Войти
| Orthomyxoviridae | |
|---|---|
 | |
| Influenza A и influenza B геном вирусов, мРНК и диаграмма вирионов | |
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Царство: | Рибовирия |
| Царство: | Орторнавиры |
| Тип: | Negarnaviricota |
| Класс: | Insthoviricetes |
| Порядок: | Articulavirales |
| Семейство: | Orthomyxoviridae |
| Род | |
Orthomyxoviridae (ὀρθός, orthós, греческий для «прямого»; μύξα, mýxa, греческий для «слизи ») представляет собой семейство негативно-смысловых РНК-вирусов. Он включает семь родов : Alphainfluenzavirus, Betainfluenzavirus, Deltainfluenzavirus, Gammainfluenzavirus, Isavirus., тоготовирус и каранджавирус. Первые четыре рода содержат вирусы, вызывающие грипп у позвоночных, включая людей, птиц (см. Также птичий грипп ) и других млекопитающих. Исавирусы заражают лосось ; тоготовирусы - это арбовирусы, инфицирующие позвоночных и беспозвоночных, например клещей и комаров. Кваранявирусы также являются арбовирусами, заражающими членистоногих, а также птиц.
Четыре рода вируса гриппа, инфицирующие позвоночных, которые идентифицированы по антигенным различиям в их нуклеопротеине и матричном белке, следующие:
Структура вируса гриппа A Вирион гриппа плеоморфен ; вирусная оболочка может иметь сферическую и нитевидную формы. В целом морфология вируса эллиптическая с частицами диаметром от 80 до 120 нм или нитевидная с частицами диаметром от 80 до 120 нм и длиной до 20 мкм. В оболочке имеется около 500 различных шиповидных выступов на поверхности, каждый из которых выступает на 10–14 нм от поверхности с различной поверхностной плотностью. Основной спайк гликопротеина (НА) вставлен нерегулярно кластерами спайков нейраминидазы (NA) с соотношением HA к NA примерно от 4,5 до 1.
Вирусная оболочка, состоящая из липидного бислоя мембраны, в которой закреплены шипы гликопротеина, включает нуклеокапсиды ; нуклеопротеины разных классов размеров с петлей на каждом конце; расположение внутри вириона неясно. Рибонуклеарные белки имеют нитевидную форму и имеют длину от 50 до 130 нм и от 9 до 15 нм в диаметре. У них винтовая симметрия.
Геномы вируса гриппа. Сегменты транслируются в полимеразу (PB1, PB2 и PA), гемагглютинин (HA), нейраминдазу (NA), нуклеопротеин (NP), мембранный белок (M) и неструктурный белок (NS). Вирусы семейства Orthomyxoviridae содержат от шести до восьми сегментов линейной отрицательно-смысловой одноцепочечной РНК.. Их общая длина генома составляет 10 000–14 600 нуклеотидов (нуклеотидов). Например, геном гриппа A содержит восемь сегментов сегментированной РНК с отрицательным смыслом (всего 13,5 килобаз).
Наиболее охарактеризованными белками вируса гриппа являются гемагглютинин и нейраминидаза, два больших гликопротеина, обнаруженные снаружи вирусных частиц. Нейраминидаза представляет собой фермент , участвующий в высвобождении потомства вируса из инфицированных клеток путем расщепления сахаров, которые связывают зрелые вирусные частицы. Напротив, гемагглютинин представляет собой лектин, который опосредует связывание вируса с клетками-мишенями и проникновение вирусного генома в клетку-мишень. Белки гемагглютинин (H) и нейраминидаза (N) являются мишенями для противовирусных препаратов. Эти белки также распознаются антителами, т.е. они являются антигенами. Ответы антител на эти белки используются для классификации различных серотипов вирусов гриппа A, следовательно, H и N в H5N1.
