Orbivirus — род вирусов с двухцепочечной РНК в семействе Reoviridae и подсемействе Sedoreovirinae . В отличие от других реовирусов , орбивирусы являются арбовирусами . Они могут инфицировать и размножаться в широком диапазоне хозяев — членистоногих и позвоночных . Орбивирусы названы в честь их характерных капсомеров в форме пончика ( orbis на латыни означает кольцо).
Многие орбивирусы переносятся клещами или насекомыми-переносчиками -гематофагами ( Culicoides , комары и москиты ) и имеют широкий круг хозяев, включающий крупный рогатый скот , коз и овец , диких жвачных животных , непарнокопытных , верблюдовых , сумчатых , ленивцев , летучих мышей , птиц , крупных плотоядных животных из семейства собачьих и кошачьих , а также людей .
Три наиболее экономически важных орбивируса — это вирус синего языка , вирус африканской чумы лошадей и вирус эпизоотической геморрагической болезни , все из которых передаются видами Culicoides . Род содержит 22 вида и не менее 130 различных серотипов . [1] [2]
В 1719 году вирус африканской чумы лошадей (AHSV) вызвал первую крупную зарегистрированную эпидемию орбивируса , в результате которой погибло 1500 животных. Наиболее исторически значимая вспышка орбивируса произошла в 1854–1855 годах, когда AHSV заразил 70 000 лошадей. AHSV был обнаружен как вирус в 1900 году, а вскоре после этого в 1905 году последовала болезнь синего языка. Вспышки случались спорадически в 20-м и 21-м веках. [3]
Вирон представляет собой безоболочечные частицы диаметром 70–80 нм. Вирусные частицы имеют сферическую форму и икосаэдрическую симметрию. [3] Внешний и внутренний капсидный слой окружают геном и имеют симметрию T=13 и T=2 соответственно. [2] Вирон состоит из двух концентрических белковых оболочек, субъядерного слоя, который содержит 120 копий/частицу VP3, и слоя сердцевины-поверхности, состоящего из 780 копий/частицу VP7. VP1, VP4 и VP6 являются второстепенными ферментативными белками, которые упакованы вместе с 10 сегментами генома в центральном пространстве ядра вируса. Внешний капсидный слой орбивируса состоит из двух дополнительных структурных белков (VP2 и VP5), которые опосредуют прикрепление к клетке и проникновение во время инициации инфекции. Белки внешнего капсида более изменчивы, чем белки ядра и большинство неструктурных белков, а специфичность их реакций с нейтрализующими антителами определяет серотип вируса.
Эти вирусы имеют двухцепочечные РНК- геномы, поэтому классифицируются как вирусы класса III. Их геном линейный и сегментирован на 10 сегментов различной длины. Одна копия каждого сегмента гена упакована на вирион. В большинстве случаев каждый сегмент гена кодирует одну открытую рамку считывания (ORF). Геном кодирует семь основных структурных белков (VP1–VP7) и три основных неструктурных белка (NS1–NS3). Исключениями из правила «один ген – один белок» являются сегмент 9 (Seg-9) и сегмент 10 (Seg-10), оба из которых кодируют два почти идентичных белка, инициированных с кодонов AUG в фазе , расположенных близко друг к другу около восходящих концов (VP6 и VP6a кодируются Seg-9: NS3 и NS3a кодируются Seg-10).
ORF охватывает почти всю длину сегмента генома 9 и кодирует VP6 (вирусную геликазу). Вторая ORF (OrfX) также присутствует в этом сегменте и кодирует четвертый неструктурный белок (NS4), который был предсказан из анализа последовательности различных орбивирусов, включая сегмент 9 вируса Great Island, который содержал длинную ORF NS4 (около 21 кДа). Существование NS4 было экспериментально подтверждено как у переносимых насекомыми, так и у переносимых клещами орбивирусов в 2011 году. [4]
NS1 является наиболее распространенным белком в клетках, инфицированных вирусом синего языка . Он образует трубочки , которые могут быть вовлечены в транслокацию частиц вируса потомства в клеточную мембрану. NS2 фосфорилируется клеточными киназами и является важным матричным белком гранулярных вирусных включений , которые образуются в цитоплазме инфицированных клеток. Эти вирусные включения действуют как центры репликации вируса . Мембранные гликопротеины NS3 и NS3a экспрессируются в больших количествах в клетках насекомых, но не в клетках млекопитающих. Они участвуют в высвобождении частиц вируса потомства из инфицированных клеток и могут быть вовлечены в определение как векторной компетентности, так и вирулентности .
Многие орбивирусы преимущественно инфицируют сосудистые эндотелиальные клетки . Орбивирусы проникают в клетку-хозяина путем эндоцитоза , а затем удаляется внешний капсид. Весь цикл репликации вируса происходит в цитоплазме клетки-хозяина . Транскрипция вирусного генома в мРНК происходит внутри частицы ядра, а мРНК транслируется в белки с использованием рибосом клетки-хозяина . Вирусные белки синтезируются через 2–14 дней после первичного заражения. Новые вирионы самоорганизуются в цитоплазме, а затем высвобождаются из клетки-хозяина путем почкования . Во время процесса почкования они временно приобретают липидную оболочку, которую можно обнаружить в течение короткого периода времени после их высвобождения, но впоследствии она теряется.
Орбивирусы в основном вызывают заболевания у животных. Различные виды орбивирусов имеют различную специфичность хозяина. Орбивирусы являются переносчиками патогенов, которые передаются между позвоночными хозяевами такими переносчиками, как комары , мошки , москиты , песчаные мухи и клещи . Вирус синего языка (BTV) является орбивирусом , который вызывает болезнь синего языка у овец, крупного рогатого скота, коз и диких копытных. BTV находится на переднем крае молекулярных исследований в течение последних трех десятилетий и в настоящее время представляет собой один из наиболее изученных вирусов на молекулярном и структурном уровнях. [5] [6] Другие виды орбивирусов ответственны за другие заболевания животных, такие как африканская чума лошадей и вирус энцефалоза лошадей . [7]
Род Orbivirus включает следующие виды: [1]
Род делится на несколько (не менее 14) серогрупп . [9] [10] Серогруппы в некоторых случаях делятся на подгруппы. Ряд вирусов-членов еще не отнесены к серогруппе. Серогруппы дифференцируются на основе четырехкратной или большей разницы в тестах на антитела . Эти тесты включают ИФА и реакции связывания комплемента .
Вирусы-члены передаются мошками ( Culicoides ), комарами и клещами . Вирусы, передаваемые определенным типом переносчика, как правило, связаны как генетически, так и серологически.
Вектор(ы) вируса реки Санта-Круа неизвестны, и на основании последовательности генома этот вирус, по-видимому, не относится ни к одной другой группе векторов.
Группа клещей может быть предковой по отношению к другим группам. [12]