Особенности иммунопатогенеза инфекций, вызванных вироидами и вирусами-сателлитами

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Одним из основных молекулярных механизмов вироидов, вызывающих заболевания у растений, является блокирование функций рибонуклеиновой кислоты клеток-хозяина рибонуклеиновой кислотой вироидов. Разнообразие вариантов сплайсинга обусловлено репликацией вироидов, для которой необходимы полимераза рибонуклеиновой кислоты, рибонуклеаза, лигаза, дезоксирибонуклеиновая кислота, работающие на матрицах рибонуклеиновой кислоты. Преимущество получают вироиды с более быстрой репликацией. Ключевым моментом патогенеза вироидных инфекций является идентификация белков-хозяев, взаимодействующих с рибонуклеиновой кислотой вироидов, что приводит к выраженным изменениям экспрессии генов растений-хозяев. Изучение патогенеза инфекций растений, вызванных вирусами-сателлитами, показало, что они имеют общего предка, а сами вирусы-сателлиты обычно супрессируют репродукцию вируса помощника. Вирусам-сателлитам для кодирования капсидных белков необходимы вспомогательные вирусные белки для инкапсулирования генома и для репродукции. Репликация происходит в цитоплазме и осуществляется полимеразой рибонуклеиновой кислоты вируса-помощника. Для репликации рибонуклеиновой кислоты вируса гепатита Д необходима полимераза II рибонуклеиновой кислоты клетки. При слиянии вирусной и эндосомальной мембран рибонуклеиновая кислота вируса гепатита Д перемещается в ядро, при этом вырабатывается антигеномная рибонуклеиновая кислота, являющаяся матрицей для синтеза матричных рибонуклеиновых кислот, кодирующих дельта-белок. Малый дельта-антиген регулирует редактирование рибонуклеиновой кислоты. Большой дельта антиген ингибирует репликацию вируса, индуцирует сигнал для транспорта рибонуклеиновой кислоты из ядра клетки в цитоплазму, что обеспечивает сборку новых вирусных частиц. Так как с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией, вестерн-блоттинга, иммуногистохимического анализа были обнаружены большие и малые дельта-антигены в головном мозге, печени, легких, почках и селезенке змей, это может свидетельствовать о том, что, вероятно, все дельта-вирусы имеют общего предка, который возник до расхождения рептилий и млекопитающих.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Александр Витальевич Москалев

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexmav195223@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-5659-7464
SPIN-код: 8227-2647

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Борис Юриевич Гумилевский

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: alexmav195223@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8755-2219
SPIN-код: 3428-7704

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Василий Яковлевич Апчел

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова; Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: alexmav195223@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7658-4856
SPIN-код: 4978-0785

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Василий Николаевич Цыган

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: alexmav195223@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1199-0911
SPIN-код: 7215-6206

