Особенности иммунопатогенеза инфекций, вызванных вироидами и вирусами-сателлитами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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.

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



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».