Polidnavirus
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Polidnavirus
GiBV-em.jpg
Micrografía electrónica de un bracovirus
Clasificación de virus mi
(no clasificado):Virus
Reino :incertae sedis
Reino:incertae sedis
Filo:incertae sedis
Clase:incertae sedis
Pedido:incertae sedis
Familia:Polydnaviridae

A polydnavirus / p ɒ l ɪ d n ə v aɪ r ə s / ( PDV ) es un miembro de la familia Polydnaviridae de insectos virus . Hay dos géneros en la familia: Bracovirus e Ichnovirus . Los polidnavirus forman una relación simbiótica con las avispas parasitoides (los ichnovirus (IV) se encuentran en las especies de avispas icneumónidas y los bracovirus (BV) en las avispas bracónidas), pero estas avispas son parásitas de los lepidópteros (polillas y mariposas). [1] [2] Existe poca o ninguna homología de secuencia entre BV y IV, lo que sugiere que los dos géneros han evolucionado de forma independiente durante mucho tiempo.

Taxonomía

El género contiene los siguientes géneros: [2]

Estructura

Los virus en Polydnaviridae están envueltos , con prolato elipsoide y geometrías cilíndricas. Los genomas son circulares y segmentados, compuestos de múltiples segmentos de ADN superhelical bicatenario empaquetado en proteínas de la cápside . Tienen alrededor de 2,0 a 31 kb de longitud. [1]

GéneroEstructuraSimetríaCápsideArreglo genómicoSegmentación genómica
IcnovirusElipsoide alargadoEnvueltoCircularSegmentario
BracovirusElipsoide alargadoEnvueltoCircularSegmentario

Ciclo vital

La replicación viral es nuclear. La transcripción con plantilla de ADN es el método de transcripción. El virus sale de la célula huésped por exportación de poros nucleares .

Las avispas parasitoides sirven como hospedadores del virus y los lepidópteros sirven como hospedadores para estas avispas. La avispa hembra inyecta uno o más huevos en su huésped junto con una cantidad de virus. El virus y la avispa están en una relación simbiótica mutualista : la expresión de genes virales evita que el sistema inmunológico del huésped de la avispa mate el huevo inyectado de la avispa y provoca otras alteraciones fisiológicas que finalmente provocan la muerte del huésped parasitado. Las rutas de transmisión son parentales. [1]

GéneroDetalles del anfitriónTropismo tisularDetalles de la entradaDetalles de lanzamientoSitio de replicaciónSitio de montajeTransmisión
IcnovirusAvispas parasitoides (Ichneumonidae)Hemocitos; cuerpos gordosDesconocidoBrotando a través de la membrana celular [1] [3]NúcleoNúcleoDesconocido
BracovirusAvispas parasitoides (Braconidae)Hemocitos; cuerpos gordosDesconocidoLisis [1]NúcleoNúcleoDesconocido

Biología

Diagrama de una asociación de anfitriones de PDV

Estos virus son parte de un sistema biológico único que consiste en una avispa endoparásita ( parasitoide ), una larva huésped (generalmente lepidóptero ) y el virus. El genoma completo del virus es endógeno y se encuentra disperso en el genoma de la avispa. El virus solo se replica en una parte particular del ovario, llamada cáliz , de las avispas pupas y hembras adultas. El virus se inyecta junto con el huevo de avispa en la cavidad corporal de una oruga huésped lepidóptero e infecta las células de la oruga. La infección no conduce a la replicación de nuevos virus; más bien, afecta el sistema inmunológico de la oruga , ya que el virión porta genes de virulencia en lugar de genes de replicación viral. [4]Puede considerarse un tipo de vector viral . [5]

Sin la infección por el virus, los hemocitos fagocíticos (células sanguíneas) encapsularán y matarán el huevo y las larvas de avispa, pero la supresión inmunológica causada por el virus permite la supervivencia del huevo y las larvas de avispa, lo que lleva a la eclosión y al desarrollo completo de la avispa inmadura en el oruga. Además, los genes expresados ​​a partir del polinavirus en el hospedador parasitado alteran el desarrollo y el metabolismo del hospedador para ser beneficiosos para el crecimiento y la supervivencia de la larva parasitoide. [3] [6]