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Москалев А.В., Сбойчаков В.Б., Апчел А.В., Цыган В.Н. Биологические эффекты вироидов // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2018. № 2(62). С. 209–214. EDN: XRZFAD doi: 10.17816/brmma12333
  2. Dissanayaka Mudiyanselage S.D., Qu F., Tian N., et al. Potato spindle tuber viroid RNA-templated transcription: factors and regulation // Viruses. 2018. Vol. 10, N. 9. P. 503. doi: 10.3390/v10090503
  3. Krupovic M., Kuhn J.H., Fischer M.G. A classification system for virophages and satellite viruses // Arch Virol. 2016. Vol. 161. P. 233–247. doi: 10.1007/s00705-015-2622-9
  4. Махотенко А.В. Факторы растительного ядра, контролирующие защитный ответ растений на вирусную инфекцию: дис. … канд. биол. наук. Москва, 2020. 122 с. EDN: RSZEAK
  5. Castellano M., Martinez G., Marques M.C., et al. Changes in the DNA methylation pattern of the host male gametophyte of viroid-infected cucumber plants // J Exp Bot. 2016. Vol. 67, N. 19. P. 5857–5868. doi: 10.1093/jxb/erw353
  6. Zahid K., Zhao J.H., Smith N.A., et al. Nicotiana small RNA sequences support a host genome origin of Cucumber mosaic virus satellite RNA // PLoS Genet. 2015. Vol. 11, N. 1. P. el004906. doi: 10.1371/journal.pgen.1004906
  7. Matsushita Y., Yanagisawa H., Sano T. Vertical and horizontal transmission of pospiviroids // Viruses. 2018. Vol. 10, N. 12. P. 706. doi: 10.3390/v10120706
  8. Delgado S., Navarro B., Serra P., et al. How sequence variants of a plastid- replicating viroid with one single nucleotide change initiate disease in its natural host // RNA Biol. 2019. Vol. 16, N. 7. P. 906–917. doi: 10.1080/15476286.2019.1600396
  9. Архипова А.В., Вишниченко В.К. Молекулярные механизмы толерантности растений к вирусным патогенам: изменения транскриптационных программ экспрессии факторов аутофагии и RQC (RNA quality control) в процессе персистентной аллексивирусной инфекции // Аграрная наука. 2019. Т. 2. С. 50–56. doi: 10.32634/0869–8156–2019–326–2–50-56
  10. He L., Wang Q., Gu Z., et al. A conserved RNA structure is essential for a satellite RNA-mediated inhibition of helper virus accumulation // Nucleic Acids Res. 2019. Vol. 47, N. 15. P. 8255–8271. doi: 10.1093/nar/gkz564
  11. Жирнов И.В., Трифонова Е.А., Кочетов А.В. Роль ауто- и гетерологичных рибонуклеаз семейства III в механизмах устойчивости к патогенам и регуляции экспрессии генов высших растений // Вавиловский журнал Генетики и селекции. 2013. Т. 17, № 3. С. 558–567. EDN: RUHMZN
  12. Антипова А.Ю. Лаврентьева И.Н. Вирусы семейства Parvoviridae: молекулярно-генетические аспекты репродукции и практическая значимость // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 1. С. 7–20. EDN: YHCVKZ doi: 10.15789/2220-7619-2017-1-7-20
  13. Cervera A, Urbina D, de la Peña M. Retrozymes are a unique family of non-autonomous retrotransposons with hammerhead ribozymes that propagate in plants through circular RNAs // Genome Biology. 2016. Vol. 17, N. 1. P. 135. doi: 10.1186/s13059-016-1002-4
  14. Daros J.A. Eggplant latent viroid: a friendly experimental system in the family Avsunviroidae // Mol Plant Pathol. 2016. Vol. 17, N. 8. P. 1170–1177. doi: 10.1111 / mpp.12358
  15. Nabeshima T., Doi M., Nosakowa M. Agrobacterium-mediated inoculation of chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium) plants with chrysanthemum stunt viroid // J Virol Methods. 2016. Vol. 234. P. 169–173. doi: 10.1016/j.jviromet.2016.05.001
  16. Pagan J., Garcia-Arenal F. Tolerance to plant pathogens: theory and experimental evidence // Int J Mol Sci. 2018. Vol. 19, N. 3. P. 810. doi: 10.3390/ijms190308103
  17. Pardel D.B., Santacon H. Exploring the diversity of mechanisms associated with plant tolerance to virus infection // Front Plant Sci. 2018. Vol. 9. P. 1575. doi: 10.3389/tpis.2018.01575
  18. Патрушев Л.И., Минкевич И.Г. Проблема размера геномов эукариот // Успехи биологической химии. 2007. Т. 47. С. 293–370.
  19. Румянцев А.М. Генетический контроль регуляции генов метаболизма у дрожжей Pichia pastoris: дис. … канд. биол. наук. Санкт-Петербург, 2016. 153 с. EDN: SEWZBH