Последовательность генома имеет концевые повторяющиеся последовательности; повторяется с обоих концов. Терминальные повторы на 5'-конце длиной 12–13 нуклеотидов. Нуклеотидные последовательности 3'-конца идентичны; то же самое в родах одной семьи; больше всего на РНК (сегментах) или на всех видах РНК. Терминальные повторы на 3'-конце длиной 9–11 нуклеотидов. Инкапсидированная нуклеиновая кислота является исключительно геномной. Каждый вирион может содержать дефектные мешающие копии. При гриппе A (H1N1) PB1-F2 продуцируется из альтернативной рамки считывания в PB1. Гены M и NS продуцируют два разных гена посредством альтернативного сплайсинга.
Инфекция и репликация вируса гриппа. Этапы этого процесса обсуждаются в тексте. Обычно грипп передается от инфицированных млекопитающих по воздуху при кашле или чихании с образованием аэрозолей, содержащих вирус, и от инфицированных птиц через их помет. Грипп также может передаваться слюной, выделениями из носа, фекалиями и кровью. Инфекции происходят при контакте с этими жидкостями организма или с загрязненными поверхностями. Вне хозяина вирусы гриппа могут оставаться заразными около недели при температуре человеческого тела, более 30 дней при 0 ° C (32 ° F) и неопределенно долго при очень низких температурах (например, озера на северо-востоке Сибири ). Их можно легко инактивировать с помощью дезинфицирующих средств и детергентов.
. Вирусы связываются с клеткой посредством взаимодействия между ее гемагглютинином гликопротеином и сахарами сиаловой кислоты на поверхности эпителиальных клеток в легких и горле (стадия 1 на рисунке инфекции). Клетка импортирует вирус посредством эндоцитоза. В кислой эндосоме часть белка гемагглютинина сливает вирусную оболочку с мембраной вакуоли, высвобождая молекулы вирусной РНК (вРНК), вспомогательные белки и РНК-зависимую РНК-полимеразу в цитоплазма (стадия 2). Эти белки и вРНК образуют комплекс, который транспортируется в клеточное ядро , где РНК-зависимая РНК-полимераза начинает транскрибировать комплементарную положительно-смысловую кРНК (этапы 3a и b). КРНК либо экспортируется в цитоплазму и транслируется (этап 4), либо остается в ядре. Недавно синтезированные вирусные белки либо секретируются через аппарат Гольджи на поверхность клетки (в случае нейраминидазы и гемагглютинина, шаг 5b), либо транспортируются обратно в ядро для связывания вРНК и формирования новых частиц вирусного генома (шаг 5а). Другие вирусные белки обладают множеством действий в клетке-хозяине, включая разрушение клеточной мРНК и использование высвободившихся нуклеотидов для синтеза вРНК, а также ингибирование трансляции мРНК клетки-хозяина.
ВРНК с отрицательным смыслом, которые образуют геномы будущих вирусов, РНК-зависимую РНК-транскриптазу и другие вирусные белки, собираются в вирион. Молекулы гемагглютинина и нейраминидазы группируются в выпуклость на клеточной мембране. ВРНК и основные белки вируса покидают ядро и входят в этот выступ мембраны (шаг 6). Зрелый вирус отрывается от клетки в сфере фосфолипидной мембраны хозяина, приобретая гемагглютинин и нейраминидазу с этой мембранной оболочкой (стадия 7). Как и прежде, вирусы прикрепляются к клетке через гемагглютинин; зрелые вирусы отделяются, как только их нейраминидаза отщепляет остатки сиаловой кислоты от клетки-хозяина. После выброса нового вируса гриппа клетка-хозяин погибает.
Транскрипция мРНК, инициированная вирусной полимеразой с использованием захвата крышки. Вирусы Orthomyxoviridae являются одним из двух РНК-вирусов, которые реплицируются в ядре (второй - retroviridae ). Это связано с тем, что механизмы ортомиксовирусов не могут создавать свои собственные мРНК. Они используют клеточные РНК в качестве праймеров для инициации синтеза вирусной мРНК в процессе, известном как снятие крышки. Попадая в ядро, белок РНК-полимеразы PB2 находит клеточную пре-мРНК и связывается с ее 5'-кэпированным концом. Затем РНК-полимераза PA отщепляет клеточную мРНК около 5'-конца и использует этот кэпированный фрагмент в качестве праймера для транскрипции остальной части вирусного генома РНК в вирусную мРНК. Это связано с тем, что мРНК должна иметь 5'-кэп, чтобы распознаваться рибосомой клетки для трансляции.
