирусологии . 155 (12): 2083–2103. дои : 10.1007/s00705-010-0814-x. ПМК 3074192 . ПМИД  21046175. 
  14. ^ abc Kuhn, JH; Becker, S.; Ebihara, H.; Geisbert, TW; Jahrling, PB; Kawaoka, Y.; Netesov, SV; Nichol, ST; Peters, CJ; Volchkov, VE; Ksiazek, TG (2011). "Семейство Filoviridae". В King, Andrew MQ; Adams, Michael J.; Carstens, Eric B.; et al. (ред.). Virus Taxonomy — Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses . London, UK: Elsevier/Academic Press. стр. 665–671. ISBN 978-0-12-384684-6.
  15. ^ Carroll SA, Towner JS, Sealy TK, McMullan LK, Christova ML, Burt FJ, Swanepoel R, Rollin PE, Nichol ST (март 2013 г.). «Молекулярная эволюция вирусов семейства Filoviridae на основе 97 последовательностей полного генома». J. Virol . 87 (5): 2608–16. doi :10.1128/JVI.03118-12. PMC 3571414 . PMID  23255795. 
  16. ^ Ли YH, Чэнь SP (2014). "Эволюционная история вируса Эбола" (PDF) . Epidemiol. Infect . 142 (6): 1138–1145. doi :10.1017/S0950268813002215. PMC 9151191 . PMID  24040779. S2CID  9873900. 
  17. ^ Тейлор, DJ; Баллингер, MJ; Чжан, JJ; Ханзли, LE; Брюэнн, JA (2014). «Доказательства того, что вирусы эбола и куевавирусы расходятся с вирусами марбурга с миоцена». PeerJ . 2 : e556. doi : 10.7717/peerj.556 . PMC 4157239 . PMID  25237605. 
  18. ^ Мелани М. Хирвегер, Мишель К. Кох, Мелани Рупп, Пит Мэйс, Николас Ди Паола, Реми Брюггманн, Йенс Х. Кун, Хайке Шмидт-Постхаус и Торстен Зойберлих (22 ноября 2021 г.). «Новые филовирусы, хантавирусы и рабдовирусы пресноводных рыб, Швейцария, 2017». Новые инфекционные заболевания . 27 (12): 3082–3091. дои : 10.3201/eid2712.210491 . ПМЦ 8632185 . ПМИД  34808081. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  19. ^ Бяо Хэ, Тинсонг Ху, Сяоминь Ян, Фуцян Чжан, Чанчунь Ту (07.08.2023). «Обнаружение и характеристика нового филовируса летучих мышей (вирус Дехонг, DEHV) у фруктовых летучих мышей». биоRxiv . дои : 10.1101/2023.08.07.552227 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  20. ^ Тейлор, Дерек Дж.; Барнхарт, Макс Х. (2024). «Геномные переносы помогают расшифровать древнюю эволюцию филовирусов и взаимодействия с позвоночными хозяевами». PLOS Pathogens . 20 (9): e1011864. doi : 10.1371/journal.ppat.1011864 . PMC 11398700. PMID  39226335 . 
  21. ^ Taylor DJ, Leach RW, Bruenn J (2010). «Филовирусы являются древними и интегрированы в геномы млекопитающих». BMC Evolutionary Biology . 10 (1): 193. Bibcode : 2010BMCEE..10..193T. doi : 10.1186/1471-2148-10-193 . PMC 2906475. PMID  20569424 . 
  22. ^ Белый ВА, Левин А.Дж., Скалка АМ (2010). Бухмайер (ред.). «Неожиданное наследование: множественные интеграции древних последовательностей борнавируса и эболавируса/марбургвируса в геномах позвоночных». PLOS Pathogens . 6 (7): e1001030. doi : 10.1371/journal.ppat.1001030 . PMC 2912400. PMID  20686665 . 
  23. ^ Katzourakis A, Gifford RJ (2010). «Эндогенные вирусные элементы в геномах животных». PLOS Genetics . 6 (11): e1001191. doi : 10.1371/journal.pgen.1001191 . PMC 2987831. PMID  21124940 . 
  24. ^ Тейлор, Дерек Дж.; Барнхарт, Макс Х. (2024). «Геномные переносы помогают расшифровать древнюю эволюцию филовирусов и взаимодействия с позвоночными хозяевами». PLOS Pathogens . 20 (9): e1011864. doi : 10.1371/journal.ppat.1011864 . PMC 11398700. PMID  39226335 . 
  25. ^ Тейлор DJ, Диттмар K, Баллингер MJ, Бруенн JA (2011). «Эволюционное поддержание генов, подобных филовирусам, в геномах летучих мышей». BMC Evolutionary Biology . 11 (336): 336. Bibcode : 2011BMCEE..11..336T. doi : 10.1186/1471-2148-11-336 . PMC 3229293. PMID  22093762 . 
  26. ^ Тейлор, Дерек Дж.; Барнхарт, Макс Х. (2024). «Геномные переносы помогают расшифровать древнюю эволюцию филовирусов и взаимодействия с позвоночными хозяевами». PLOS Pathogens . 20 (9): e1011864. doi : 10.1371/journal.ppat.1011864 . PMC 11398700. PMID  39226335 . 
  27. ^ Peters CJ, LeDuc JW (февраль 1999 г.). «Введение в Эболу: вирус и болезнь». Журнал инфекционных заболеваний . 179 (Приложение 1): ix–xvi. doi : 10.1086/514322 . JSTOR  30117592. PMID  9988154.
  28. ^ Пламмер, Фрэнсис А.; Джонс, Стивен М. (2017-10-30). «История канадской вакцины против Эболы». CMAJ: Журнал Канадской медицинской ассоциации . 189 (43): E1326–E1327. doi :10.1503/cmaj.170704. ISSN  0820-3946. PMC 5662448. PMID  29084758 . 
  29. ^ Исследования, Центр оценки биологических препаратов и (2020-01-27). "ERVEBO". FDA .
  30. ^ CZARSKA-THORLEY, Dagmara (2019-10-16). "Ervebo". Европейское агентство по лекарственным средствам . Получено 2020-05-03 .
  31. ^ Кешвара, Рохан; Хаген, Кэти Р.; Абреу-Мота, Тиаго; Папанери, Эми Б.; Лю, Дэвид; Вирблих, Кристоф; Джонсон, Рид Ф.; Шнелл, Маттиас Дж. (2019-03-05). «Рекомбинантный вирус бешенства, экспрессирующий гликопротеин вируса Марбург, зависит от опосредованной антителами клеточной цитотоксичности для защиты от заболевания, вызванного вирусом Марбург, в мышиной модели». Журнал вирусологии . 93 (6). doi : 10.1128/JVI.01865-18. ISSN  0022-538X. PMC 6401435. PMID 30567978  . 
  32. ^ Келланд, Кейт (19 сентября 2014 г.). «Ученые считают риск мутантного вируса Эболы, передающегося воздушно-капельным путем, маловероятным». Reuters . Получено 10 октября 2014 г.
  33. ^ «Статья в разделе «Новые технологии» позволяют обнаружить вирус Эбола, передающийся воздушно-капельным путем». Министерство внутренней безопасности . 20 апреля 2021 г. Получено 13 декабря 2021 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Filoviridae .
Wikispecies содержит информацию, связанную с Filoviridae .