Subfamilias de avispas portadoras de PDV

  • Ichneumonoidea
    • Braconidae
      • Microgastrinae [3] [7]
      • Miracinae
      • Cheloninae [3]
      • Cardiochilinae [3]
      • Mendeselinae
      • Khoikhoiinae
    • Ichneumonidae
      • Campopleginae [3]
      • Banchinae [3] [5]

Caracteristicas

Ambos géneros de PDV comparten ciertas características:

  • las partículas de virus de cada uno contienen múltiples segmentos de ADN bicatenario (ADN bicatenario o "normal", en contraste con el ADN o ARN monocatenario de sentido positivo o negativo, como se encuentra en algunos otros virus) y cada segmento contiene solo una parte del genoma completo (muy parecido a los cromosomas en los organismos eucariotas )
  • el genoma del virus tiene características eucariotas como la presencia de intrones (común para los genes de insectos pero raro para los virus) y una baja densidad de codificación [8]
  • el genoma de cada virus está integrado en el genoma de la avispa huésped [9]
  • el genoma está organizado en varias familias de genes de miembros múltiples (que difieren entre los bracovirus y los icovirus)
  • las partículas del virus solo se producen en tipos de células específicos en los órganos reproductores de la avispa hembra

Sin embargo, las morfologías de los dos géneros son diferentes cuando se observan mediante microscopía electrónica. Los icnovirus tienden a ser ovoides, mientras que los bracovirus son varillas cortas. Los viriones de los bracovirus se liberan por lisis celular ; los viriones de Ichnovirus se liberan por gemación.

Evolución

El análisis de ácidos nucleicos sugiere una asociación muy prolongada de los virus con las avispas (se estima en 73,7 millones de años, ± 10 millones). [10]

Se han presentado dos propuestas sobre cómo se desarrolló la asociación avispa / virus. El primero sugiere que el virus se deriva de genes de avispa. Muchos parasitoides que no usan PDV inyectan proteínas que brindan muchas de las mismas funciones, es decir, una supresión de la respuesta inmune al huevo del parásito. En este modelo, las avispas bracónidas e icneumónidas empaquetaron genes para estas funciones en los virus, esencialmente creando un sistema de transferencia de genes que da como resultado que la oruga produzca los factores inmunosupresores. En este escenario, las proteínas estructurales de PDV (cápsides) probablemente se "tomaron prestadas" de virus existentes. [11]

La propuesta alternativa sugiere que las avispas ancestrales desarrollaron una asociación beneficiosa con un virus existente que eventualmente condujo a la integración del virus en el genoma de la avispa. Después de la integración, los genes responsables de la replicación del virus y las cápsides (eventualmente) dejaron de incluirse en el genoma de PDV. Esta hipótesis está respaldada por las distintas diferencias morfológicas entre IV y BV, lo que sugiere diferentes virus ancestrales para los dos géneros. Es probable que BV haya evolucionado a partir de un nudivirus hace unos 100  millones de años . [12] IV tiene un origen menos claro; aunque informes anteriores encuentran una proteína p44 / p53 con similitudes estructurales con el ascovirus , el vínculo no se confirmó en estudios posteriores. [13]En cualquier caso, ambos géneros se formaron a través de un solo evento de integración en sus respectivos linajes de avispas. [4]

Los dos grupos de virus de la familia no están de hecho relacionados filogenéticamente, lo que sugiere que este taxón puede necesitar revisión. [14]

Efecto sobre la inmunidad del huésped

En el huésped, varios mecanismos del sistema inmunológico de los insectos pueden activarse cuando la avispa pone sus huevos y cuando la avispa parásita se está desarrollando. Cuando se introduce un cuerpo grande (huevo de avispa o partícula pequeña usada experimentalmente) en el cuerpo de un insecto, la reacción inmune clásica es la encapsulación por los hematocitos. Un cuerpo encapsulado también se puede melanizar para asfixiarlo, gracias a otro tipo de hemocito, que utiliza la vía de la fenoloxidasa para producir melanina. Las partículas pequeñas se pueden fagocitar y las células de macrófagos también se pueden melanizar en un nódulo. Finalmente, los insectos también pueden responder con la producción de péptidos antivirales . [15]

Los polidnavirus protegen a las larvas de himenópteros del sistema inmunológico del huésped, actuando a diferentes niveles.