Поскольку ферменты для проверки РНК отсутствуют, РНК-зависимая РНК-транскриптаза делает ошибку вставки одного нуклеотида примерно каждые 10 тысяч нуклеотидов, что является приблизительной длиной вРНК гриппа. Следовательно, почти каждый вновь созданный вирус гриппа будет содержать мутацию в своем геноме. Разделение генома на восемь отдельных сегментов вРНК позволяет смешивать (повторная сортировка ) генов, если одна и та же клетка инфицирована более чем одной разновидностью вируса гриппа (суперинфекция ). Результирующее изменение в сегментах генома, упакованных в вирусное потомство, придает новое поведение, иногда способность заражать новые виды хозяев или преодолевать защитный иммунитет популяций хозяев к его старому геному (в этом случае это называется антигенным сдвигом ).
В филогенетической -системе таксономии категория РНК-вирус включает подкатегорию ssRNA вируса с отрицательным смыслом, который включает отряд Articulavirales и семейство Orthomyxoviridae. Ассоциированные по родам виды и серотипы Orthomyxoviridae показаны в следующей таблице.
| Род | Виды (* обозначает типовые виды ) | Серотипы или подтипы | Хозяева |
|---|---|---|---|
| Alphainfluenzavirus | Вирус гриппа A * | H1N1, H1N2, H2N2, H3N1, H3N2, H3N8, H5N1, H5N2, H5N3, H5N8, H5N9, H7N1, H7N2, H7N3, H7N4, H7N7, H7N9, H9N2, H10N7 | Человек, свинья, птица, лошадь, летучая мышь |
| Бетаинфлуензавирус | Вирус гриппа B * | Виктория, Ямагата | Человек, тюлень |
| Deltainfluenzavirus | Вирус гриппа D * | Свинья, крупный рогатый скот | |
| Gammainfluenzavirus | Грипп Вирус C * | Человек, свинья, собака | |
| Isavirus | Вирус анемии инфекционного лосося * | Атлантический лосось | |
| Thogotovirus | Thogotovirus * | Клещ, комар, млекопитающее (включая человека) | |
| вирус Дори | вирус Баткена, вирус Бурбона, | ||
| Quaranjavirus | |||
| вирус Quaranfil, * |
Существует четыре рода вирусов гриппа, каждый из которых содержит только один вид или тип. Гриппом A и C заражены различные виды (включая людей), тогда как грипп B поражает почти исключительно людей, а грипп D поражает крупный рогатый скот и свиней.
Схема номенклатуры гриппа Грипп A вирусы дополнительно классифицируются на основе вирусных поверхностных белков гемагглютинина (HA или H) и нейраминидазы (NA или N). Идентифицировано шестнадцать подтипов H (или серотипов) и девять подтипов N вируса гриппа А.
Существуют другие варианты; таким образом, изоляты конкретных штаммов гриппа идентифицируются по стандартной номенклатуре с указанием типа вируса, географического местоположения, в котором был впервые выделен, порядкового номера изоляции, года изоляции и подтипа НА и NA.
