El virus Drosophila X (DXV) pertenece a la familia de virus Birnaviridae . Birnaviridae actualmente consta de tres géneros. El primer género es Entomobirnavirus , que contiene DXV. [1] El siguiente género es Aquabirnavirus , que contiene el virus de la necrosis pancreática infecciosa (IPNV). [1] El último género es Avibirnavirus , que contiene el virus de la enfermedad infecciosa de la bolsa (IBDV). [1] Todos estos géneros contienen homología en tres áreas específicas de sus transcripciones. La homología proviene de las regiones amino y carboxilo de preVP2, un pequeño dominio de 21 residuos de longitud cerca del terminal carboxilo de VP3 y secuencias ORF pequeñas similares. [1]
DXV lleva el nombre de Drosophila melanogaster , donde se aisló por primera vez. El DXV se aisló y nombró por primera vez en 1978. [2] El DXV se descubrió como un contaminante en adultos de D. melanogaster mientras se estudiaban rabdovirus . [2] Los resultados del ensayo de DXV mostraron que DXV induce sensibilidad tanto al dióxido de carbono como al NH 2 , lo que sugiere anoxia general. Por lo tanto, la vía patogénica del DXV conduce a la sensibilidad a la anoxia y la muerte de D. melanogaster . [2] Mediante microscopía electrónica de contraste negativo se visualizaron por primera vez los componentes del DXV. [2] El origen del DXV es desconocido y poco claro. Se pensó que el DXV podría haber preexistente en las crías de Drosophila en una forma no patógena. Además, se especuló que el DXV podría haberse originado como un contaminante del suero fetal de ternera en estudios de tipo de infección porque se documentó que virus bovinos endógenos ya estaban en el suero fetal de ternera. [3]
DXV es un virus desnudo (sin envoltura) de Clase III de Baltimore. La cápside de esta proteína contiene una geometría icosaédrica (T = 13) que consta de 260 capsómeros triméricos de VP2. Específicamente, DXV contiene un genoma de ARNbc bisegmentado. [1] Ambos segmentos del genoma de DXV contienen un triplete GGA terminal 5' y un triplete CCC terminal 3' consenso, lo cual es consistente con birnaviridae (Shwed, 2002). El genoma del segmento A tiene 3360 pb de longitud. [1] El segmento A codifica una secuencia de poliproteína de la siguiente manera: NH2-preVP2-VP4-VP3-COOH. Este segmento contiene un ORF grande y pequeño. El genoma del segmento B tiene 2991 pb de longitud. [1] El segmento B codifica una secuencia polipeptídica de la siguiente manera: NH2-VP1-COOH. [4] La UTR 5' del segmento B es homóloga al segmento A, pero a diferencia del segmento A, solo hay un ORF. [4] Inusualmente, VP1 puede presentarse en dos formas; como RdRp libre y como proteína similar al genoma (VpG) que se une a ambos segmentos del extremo 5' del DXV a través de un enlace fosfodiéster Ser-5'-GMP. [5] La replicación de DXV sigue el ciclo de replicación del virus dsRNA caracterizado. [6]
El ORF grande del segmento A consta de 3069 nucleótidos. [1] Las UTR se caracterizan por tener 107 pb en el lado 5' y 157 pb en el extremo 3'. [1] Los codones de inicio pueden estar en la posición 102 o dos codones aguas abajo en la posición 108. Sin embargo, el codón de inicio comienza en 108 pb. [1] La traducción del transcrito ORF grande produce una poliproteína de 114 kDa. [1] La proteína VP4 madura, la proteasa viral, ayuda a este proceso para aumentar el procesamiento de la poliproteína para generar la proteína de la cápside preVP2, la ribonucleoproteína viral (RNP) VP3 y proteínas VP4 adicionales. [1] Además, las proteínas VP3 pueden asociarse con pre-VP2 como proteína estructural [7] y con VP1 para funcionar como un activador transcripcional. [8]
El pequeño ORF del segmento A consta de 711 nucleótidos. [1] Este ORF se encuentra en una ubicación que se extiende a lo largo de la unión VP4/VP3, aunque se desconoce la posición precisa. [1] Se desconoce el mecanismo para la transcripción del ORF pequeño. Sin embargo, se ha descartado la posibilidad de un cambio de marco ribosómico ya que el pequeño sitio ORF no contiene las características distintivas, como la "secuencia resbaladiza" de 7 nucleótidos de largo o el pseudonudo aguas abajo que se observa en otros miembros de Birnaviridae . Se plantea la hipótesis de que el pequeño ORF se traduce en un mecanismo que utiliza transcripciones subgenómicas. [1] En cualquier caso, la traducción del pequeño transcrito ORF produce un polipéptido de 27 kDa. [1] Este polipéptido consta de 28 residuos básicos, principalmente arginina. Sin embargo, este polipéptido no se ha detectado en células infectadas. [ cita necesaria ]
