Reoviridae -Reoviridae

Reoviridae
10.1371 journal.ppat.1004157.g003.ABC.png
Ricostruzione Cryo-EM di un rotavirus
Classificazione dei virus e
(non classificato): Virus
regno : riboviria
Regno: Orthornavirae
Filo: Duplornaviricota
Classe: risentoviriceti
Ordine: Reovirales
Famiglia: Reoviridae
Sottofamiglie e generi

vedi testo

Reoviridae è una famiglia di virus a RNA a doppio filamento . I virus membri hanno una vastagamma di ospiti , inclusi vertebrati , invertebrati , piante , protisti e funghi . Mancano di involucri lipidicie impacchettano il loro genoma segmentato all'interno di capsidi multistrato. La mancanza di un involucro lipidico ha permesso di ottenere strutture tridimensionali di questi grandi virus complessi (diametro 60-100 nm ), rivelando una relazione strutturale e probabilmente evolutiva con lafamiglia dei batteriofagi dei cistovirus . Ci sono attualmente 97 specie in questa famiglia, divise tra 15 generi in due sottofamiglie. I reovirus possono colpire il sistema gastrointestinale (come i rotavirus ) e il tratto respiratorio . Il nome "reo-" è un acronimo per " r espiratory e nteric o rphan" virus . Il termine " virus orfano " si riferisce al fatto che alcuni di questi virus sono stati osservati non associati ad alcuna malattia nota. Anche se i virus della famiglia Reoviridae sono stati identificati più recentemente con varie malattie, viene ancora utilizzato il nome originale.

Le infezioni da Reovirus si verificano spesso negli esseri umani, ma la maggior parte dei casi è lieve o subclinica. I rotavirus , tuttavia, possono causare diarrea grave e disturbi intestinali nei bambini e studi di laboratorio sui topi hanno implicato gli ortoreovirus nell'espressione della malattia celiaca in individui predisposti. Il virus può essere facilmente rilevato nelle feci e può anche essere recuperato da secrezioni faringee o nasali , urina, liquido cerebrospinale e sangue. Nonostante la facilità di trovare reovirus nei campioni clinici, il loro ruolo nella malattia umana o nel trattamento è ancora incerto.

Alcuni virus di questa famiglia, come i fitoreovirus e gli oryzavirus , infettano le piante. La maggior parte dei reovirus che infettano le piante viene trasmessa tra piante da insetti vettori . I virus si replicano sia nella pianta che nell'insetto, causando generalmente malattie nella pianta, ma danni minimi o nulli all'insetto infetto.

Struttura

Struttura di un reovirus

I reovirus sono privi di involucro e hanno un capside icosaedrico composto da un guscio proteico esterno ( T =13) e interno (T=2). Gli studi sull'ultrastruttura mostrano che i capsidi virionici sono composti da due o tre strati separati che dipendono dal tipo di specie. Lo strato più interno (core) ha simmetria icosaedrica T=1 ed è composto da 60 diversi tipi di proteine ​​strutturali. Il nucleo contiene i segmenti del genoma, ognuno dei quali codifica una struttura enzimatica di varietà necessaria per la trascrizione. Il nucleo è ricoperto da uno strato capside T=13 a simmetria icosaedrica. I reovirus hanno una struttura unica che contiene una proteina spike glicolizzata sulla superficie.

genoma

I genomi dei virus della famiglia Reoviridae contengono 10-12 segmenti che sono raggruppati in tre categorie corrispondenti alla loro dimensione: L (grande), M (medio) e S (piccolo). I segmenti variano da circa 0,2 a 3 kbp e ogni segmento codifica per 1-3 proteine ​​(10-14 proteine ​​in totale). Le proteine ​​dei virus della famiglia Reoviridae sono indicate dal carattere greco corrispondente al segmento da cui sono state tradotte (il segmento L codifica per le proteine ​​, il segmento M codifica per le proteine ​​μ e il segmento S codifica per le proteine ​​).

Ciclo vitale

Ciclo di vita di un reovirus

I virus della famiglia Reoviridae hanno genomi costituiti da RNA segmentato a doppio filamento (dsRNA). Per questo motivo, la replicazione avviene esclusivamente nel citoplasma e il virus codifica per diverse proteine ​​necessarie per la replicazione e la conversione del genoma del dsRNA in RNA a senso positivo.

Il virus può entrare nella cellula ospite tramite un recettore sulla superficie cellulare. Il recettore non è noto, ma si pensa che includa acido sialico e molecole di adesione giunzionale (JAM). Il virus è parzialmente non rivestito dalle proteasi nell'endolisosoma, dove il capside è parzialmente digerito per consentire l'ulteriore ingresso delle cellule. La particella centrale entra quindi nel citoplasma mediante un processo ancora sconosciuto in cui il genoma viene trascritto in modo conservativo causando un eccesso di filamenti di senso positivo, che vengono utilizzati come modelli di RNA messaggero per sintetizzare filamenti di senso negativo.

