Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích di truyền hoàn chỉnh và sự sao chép cụ thể theo loại tế bào của các virus alphavirus cổ đại, virus Getah (GETV) và virus Sagiyama (SAGV)
Tóm tắt
Virus Getah (GETV), lần đầu tiên được phân lập tại Malaysia vào năm 1955, và virus Sagiyama (SAGV), được phân lập tại Nhật Bản vào năm 1956, là thành viên của chi Alphavirus trong họ Togaviridae. Có sự đồng thuận rằng SAGV là một biến thể của GETV. Trong nghiên cứu hiện tại, chúng tôi đã xác định các trình tự hoàn chỉnh của RNA gen của prototype GETV MM2021 và SAGV M6-Mag132 được chiết xuất từ các virus đã được tinh chế từ đám mây. Gen của MM2021 dài 11,692 nucleotide (nt) trong điều kiện không có đuôi poly(A) 3′, và chiều dài của gen M6-Mag132 là 11,698 nt. Thông qua việc căn chỉnh trình tự của MM2021 và M6-Mag132, chúng tôi đã xác định tất cả các sự khác biệt về axit amin giữa hai chủng này, những khác biệt này phân bố rải rác trong tất cả các protein được mã hóa. Sau đó, chúng tôi đã xác nhận mối quan hệ tiến hóa gần gũi giữa GETV và SAGV bằng cách xây dựng các cây phát sinh loài dựa trên cả bộ gen hoàn chỉnh hoặc bộ gen cấu trúc. Cuối cùng, chúng tôi đã phân tích động lực sinh trưởng của GETV và SAGV cũng như các virus alphavirus đại diện khác trong nhiều dòng tế bào động vật có vú và côn trùng. Kết quả cho thấy rằng các dòng tế bào định hướng con người như HEK-293T và tế bào Hela tương đối kháng lại sự nhiễm GETV và SAGV do thiếu các yếu tố tiền virus hoặc rào cản đặc thù cho loài. Mặt khác, cả GETV và SAGV đều sao chép hiệu quả trong các dòng tế bào không phải con người. Kết quả của chúng tôi cung cấp thông tin di truyền thiết yếu cho việc giám sát dịch tễ học trong tương lai đối với các virus Alphavirus và đặt nền tảng cho việc phát triển các can thiệp hiệu quả chống lại GETV và SAGV.
Từ khóa
#GETV #SAGV #alphavirus #di truyền #tế bào #màng tế bào #nhiễm virusTài liệu tham khảo
Abu Bakar, F. and Ng, L. 2018. Nonstructural proteins of alphavirus-potential targets for drug development. Viruses 10, 71.
Berge, T.O. 1975. Getah. In International Catalog of Arboviruses, 2nd edn., pp. 278–279. US Department of Health, Education, and Welfare, Washington DC, USA.
Domingo, E., Baranowski, E., Ruiz-Jarabo, C.M., Martín-Hernández, A.M., Sáiz, J.C., and Escarmis, C. 1998. Quasispecies structure and persistence of RNA viruses. Emerg. Infect. Dis. 4, 521–527.
Frolov, I., Garmashova, N., Atasheva, S., and Frolova, E.I. 2009. Random insertion mutagenesis of sindbis virus nonstructural protein 2 and selection of variants incapable of downregulating cellular transcription. J. Virol. 83, 9031–9044.
Fukunaga, Y., Kumanomido, T., and Kamada, M. 2000. Getah virus as an equine pathogen. Vet. Clin. North Am. Equine Pract. 16, 605–617.
Galbraith, S.E., Sheahan, B.J., and Atkins, G.J. 2006. Deletions in the hypervariable domain of the nsP3 gene attenuate Semliki Forest virus virulence. J. Gen. Virol. 87, 937–947.
Griffin, D.E. 2001. Alphaviruses. In Knipe, D.M., Howley, P.M., Griffin, D.E., Lamb, R.A., Martin, M.A., Roizman, B., and Straus, S.E. (eds.), Fields Virology, pp. 917–962. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, USA.
Hardy, R.W. and Rice, C.M. 2005. Requirements at the 3′ end of the Sindbis virus genome for efficient synthesis of minus-strand RNA. J. Virol. 79, 4630–4639.
Jose, J., Snyder, J.E., and Kuhn, R.J. 2009. A structural and functional perspective of alphavirus replication and assembly. Future Microbiol. 4, 837–856.
Kim, D.Y., Atasheva, S., Foy, N.J., Wang, E., Frolova, E.I., Weaver, S., and Frolov, I. 2011. Design of chimeric alphaviruses with a programmed, attenuated, cell type-restricted phenotype. J. Virol. 85, 4363–4376.
Kim, D.Y., Atasheva, S., Frolova E.I., and Frolov, I. 2013. Venezuelan equine encephalitis virus nsP2 protein regulates packaging of the viral genome into infectious virions. J. Virol. 87, 4202–4213.
Kim, D.Y., Reynaud, J.M., Rasalouskaya, A., Akhrymuk, I., Mobley, J.A., Frolov, I., and Frolova, E.I. 2016. New world and Old world alphaviruses have evolved to exploit different components of stress granules, FXR and G3BP proteins, for assembly of viral replication complexes. PLoS Pathog. 12, e1005810.
Kononchik, J.P., Hernandez, R., and Brown, D.T. 2011. An alternative pathway for alphavirus entry. Virol. J. 8, 304.
Kumanomido, T., Kamada, M., Wada, R., Kenemaru, T., Sugiura, T., and Akiyama, Y. 1988. Pathogenicity for horses of original Sagiyama virus, a member of the Getah virus group. Vet Microbiol. 17, 367–373.
Kuwata, R., Shimoda, H., Phichitraslip, T., Prasertsincharoen, N., Noguchi, K., Yonemitsu, K., Minami, S., Supriyono, Tran, N.T.B., Takano, A., et al. 2018. Getah virus epizootic among wild boars in Japan around 2012. Arch. Virol. 163, 2817–2821.
Liu, H., Zhang, X., Li, L.X., Shi, N., Sun, X.T., Liu, Q., Jin, N.Y., and Si, X.K. 2019. First isolation and characterization of Getah virus from cattle in northeastern China. BMC Vet. Res. 15, 320.
Lundberg, L., Carey, B., and Kehn-Hall, K. 2017. Venezuelan equine encephalitis virus capsid—the clever caper. Viruses 9, 279.
Lvov, D.K., Shchelkanov, M.Y., Alkhovsky, S.V., and Deryabin, P.G. 2015. Chapter 8 — Single-stranded RNA viruses. In Zoonotic Viruses in Northern Eurasia, pp. 135–392. Academic Press, Boston, Massachusetts, USA.
Ma, H., Kim, A.S., Kafai, N.M., Earnest, J.T., Shah, A.P., Case, J.B., Basore, K., Gilliland, T.C., Sun, C., Nelson, C.A., et al. 2020. LDLRAD3 is a receptor for Venezuelan equine encephalitis virus. Nature 588, 308–314.
Markoff, L. 2015. 153 — Alphaviruses. In Bennett, J.E., Dolin, R., and Blaser, M.J. (eds.), Mandell, Douglas, and Bennett’s Principles and Practice of Infectious Diseases, 8th edn, vol. 2, pp. 1865–1874. W.B. Saunders, Philadelphia, Pennsylvania, USA.
Nasar, F., Palacios, G., Gorchakov, R.V., Guzman, H., Da Rosa, A.P.T., Savji, N., Popov, V.L., Sherman, M.B., Lipkin, W.I., Tesh, R.B., et al. 2012. Eilat virus, a unique alphavirus with host range restricted to insects by RNA replication. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109, 14622–14627.
Nemoto, M., Bannai, H., Tsujimura, K., Kobayashi, M., Kikuchi, T., Yamanaka, T., and Kondo, T. 2015. Getah virus infection among racehorses, Japan, 2014. Emerg. Infect. Dis. 21, 883–885.
Pfeffer, M., Kinney, R.M., and Kaaden, O.R. 1998. The alphavirus 3’-nontranslated region: size heterogeneity and arrangement of repeated sequence elements. Virology 240, 100–108.
Pfeffer, M., Proebster, B., Kinney, R.M., and Kaaden, O.R. 1997. Genus-specific detection of alphaviruses by a semi-nested reverse transcription-polymerase chain reaction. Am. J. Trop. Med. Hyg. 57, 709–718.
Powell, L.A., Miller, A., Fox, J.M., Kose, N., Klose, T., Kim, A.S., Bombardi, R., Tennekoon, R.N., Dharshan de Silva, A., Carnahan, R.H., et al. 2020. Human mAbs broadly protect against arthritogenic alphaviruses by recognizing conserved elements of the mxra8 receptor-binding site. Cell Host Microbe 28, 699–711.
Schulte, T., Liu, L., Panas, M.D., Thaa, B., Dickson, N., Götte, B., Achour, A., and McInerney, G.M. 2016. Combined structural, biochemical and cellular evidence demonstrates that both FGDF motifs in alphavirus nsP3 are required for efficient replication. Open Biol. 6, 160078.
Shi, N., Li, L.X., Lu, R.G., Yan, X.J., and Liu, H. 2019. Highly pathogenic swine Getah virus in blue foxes, eastern China, 2017. Emerg. Infect. Dis. 25, 1252–1254.
Shirako, Y. and Yamaguchi, Y. 2000. Genome structure of Sagiyama virus and its relatedness to other alphaviruses. J. Gen. Virol. 81, 1353–1360.
Srivastava, A.K. and Igarashi, A. 1986. Structural proteins of Getah virus isolates from Japan and Malaysia. Acta Virol. 30, 126–130.
Tan, L., Zhang, Y., Wang, X., and Kim, D.Y. 2021. A productive expression platform derived from host-restricted Eilat virus: its extensive validation and novel strategy. Viruses 13, 660.
Wada, R., Kamada, M., Fukunaga, Y., Ando, Y., Kumanomido, T., Imagawa, H., Akiyama, Y., and Oikawa, M. 1982. Equine Getah virus infection: pathological study of horses experimentally infected with the MI-110 strain. Jpn. J. Vet. Sci. 44, 411–418.
Weaver, S.C. 2014. Arrival of chikungunya virus in the new world: prospects for spread and impact on public health. PLoS Negl. Trop. Dis. 8, e2921.
Weaver, S.C., Frey, T.K., Huang, H.V., Kinney, R.M., Rice, C.M., Roehrig, J.T., Shope, R.E., and Strauss, E.G. 2005. Togaviridae. In Fauquet, C., Mayo, M.A., Maniloff, J., Desselberger, U., and Ball, L.A. (eds.), Virus Taxonomy, pp. 999–1008. Elesvier Academic Press, London, United Kingdom.
Wekesa, S.N., Inoshima, Y., Murakami, K., and Sentsui, H. 2001. Genomic analysis of some Japanese isolates of Getah virus. Vet. Microbiol. 83, 137–146.
Wen, J.S., Zhao, W.Z., Liu, J.W., Zhou, H., Tao, J.P., Yan, H.J., Liang, Y., Zhou, J.J., and Jiang, L.F. 2007. Genomic analysis of a Chinese isolate of Getah-like virus and its phylogenetic relationship with other alphaviruses. Virus Genes 35, 597–603.
Yang, T., Li, R., Hu, Y., Yang, L., Zhao, D., Du, L., Li, J., Ge, M., and Yu, X. 2018. An outbreak of Getah virus infection among pigs in China, 2017. Transbound. Emerg. Dis. 65, 632–637.
Zhai, Y.G., Wang, H.Y., Sun, X.H., Fu, S.H., Wang, H.Q., Attoui, H., Tang, Q., and Liang, G. 2008. Complete sequence characterization of isolates of Getah virus (genus Alphavirus, family Togaviridae) from China. J. Gen. Virol. 89, 1446–1456.
Zhang, R., Kim, A.S., Fox, J.M., Nair, S., Basore, K., Klimstra, W.B., Rimkunas, R., Fong, R.H., Lin, H., Poddar, S., et al. 2018. Mxra8 is a receptor for multiple arthritogenic alphaviruses. Nature 557, 570–574.