  • Primero, pueden desactivar o destruir los hematocitos. El polDNAvirus asociado con Cotesia rubecula , codifica una proteína CrV1 que desnaturaliza los filamentos de actina en los hematocitos, por lo que esas células se vuelven menos capaces de moverse y adherirse a las larvas. [15] Microplitis demolitor Bracovirus (MdBV) induce la apoptosis de los hematocitos, gracias a su gen PTP-H2. [15] También disminuye la capacidad de adhesión de los hematocitos, gracias a su gen Glc1.8. El gen también inhibe la fagocitosis. [dieciséis]
  • Los polidnavirus también pueden actuar sobre la melanización, el MdBV interfiere con la producción de fenoloxidasa . [17]
  • Por último, los polidnavirus también pueden producir anquirinas virales , que interfieren con la producción de péptidos antivirales. [18] En algunos Ichnovirus, Vankyrin también puede prevenir la apoptosis, la reacción extrema de una célula para bloquear la propagación viral. [19] [20]
  • Los Ichnovirus producen unas proteínas llamadas vinnexinas que han sido reconocidas como homólogas a las innexinas de los insectos. Son responsables de la codificación de las unidades estructurales de las uniones gap. Estas proteínas pueden alterar la comunicación intercelular, lo que podría explicar la interrupción del proceso de encapsidación . [21]

Partículas similares a virus

Otra estrategia utilizada por los himenópteros parasitoides para proteger a su descendencia es la producción de partículas similares a virus . Las VLP son similares a los virus en su estructura, pero no contienen ningún ácido nucleico. Por ejemplo, Venturia canescens ( Ichneumonidea ) y Leptopilina sp. ( Figitidaea ) producen VLP.

Las VLP se pueden comparar con el PolyDNAvirus porque se secretan de la misma manera y ambos actúan para proteger a las larvas contra el sistema inmunológico del huésped. V. canescens -VLPs (VcVLP1, VcVLP2, VcNEP ...) se producen en las células del cáliz antes de que vayan a los oviductos. El trabajo en 2006 no encontró su vínculo con ningún virus y asumió un origen celular. [11] Una comparación más reciente los vincula con secuencias de Nudivirus domesticadas altamente reorganizadas . [22]

Las VLP protegen a las larvas de himenópteros a nivel local, mientras que los polidnavirus pueden tener un efecto más global. Las VLP permiten que las larvas escapen del sistema inmunológico: la larva no es reconocida como dañina por su anfitrión, o las células inmunes no pueden interactuar con ella gracias a las VLP. [11] V. canescens los usa en lugar de polinavirus porque su ichnovirus ha sido desactivado. [22]

El heterotoma de avispa Leptopilina secreta VLP que son capaces de penetrar en los lamelocitos, gracias a receptores específicos, y luego modificar su forma y propiedades superficiales para que se vuelvan ineficaces y las larvas estén a salvo de la encapsulación. [23] Las VLP de Leptopilina o vesículas extracelulares de estrategia mixta (MSEV) contienen algunos sistemas de secreción. Su imagen evolutiva es menos clara, [24] pero un virus recientemente reportado, el virus filamentoso L. boulardi (LbFV), parece mostrar similitudes. [25]

Micro-ARN

Los microARN son pequeños fragmentos de ARN producidos en las células huésped gracias a un mecanismo enzimático específico. Promueven la destrucción del ARN viral. Los microARN se adhieren al ARN viral porque son complementarios. Luego, el complejo es reconocido por una enzima que lo destruye. Este fenómeno se conoce como PTGS (para silenciamiento génico postranscripcional) [26] o ARNi ( interferencia de ARN ).

Es interesante considerar el fenómeno de microARN en el contexto de polidnavirus. Se pueden formular muchas hipótesis:

  • Los braconidae portan genes relacionados con nudivirus en su genoma, [27] por lo que pueden producir microARN contra nudivirus, como una inmunidad innata.
  • Las avispas quizás usan microARN para controlar los genes virales que portan.
  • PolyDNAvirus también puede utilizar PTGS para interferir con la expresión génica del huésped.
  • El PTGS también se usa para el desarrollo de organismos, usando las mismas enzimas que el silenciamiento de genes antivirales, por lo que podemos imaginar que si el huésped usa PTGS contra el polDNAvirus, quizás también afecte su desarrollo.

Ver también

  • Mutualismo

Referencias

  1. ^ a b c d e "Zona viral" . EXPASY . Consultado el 15 de junio de 2015 .
  2. ^ a b "Taxonomía de virus: versión 2020" . Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV). Marzo de 2021 . Consultado el 24 de mayo de 2021 .
  3. ↑ a b c d e f g Webb, BA (1998). Biología, estructura del genoma y evolución de los polidnavirus . En Miller, LK, Ball, LA, Eds. Los virus de insectos . Plenum Publishing Corporation. págs. 105-139.
  4. ^ a b hebra, señor; Burke, GR (mayo de 2015). "Polydnavirus: desde el descubrimiento hasta los conocimientos actuales" . Virología . 479–480: 393–402. doi : 10.1016 / j.virol.2015.01.018 . PMC 4424053 . PMID 25670535 .  
  5. ↑ a b Burke, Gaelen R .; Strand, Michael R. (31 de enero de 2012). "Polinavirus de avispas parasitarias: domesticación de virus para actuar como vectores de entrega de genes" . Insectos . 3 (1): 91-119. doi : 10.3390 / insectos3010091 . PMC 4553618 . PMID 26467950 .  
  6. ^ Roossinck, MJ (2011). "Cambios en la dinámica de la población en virus mutualistas versus patógenos" . Virus . 3 (1): 12-19. doi : 10.3390 / v3010012 . PMC 3187592 . PMID 21994724 .  
  7. ^ Murphy, Nicholas; Banks, Jonathan C .; Whitfield, James B .; Austin, Andrew D. (1 de abril de 2008). "Filogenia de las subfamilias de microgastroides parásitos (Hymenoptera: Braconidae) basada en datos de secuencia de siete genes, con una estimación de tiempo mejorada del origen del linaje". Filogenética molecular y evolución . 47 (1): 378–395. doi : 10.1016 / j.ympev.2008.01.022 . PMID 18325792 . 
  8. ^ Webb, BA; Strand, MR; Dickey, SE; Beck, MH; Hilgarth, RS; Barney, WE; Kadash, K .; Kroemer, JA; Lindstrom, KG; Rattanadechakul, W .; Shelby, KS; Thoetkiattikul, H .; Turnbull, MW; Witherell, RA; et al. (2006). "Los genomas de polidnavirus reflejan su doble función como mutualistas y patógenos" . Virología . 347 (1): 160-174. doi : 10.1016 / j.virol.2005.11.010 . PMID 16380146 . 
  9. ^ Fleming, J.-AGW y Summers, MD (1991). "El ADN de polidnavirus está integrado en el ADN de su huésped avispa parasitoide" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 88 (21): 9770–9774. Código Bibliográfico : 1991PNAS ... 88.9770F . doi : 10.1073 / pnas.88.21.9770 . PMC 52802 . PMID 1946402 .  
  10. ^ Whitfield, JB (2002). "Estimación de la edad de la simbiosis avispa polinavirus-bracónido" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 99 (11): 7508–7513. Código Bibliográfico : 2002PNAS ... 99.7508W . doi : 10.1073 / pnas.112067199 . PMC 124262 . PMID 12032313 .  
  11. ^ a b c Annette Reineke; Sassan Asgari y Otto Schmidt (2006). "Origen evolutivo de partículas similares al virus de Venturia canescens". Archivos de Bioquímica y Fisiología de Insectos . 61 (3): 123-133. doi : 10.1002 / arch.20113 . PMID 16482583 . 
  12. ^ Herniou EA, Huguet E, Thézé J, Bézier A, Periquet G, Drezen JM (2013). "Cuando las avispas parasitarias secuestraron virus: evolución genómica y funcional de polydnavirus" . Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 368 (1626): 20130051. doi : 10.1098 / rstb.2013.0051 . PMC 3758193 . PMID 23938758 .  
  13. ^ Volkoff, AN; Jouan, V; Urbach, S; Samain, S; Bergoin, M; Wincker, P; Demettre, E; Cousserans, F; Preboste, B; Coulibaly, F; Legeai, F; Béliveau, C; Cusson, M; Gyapay, G; Drezen, JM (27 de mayo de 2010). "El análisis de los componentes estructurales del virión revela vestigios del genoma del ichnovirus ancestral" . PLOS Patógenos . 6 (5): e1000923. doi : 10.1371 / journal.ppat.1000923 . PMC 2877734 . PMID 20523890 .  
  14. ^ Dupuy C, Huguet E, Drezen JM (2006). "Despliegue de la historia evolutiva de polydnavirus". Virus Res . 117 (1): 81–89. doi : 10.1016 / j.virusres.2006.01.001 . PMID 16460826 . 
  15. ^ a b c JM. Drezen; S. Savary; M. Poirier; G. Periquet (1999). "Polydnavirus, entidades virales domesticadas por las avispas parasitoides". Virologie . 3 (1): 11-21.
  16. ^ Markus Beck y Michael R. Strand (febrero de 2005). "Glc1.8 de Bracovirus demolitor Microplitis induce una pérdida de adherencia y fagocitosis en insectos High Five y células S2" . Revista de Virología . 79 (3): 1861–1870. doi : 10.1128 / jvi.79.3.1861-1870.2005 . PMC 544146 . PMID 15650210 .  
  17. ^ Lu Zhiqiang; Beck Markus H .; Wang Yang; Jiang Haobo; Strand Michael R (agosto de 2008). "La proteína viral Egf1.0 es un inhibidor de doble actividad de las proteinasas activadoras de la profenoloxidasa 1 y 3 de Manduca sexta " . Revista de Química Biológica . 283 (31): 21325–21333. doi : 10.1074 / jbc.M801593200 . PMC 2490783 . PMID 18519564 .  
  18. ^ Bae Sungwoo; Kim Yonggyun (1 de septiembre de 2009). "Los genes IkB codificados en el bracovirus Cotesia plutellae suprimen una respuesta antiviral y mejoran la patogenicidad del baculovirus contra la polilla del dorso de diamante, Plutella xylostella". Revista de patología de invertebrados . 102 (1): 79–87. doi : 10.1016 / j.jip.2009.06.007 . ISSN 0022-2011 . PMID 19559708 .  
  19. ^ Fath-Goodin A .; Kroemer JA; Webb B. A (agosto de 2009). "La proteína P-vank-1 de vankyrin de ichnovirus de Campoletis sonorensis inhibe la apoptosis en células de insectos Sf9". Biología Molecular de Insectos . 18 (4): 497–506. doi : 10.1111 / j.1365-2583.2009.00892.x . PMID 19453763 . S2CID 31146050 .  
  20. ^ Clavijo G, Dorémus T, Ravallec M, Mannucci MA, Jouan V, Volkoff AN, Darboux I (2011). "Familias multigénicas en Ichnovirus: un tejido y un estudio de especificidad del huésped a través del análisis de expresión de vanquirinas de Hyposoter didymator Ichnovirus" . PLOS ONE . 6 (11): e27522. Código bibliográfico : 2011PLoSO ... 627522C . doi : 10.1371 / journal.pone.0027522 . PMC 3210807 . PMID 22087334 .  