Il genoma del rotavirus è diviso in 11 segmenti. Questi segmenti sono associati alla molecola VP1 che è responsabile della sintesi dell'RNA. Nei primi eventi, il processo di selezione avviene in modo che l'ingresso degli 11 diversi segmenti di RNA vada nella cellula. Questa procedura viene eseguita da RNA di nuova sintesi. Questo evento garantisce la ricezione di ciascuno degli 11 diversi segmenti di RNA. Negli eventi tardivi, il processo di trascrizione si verifica di nuovo, ma questa volta non è limitato a differenza degli eventi iniziali. Per i virus sono necessarie quantità diverse di RNA quindi durante la fase di traduzione c'è un macchinario di controllo. Ci sono le stesse quantità di segmenti di RNA ma diverse quantità di proteine. La ragione di ciò è che i segmenti di RNA non vengono tradotti alla stessa velocità.

Le particelle virali iniziano ad assemblarsi nel citoplasma 6-7 ore dopo l'infezione. La traduzione avviene tramite scansione che perde, soppressione della terminazione e salto ribosomiale . Il virus esce dalla cellula ospite mediante movimento virale monopartito non guidato dai tubuli, movimento da cellula a cellula ed esistendo nei corpi di occlusione dopo la morte cellulare e rimanendo infettivo fino a trovare un altro ospite.

Riattivazione della molteplicità

La riattivazione della molteplicità (MR) è il processo mediante il quale due o più genomi virali, ciascuno contenente un danno genomico inattivante, possono interagire all'interno di una cellula infetta per formare un genoma virale vitale. McClain e Spendlove hanno dimostrato la RM per tre tipi di reovirus dopo l'esposizione all'irradiazione ultravioletta. Nei loro esperimenti, le particelle di reovirus sono state esposte a dosi di luce UV che sarebbero letali in singole infezioni. Tuttavia, quando è stato consentito a due o più virus inattivati ​​di infettare singole cellule ospiti, si è verificata una MR e si è prodotta una progenie vitale. Come hanno affermato, la riattivazione della molteplicità per definizione comporta un qualche tipo di riparazione. Michod et al. ha esaminato numerosi esempi di MR in diversi virus e ha suggerito che la MR è una forma comune di interazione sessuale nei virus che fornisce il vantaggio della riparazione ricombinante dei danni al genoma.

Tassonomia

La famiglia Reoviridae è divisa in due sottofamiglie in base alla presenza di una proteina "torretta" sul capside interno. Dalle comunicazioni ICTV: "Il nome Spinareovirinae sarà utilizzato per identificare la sottofamiglia contenente i virus a spillo o turrito e deriva da "reovirus" e dalla parola latina "spina" come prefisso, che significa punta, che denota la presenza di punte o torrette sulla superficie delle particelle del nucleo. Il termine "spiked" è un'alternativa a "turreted", che è stato utilizzato nelle prime ricerche per descrivere la struttura della particella, in particolare con i cypovirus. Il nome Sedoreovirinae verrà utilizzato per identificare la sottofamiglia contenente i generi di virus senza torretta e deriva da "reovirus" e dalla parola latina "sedo", che significa liscio, che denota l'assenza di punte o torrette dalle particelle centrali di questi virus, che hanno una morfologia relativamente liscia."

Albero filogenetico della famiglia Reoviridae , la linea tratteggiata divide la sottofamiglia Sedoreovirinae e Spinareovirinae

La famiglia Reoviridae è suddivisa nelle seguenti sottofamiglie e generi:

Applicazioni terapeutiche

Sebbene i reovirus siano per lo più non patogeni negli esseri umani, questi virus sono serviti come modelli sperimentali molto produttivi per gli studi sulla patogenesi virale . I topi neonati sono estremamente sensibili alle infezioni da reovirus e sono stati utilizzati come sistema sperimentale preferito per gli studi sulla patogenesi dei reovirus.

È stato dimostrato che i reovirus hanno proprietà oncolitiche (uccidono il cancro), incoraggiando lo sviluppo di terapie a base di reovirus per il trattamento del cancro.

Reolysin è una formulazione di reovirus ( Mammiferi orthoreovirus sierotipo 3 ceppo caro) che è attualmente in studi clinici per il trattamento di vari tipi di cancro, compresi gli studi attualmente sviluppati per indagare il ruolo di Reolysin combinato con altre immunoterapie.

Guarda anche

Riferimenti

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