Примеры номенклатуры:
Вирусы типа A являются наиболее вирулентными патогенами человека среди трех типов гриппа и вызывают тяжелейшее заболевание. Серотипы, подтвержденные у людей, отсортированные по количеству известных случаев пандемической смерти людей, следующие:
| Название пандемии | Дата | Смертельные случаи | Летальность | Подтип вовлеченного | Индекс серьезности пандемии |
|---|---|---|---|---|---|
| 1889–1890 гг. Пандемия гриппа. (азиатский или русский грипп) | 1889–1890 | 1 миллион | 0,15% | возможно H3N8. или H2N2 | н / д |
| пандемия гриппа 1918 г.. (испанский грипп) | 1918 г. –1920 | от 20 до 100 миллионов | 2% | H1N1 | 5 |
| Азиатский грипп | 1957–1958 | от 1 до 1,5 миллиона | 0,13% | H2N2 | 2 |
| Гонконгский грипп | 1968–1969 | 0,75–1 млн n | <0.1% | H3N2 | 2 |
| Русский грипп | 1977–1978 | нет точного подсчета | Н / Д | H1N1 | Н / Д |
| пандемия гриппа 2009 г. | 2009–2010 | 105,700–395,600 | 0,03% | H1N1 | Н / Д |
Диапазон хозяев вирусов гриппа Грипп Вирус B почти исключительно является патогеном человека и встречается реже, чем грипп A. Единственное другое животное, о котором известно, что оно восприимчиво к инфекции гриппа B, - это тюлень. Этот тип гриппа мутирует в 2–3 раза реже, чем тип A, и, следовательно, менее генетически разнообразен, имея только один серотип гриппа B. В результате этого отсутствия антигенного разнообразия определенная степень иммунитета к гриппу B обычно приобретается в раннем возрасте. Однако грипп B мутирует настолько, что устойчивый иммунитет невозможен. Эта сниженная скорость изменения антигена в сочетании с ограниченным кругом хозяев (ингибирование межвидового антигенного сдвига ) гарантирует, что пандемии гриппа B не произойдет.
Вирус гриппа C поражает людей и свиней и может вызывать тяжелые заболевания и локальные эпидемии. Однако грипп C встречается реже, чем другие типы, и обычно вызывает легкое заболевание у детей.
Это род, классифицированный в 2016 году, представители которого были впервые изолированы в 2011 году. Этот род, по-видимому, наиболее близок к гриппу C, от которого он отделился несколько сотен лет назад. Есть по крайней мере два существующих штамма этого рода. Основными хозяевами являются крупный рогатый скот, но известно, что вирус заражает и свиней.
Вирусы гриппа млекопитающих, как правило, лабильны, но могут выжить в слизи несколько часов. Вирус птичьего гриппа может выжить в течение 100 дней в дистиллированной воде при комнатной температуре и 200 дней при 17 ° C (63 ° F). Птичий вирус инактивируется быстрее в навозе, но может выжить до 2 недель в фекалиях в клетках. Вирусы птичьего гриппа в замороженном состоянии могут сохраняться бесконечно. Вирусы гриппа чувствительны к отбеливателям, 70% -ному этанолу, альдегидам, окислителям и соединениям четвертичного аммония. Они инактивируются нагреванием до 133 ° F (56 ° C) в течение минимум 60 минут, а также при низком pH <2.
Цели противогриппозных агентов, которые лицензированы или исследуются Существуют вакцины и лекарства для профилактики и лечения вирусных инфекций гриппа. Вакцины состоят из инактивированных или живых ослабленных вирионов вирусов гриппа A человека H1N1 и H3N2, а также вирусов гриппа B. Поскольку антигенность диких вирусов эволюционирует, вакцины ежегодно изменяются путем обновления семенных штаммов.
Когда антигенность штаммов семян и диких вирусов не совпадает, вакцины не могут защитить вакцинированных. Вдобавок, даже когда они совпадают, часто генерируются мутанты.
Лекарства, доступные для лечения гриппа, включают амантадин и римантадин, которые подавляют снятие оболочки с вирионов за счет взаимодействия с M2, и осельтамивир ( продаются под торговым наименованием Тамифлю ), Занамивир и Перамивир, которые ингибируют высвобождение вирионов из инфицированных клеток путем вмешательства в НА. Однако ускользающие мутанты часто образуются для первого препарата и реже для второго.
Портал вирусов  | Wikispecies содержат информацию, относящуюся к Orthomyxoviridae |
