Sedoreoviridae (ранее Reoviridae ) — семейство вирусов с двухцепочечной РНК . Вирусы-члены имеют широкий круг хозяев , включая позвоночных , беспозвоночных , растения, простейших и грибы. [1] У них отсутствует липидная оболочка , и их сегментированный геном упакован в многослойные капсиды . Отсутствие липидной оболочки позволило получить трехмерные структуры этих крупных сложных вирусов (диаметром ~60–100 нм ), выявив структурное и, вероятно, эволюционное родство с семейством цистовирусов бактериофагов . [2] В настоящее время в этом семействе насчитывается 97 видов , разделенных на 15 родов и разделенных на два подсемейства. [3] Реовирусы могут поражать желудочно-кишечную систему (например, ротавирусы ) и дыхательные пути . [4] Название «рео-» является аббревиатурой от « респираторных кишечно - сиротских » вирусов . [5] Термин « вирус-сирота » относится к тому факту, что некоторые из этих вирусов не связаны с каким-либо известным заболеванием. Несмотря на то, что вирусы семейства Reoviridae совсем недавно были идентифицированы как вызывающие различные заболевания, первоначальное название все еще используется.
Реовирусные инфекции часто встречаются у людей, но в большинстве случаев они протекают в легкой или субклинической форме. Однако ротавирусы могут вызывать тяжелую диарею и кишечные расстройства у детей, а лабораторные исследования на мышах показали, что ортореовирусы участвуют в проявлении целиакии у предрасположенных к этому людей. [6] Вирус можно легко обнаружить в фекалиях , а также выделить из глоточных или носовых выделений , мочи, спинномозговой жидкости и крови. Несмотря на легкость обнаружения реовирусов в клинических образцах, их роль в заболеваниях и лечении человека все еще неясна.
Некоторые вирусы этого семейства, например фитореовирусы и оризавирусы , поражают растения. Большинство реовирусов, инфицирующих растения, передаются между растениями насекомыми-переносчиками . Вирусы реплицируются как в растении, так и в насекомом, обычно вызывая заболевание растения, но не нанося вреда инфицированному насекомому или не нанося ему никакого вреда. [7] : 148
Реовирусы не имеют оболочки и имеют икосаэдрический капсид , состоящий из внешней ( Т =13) и внутренней (Т=2) белковых оболочек. [1] [8] Исследования ультраструктуры показывают, что капсиды вирионов состоят из двух или трех отдельных слоев, что зависит от вида. Самый внутренний слой (ядро) имеет икосаэдрическую симметрию T = 1 и состоит из 60 различных типов структурных белков. Ядро содержит сегменты генома, каждый из которых кодирует различную ферментную структуру, необходимую для транскрипции. Ядро покрыто капсидным слоем икосаэдрической симметрии Т=13. Реовирусы имеют уникальную структуру: на поверхности содержится гликолизированный шиповидный белок. [9]
Геномы вирусов семейства Reoviridae содержат 9–12 сегментов, которые сгруппированы в три категории, соответствующие их размеру: L (большие), M (средние) и S (маленькие). Размер сегментов варьируется от 0,2 до 3 т.п.н., и каждый сегмент кодирует 1–3 белка (всего 10–14 белков [1] ). Белки вирусов семейства Reoviridae обозначаются греческим символом, соответствующим сегменту, из которого они были транслированы (сегмент L кодирует белки λ, сегмент M кодирует белки μ и сегмент S кодирует белки σ). [8]
Вирусы семейства Reoviridae имеют геномы, состоящие из сегментированной двухцепочечной РНК (дцРНК). [4] Из-за этого репликация происходит исключительно в цитоплазме, и вирус кодирует несколько белков, которые необходимы для репликации и преобразования генома дцРНК в РНК с положительным смыслом. [10]
Вирус может проникнуть в клетку-хозяина через рецептор на поверхности клетки. Рецептор неизвестен, но считается, что он включает сиаловую кислоту и молекулы соединительной адгезии (JAM). [10] Вирус частично не покрыт протеазами в эндолизосоме, где капсид частично переваривается, обеспечивая дальнейшее проникновение в клетку. Затем сердцевинная частица попадает в цитоплазму посредством пока неизвестного процесса, при котором геном транскрибируется консервативно, вызывая избыток нитей с положительным смыслом, которые используются в качестве шаблонов информационной РНК для синтеза нитей с отрицательным смыслом. [10]
Геном ротавируса разделен на 11 сегментов. Эти сегменты связаны с молекулой VP1, которая отвечает за синтез РНК. На ранних этапах процесс отбора происходит так, что в клетку попадают 11 различных сегментов РНК. Эту процедуру выполняют вновь синтезированные РНК. Это событие гарантирует получение одного из 11 различных сегментов РНК. В поздних событиях процесс транскрипции происходит снова, но на этот раз не ограничен, в отличие от ранних событий. Для вируса требуется разное количество РНК, поэтому на этапе трансляции существует механизм контроля. Существует одинаковое количество сегментов РНК, но разное количество белков. Причина этого в том, что сегменты РНК транслируются с разной скоростью. [7]
Вирусные частицы начинают собираться в цитоплазме через 6–7 часов после заражения. Трансляция происходит за счет неплотного сканирования, подавления терминации и пропуска рибосом . Вирус покидает клетку-хозяина путем моночастного перемещения вируса без канальцев, движения от клетки к клетке и существования в окклюзионных телах после гибели клетки и остается инфекционным до тех пор, пока не найдет другого хозяина. [1]
Реактивация множественности (MR) — это процесс, посредством которого два или более вирусных генома, каждый из которых содержит инактивирующие повреждения генома, могут взаимодействовать внутри инфицированной клетки с образованием жизнеспособного вирусного генома. Макклейн и Спендлав [11] продемонстрировали МР для трех типов реовируса после воздействия ультрафиолетового облучения. В их экспериментах частицы реовируса подвергались воздействию УФ-излучения в дозах, которые были бы смертельными при единичных инфекциях. Однако когда двум или более инактивированным вирусам было позволено инфицировать отдельные клетки-хозяева, происходила МР и производилось жизнеспособное потомство. Как они заявили, реактивация множественности по определению включает в себя некоторый тип восстановления. Мишо и др. [12] рассмотрели многочисленные примеры MR у различных вирусов и предположили, что MR является распространенной формой полового взаимодействия у вирусов, которая обеспечивает рекомбинационное восстановление повреждений генома. [ нужна цитата ]
Семейство Reoviridae делится на два подсемейства [13] по наличию белка-«башни» на внутреннем капсиде. [14] [15] Из сообщений ICTV: «Название Spinareovirinae будет использоваться для идентификации подсемейства, содержащего шипованные или турельные вирусы, и происходит от слова «реовирус» и латинского слова «spina» в качестве префикса, что означает шип, обозначающий наличие шипов или турелей на поверхности ядерных частиц. Термин «шипованный» является альтернативой термину «башенчатый», который использовался в ранних исследованиях для описания структуры частиц, особенно с циповирусами. Название Sedoreovirinae будет может использоваться для идентификации подсемейства, содержащего роды вирусов без турелей, и происходит от слова «реовирус» и латинского слова «sedo», что означает «гладкий», обозначая отсутствие шипов или турелей у основных частиц этих вирусов, которые имеют относительно гладкая морфология». [16]
Семейство Reoviridae делится на следующие подсемейства и роды:
Хотя реовирусы в большинстве своем непатогенны для человека, эти вирусы послужили очень продуктивными экспериментальными моделями для изучения вирусного патогенеза . [17] Новорожденные мыши чрезвычайно чувствительны к реовирусным инфекциям и используются в качестве предпочтительной экспериментальной системы для изучения патогенеза реовирусов. [2]
Было продемонстрировано, что реовирусы обладают онколитическими (уничтожающими рак) свойствами, что поощряет разработку методов лечения рака на основе реовирусов. [18] [19] [20]
Реолизин представляет собой препарат реовируса ( штамм 3-го серотипа ортореовируса млекопитающих [21] ), который в настоящее время проходит клинические испытания для лечения различных видов рака, [22] включая исследования, проводимые в настоящее время для изучения роли реолизина в сочетании с другими иммунотерапевтическими препаратами. [21]