El transcrito del segmento B codifica un polipéptido VP1 de 112,8 kDa una vez traducido. [4] Este polipéptido se ha caracterizado por ser la ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp) y la VpG. [5] Este polipéptido tiene 977 aminoácidos de longitud, lo que lo convierte en el RdRp codificado más grande de la familia Birnaviridae . [4] El RdRp contiene un sitio de unión a GTP de consenso y se cree que contiene actividad de autoguanililación, lo que lo hace consistente con la capacidad de Birnaviridae RdRp. [4]
Actualmente, el DXV no infecta a los vertebrados. Se sabe que los invertebrados, como los insectos, son huéspedes del DXV, pero no se conoce con certeza su tropismo tisular específico. [9] Se pensó que las células traqueales eran un posible objetivo porque hay evidencia de que las moscas Drosophila infectadas por DXV sufrían de falta de suministro de oxígeno a sus tejidos, lo que eventualmente conduce a la muerte. [2] Según estudios previos, el DXV se cultivó sin éxito en líneas celulares de vertebrados y en cerebro de ratón. [ cita necesaria ]
Por lo tanto , aún no se ha demostrado que el DXV infecte naturalmente a las moscas Drosophila ; no existen cepas de tipo salvaje de DXV. El virus Culex Y (CYV) es un miembro provisional del género en el que se encuentra el DXV. Se ha propuesto que el CYV podría actuar como una contraparte de tipo salvaje en estudios que dependen del DXV. [10] Además, el virus Espirito Santo (ESV) se define como una especie hermana del DXV. Este virus en particular, ESV, se observó en un cultivo de células de Aedes albopictus , que se obtuvo del suero de un paciente infectado con DENV-2. Una diferencia entre ESV y CYV sería la capacidad de CYV para replicarse de forma independiente sin otros virus en cultivos de células de insectos. [11] Se ha demostrado en Drosophila un codón de inicio distinto de AUG en ORF5 que puede regular la traducción, lo que indica su función en las reacciones del huésped entomobirnavirus. [11] Cuando se expresa ORF5, se cree que media el cambio de marco ribosómico. [11] Un heptanucleótido que se encuentra aguas arriba de ORF (1897UUUUUUA) se encuentra tanto en ESV como en DXV. Junto con el análisis filogenético y las diferencias de ubicación de nucleótidos y aminoácidos entre CYV y ESV, se ha demostrado que CYV y ESV son una especie hermana de DXV. [11]
Aunque se utiliza ampliamente en el laboratorio, el DXV nunca se ha encontrado como una infección natural de Drosophila y se identificó originalmente en cultivos celulares de laboratorio. El DXV puede infectar moscas de la fruta del género Drosophila y se utiliza comúnmente para estudiar la inmunidad innata en el organismo modelo común Drosophila melanogaster . El virus también se utiliza a menudo para estudiar la interferencia del ARN como mecanismo de inmunidad viral en Drosophila . [ cita necesaria ]
El DXV era un contaminante que se aisló en estudios infecciosos con un miembro de la familia Rhabdoviridae , el virus Sigma. [9] Desde entonces, el DXV se ha utilizado ampliamente en la investigación y ha contribuido significativamente al conocimiento actual del sistema inmunológico específico de los insectos. [12] Los estudios de infección con DXV han arrojado luz sobre la respuesta inmune innata y la interferencia de ARN (ARNi) en moscas Drosophila . [12] Además, el uso de DXV en Drosophila demostró que el ARNi es una forma importante de mecanismo efector antiviral. [11] Con respecto a la vía Toll en la respuesta antiviral, hay evidencia que demuestra que esta vía inhibe la replicación del DXV en Drosophila . [13] Además, los hallazgos de la investigación del DXV en Drosophila influyeron significativamente en los estudios sobre el virus del dengue (DENV) para aprender más sobre su respuesta inmune innata hacia las infecciones. [11] Se ha demostrado que el DENV está controlado por ARNi en células de Drosophila y los estudios revelaron que la interacción del DENV con el ARNi es tan vital como los ARNip. Se demostró que los mosquitos transgénicos Aedes aegypti tienen resistencia (causada por una respuesta de ARNi) contra las infecciones por DENV-2. [14]