  21. ^ Marziano NK; Hasegawa DK; Phelan P .; Turnbull MW (octubre de 2011). "Interacciones funcionales entre polidnavirus e innexinas celulares del huésped" . Revista de Virología . 85 (19): 10222–9. doi : 10.1128 / jvi.00691-11 . PMC 3196458 . PMID 21813607 .  
  22. ^ a b Leobold, Matthieu; Bézier, Annie; Pichon, Apolline; Herniou, Elisabeth A; Volkoff, Anne-Nathalie; Drezen, Jean-Michel; Abergel, Chantal (julio de 2018). "La domesticación de un virus de ADN grande por la avispa Venturia canescens implica la reducción del genoma dirigida a través de la pseudogeneización" . Biología y evolución del genoma . 10 (7): 1745-1764. doi : 10.1093 / gbe / evy127 . PMC 6054256 . PMID 29931159 .  
  23. ^ RM Rizki; TM Rizki (noviembre de 1990). "Las partículas parecidas a virus parasitoides destruyen la inmunidad celular de Drosophila" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 87 (21): 8388–8392. Código Bibliográfico : 1990PNAS ... 87.8388R . doi : 10.1073 / pnas.87.21.8388 . PMC 54961 . PMID 2122461 .  
  24. ^ Heavner, YO; Ramroop, J; Gueguen, G; Ramrattan, G; Dolios, G; Scarpati, M; Kwiat, J; Bhattacharya, S; Wang, R; Singh, S; Govind, S (25 de septiembre de 2017). "Organelos novedosos con elementos de sistemas de secreción bacteriana y eucariota Weaponize parásitos de Drosophila" . Biología actual . 27 (18): 2869–2877.e6. doi : 10.1016 / j.cub.2017.08.019 . PMC 5659752 . PMID 28889977 .  
  25. ^ Giovanni, D. Di; Lepetit, D .; Boulesteix, M .; Couté, Y .; Ravallec, M .; Varaldi, J. (6 de junio de 2019). "Un pariente del virus que manipula el comportamiento como fuente de genes adaptativos para avispas parasitoides". bioRxiv 10.1101 / 342758 . 
  26. ^ Li, HW y Ding, SW (2005). "Silenciamiento antiviral en animales" . FEBS Lett . 579 (26): 5965–5973. doi : 10.1016 / j.febslet.2005.08.034 . PMC 1350842 . PMID 16154568 .  
  27. ^ Bézier A, Annaheim M, Herbinière J, Wetterwald C, Gyapay G, Bernard-Samain S, Wincker P, Roditi I, Heller M, Belghazi M, Pfister-Wilhem R, Periquet G, Dupuy C, Huguet E, Volkoff AN, Lanzrein B, Drezen JM (13 de febrero de 2009). "Polydnavirus de avispas braconid derivan de un nudivirus ancestral" . Ciencia . 13. 323 (5916): 926-30. Código Bibliográfico : 2009Sci ... 323..926B . doi : 10.1126 / science.1166788 . PMID 19213916 . S2CID 6538583 .  
  • Gestión de ICTVdB (2006). 00.055. Polydnaviridae. En: ICTVdB — The Universal Virus Database, versión 4. Büchen-Osmond, C. (Ed), Columbia University, Nueva York, EE. UU.
  • Espagne, E .; et al. (2004). "Secuencia del genoma de un polidnavirus: conocimientos sobre la evolución del virus simbiótico" . Ciencia . 306 (5694): 286–289. Código Bibliográfico : 2004Sci ... 306..286E . doi : 10.1126 / science.1103066 . PMID  15472078 . S2CID  12260572 .

enlaces externos

  • http://research.biology.arizona.edu/mosquito/willott/507/polydnaviruses.html
  • Zona viral : Polydnaviridae
  • ICTV
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