  20. Maillard P.V., van der Veen A.G., Poirier E.Z., et al. Slicing and dicing viruses: antiviral RNA interference in mammals // EMBO J. 2019. Vol. 38, N. 8. P. e100941. doi: 10.15252/embj.2018100941
  21. Race B., Williams K., Orru C.D., et al. Lack of transmission of chronic wasting disease to cynomolgus macaques // Virol. 2019. Vol. 92, N. 14. P. e00550-e00618. doi: 10.1128/JVI.00550-18
  22. Nash A., Dalziel R., Fitzgerald J. Mims’ pathogenesis of infectious disease. 6th ed. Academic Press, San Diego, CA. 2015. 348 p.
  23. Krupovic M, Koonin EV. Multiple origins of viral capsid proteins from cellular ancestors // Proc Natl Acad Sci USA. 2017. Vol. 114, N. 12. E2401–E2410. doi: 10.1073/pnas.1621061114
  24. Flint J., Racaniello V.R., Rall G.F. Principles of virology, Vol. II: Pathogenesis and control, 5th ed. ASM Press, Washington, DC. 2020. 494 p.
  25. Parrish N.F., Tomonaga K. Endogenized viral sequences in mammals. Curr Opin Microbiol. 2016. Vol. 31. P.176–183. doi: 10.1016/j.mib.2016.03.002
  26. Mentha N, Clement S, Negro F. Alfaiate D., et al. A review on hepatitis D: from virology to new therapies // J Adv Res. 2019. Vol. 17. P. 3–15. doi: 10.1016/j.jare.2019.03.009
  27. Palukaitis P. Satellite RNAs and satellite viruses // Mol Plant Microbe Interact. 2016. Vol. 29, N. 3. P. 181–186. doi: 10.1094/MPMI-10-15-0232- FI
  28. Lempp F.A., Schlund F., Rieble L., et al. Recapitulation of HDV infection in a fully permissive hepatoma cell line allows efficient drug evaluation // Nat Commun. 2019. Vol. 10. P. 2265. doi: 10.1038 / s41467-019-10211-2
  29. Katze M.G., Korth M.J., Law G.L., et al. Viral Pathogenesis: From Basics to Systems Biology. Academic Press, San Diego, CA, 2016. 422 p.
  30. Burrell C., Howard C., Murphy F. Fenner and white’s medical virology, 5th ed. Academic Press, San Diego, CA, 2016. 454 p.
  31. Prusiner S.B. Biology and genetics of prions causing neurodegeneration // Annu Rev Genet. 2013. Vol. 47. P. 601–623. doi: 10.1146/annurev-genet-110711-155524
  32. Maass F., Schulz I., Lingor P., et al. Cerebrospinal fluid biomarker for Parkinson’s disease: An overview // Mol Cell Neurosci. 2019. Vol. 97. P. 60–66. doi: 10.1016 / j.mcn.2018.12.005
  33. Шкундина И.С., Тер-Аванесян М.Д. Прионы // Успехи биологической химии. 2006. Т. 46. С. 3–42.
  34. Татарникова О.Г., Орлов М.А., Бобкова Н.В. Бета-амилоид и Тау-белок: структура взаимодействия и прионоподобные свойства // Успехи биологической химии. 2015. Т. 80, № 13. С. 1800–1819. doi: 10.1134/S000629791513012X
  35. Brandel J.P., Culeux A, Grznarova K., et al. Amplification techniques and diagnosis of prion diseases // Rev Neurol (Paris). 2019. Vol. 175. P. 458–463. doi: 10.1016/j.neurol.2019.06.002
  36. Утенгенова А.Б., Утепкалиева А.П., Кабдрахманова Г.Б. Альфа-синуклеин как иммуногистохимический маркер болезни Паркинсона // Фармация Казахстана. 2022. № 4. С. 154–163. EDN: TDCFVG doi: 10.53511/pharmkaz.2022.66.69.024
  37. Giles K., Olson S.H., Prusiner S.B. Developing therapeutics for PrP prion diseases // Cold Spring Harb Perspect Med. 2017. Vol. 7, N. 4. P. a023747. doi: 10.1101/cshperspect.a023747
  38. Burke C.M., Walsh D.J., Steele A.D., et al. Full restoration of specific infectivity and strain properties from pure mammalian prion protein // PLoS Pathog. 2019. Vol. 15, N. 3. P. el007662. doi: 10.1371/journal.ppat.1007662
  39. Галкин А.П. Идентификация и анализ взаимодействия прионов и амилоидов в протеоме дрожжей Saccharomyces ctrevisiae: дис. … д-ра. биол. наук. Санкт-Петербург, 2015. 205 с.
  40. Osterholm M.T., Anderson C.J., Zabel M.D., et al. Chronic wasting disease in cervids: implications for prion transmission to humans and other animal species // mBio. 2019. Vol. 10, N. 4. P. e01091–e01119. doi: 10.1128/mBio.01091-19

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. Репликация двух разных типов вироидов в растениях (по материалам Дж. Флинта, В. Раканьелло, Г. Ралла, 2020)

Скачать (921KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77762 от 10.02.2020.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах