
Сизенцов А.Н. Общая вирусология с основами таксономии вирусов позвоночных
.pdfет от 53 % до 58 %. Изоляты BAV проявляют вариабельность по профилю мигра-
ции, что свидетельствует о вариабельности первичной структуры. Общее сходство этих изолятов по нуклеотидному сиквенсу составляет от 80 % до 99 % по сегменту 7
и от 54 % до 99 % – по сегменту 9.
Длина 5'-NTR и 3'-NTR исследованных сегментов разных колтивирусов со-
ставляет от 14 до 17 и от 35 до 249 нуклеотидов, соответственно. Состав G + C под-
группы А (от 48 % до 52 %) отличается от состава подгруппы В (от 37 % до 39 %).
Антигенные свойства. CTFV из Северной Америки и EYAF из Европы, клас-
сифицированные как разные виды, проявляют низкую перекрестную активность в реакции нейтрализации. Изолят S6-14-03, выделенный от зайца (Lepus californicus) в
Северной Калифорнии, также считается отдельным видом(CTFV-CaJ, серологиче-
ски близким Eyach virus. Методы, основанные на использовании поли- и монокло-
нальных антител, не показали наличия перекрестной активности между колтивиру-
сами подгруппы В и CTFV. Таким образом, выделяется четыре вида колтивирусов,
принадлежащих двум разным подгруппам. Однако требуется дальнейший анализ неклассифицированного Китайского изолята, для подтверждения или исключения существования других видов.
Биологические особенности. Колтивирусы были выделены от нескольких ви-
дов млекопитающих (включая человека), а также от клещей(родов Dermacentor, Haemaphysalis, Oiobius, Ixodes) и москитов/комаров (родов Culex и Anopheles), яв-
ляющихся переносчиками.
Аспирация крови от животных, инфицированных CTFV, взрослыми клещами и нимфами приводит к развитию у них персистентной инфекции, которая обеспечи-
вает трансстадийную, но не трансовариальную передачу вируса. Сохранению вируса способствует также длительное (до 5 месяцев) вирусоносительство, наблюдаемое у некоторых грызунов. Инфицирование человека CTFV происходит при укусе инфи-
цированным лесным клещом D. Andersoni. Передача от человека человеку была от-
мечена только как результат переливания крови. Считается, что наблюдающаяся у человека и грызунов продолжительная виремия, является результатом внутриэрит-
роцитарной локализации вируса, защищающей его от воздействия иммунной систе-
431
мы.
Инфекция, вызванная CTFV характеризуется у людей внезапной лихорадкой,
ознобом, головной и ретроорбитальной болями, светобоязнью, миальгиями и общим недомоганием. Абдоминальные боли встречаются в 20 % случаев. Сыпь проявляется редко (менее 10 %). Двухили трехфазная лихорадка может сохраняться до10 су-
ток. Тяжелые формы болезни, включающие признаки поражения ЦНС или геморра-
гической лихорадки встречаются редко, в основном у детей до12 летнего возраста.
В некоторых случаях это заканчивается фатально. Может происходить внутриут-
робное заражение CTFV, однако риск аборта или смерти плода не известен.
CTFV сопровождается лейкопенией у взрослых хомяков , ипримерно, у 2/3
инфицированных людей. У мышат-сосунков, обычно погибающих на 6-8 сутки по-
сле заражения, обнаруживаются некроз миокарда, некробиотические изменения мозжечка, широкие очаговые некрозы и периваскулярные воспалительные процессы в коре мозга; отмечается дегенерация мышечной ткани, некрозы печени, сильная инволюция тимуса, некрозы ретины и бурого жира. У человека проявляется сходная патолого-анатомическая картина: менингит, менингоэнцефалит, энцефалит, крово-
течения в желудочно-кишечном тракте, пневмония, миокардит.
Инфекция, обусловленная CTFV, встречается у лесных обитателей горRocky Mountain, на высоте от 4000 до 10000 футов, в Северной Америке. Антитела к виру-
су были обнаружены у зайцев Ontario,в а выделение вируса регистрировалось в
Long Island и New York. Eyach virus широко распространен в Европе. Изоляты BAV
были выделены в 1987 г из цереброспинальной жидкости и сыворотки крови паци-
ентов с признаками лихорадки и энцефалита. Индонезийские изоляты были выделе-
ны исключительно от москитов. Хотя клиническое проявление инфекций, вызван-
ных BAV и KDV, документировано не так хорошо, как для CTFV, предполагается широкое их распространение в странах Юго-Восточной Азии.
Критерии подразделения на виды внутри семейства. Также как и в отноше-
нии представителей других родов семейства, определяющим критерием для класси-
фикации по видам является доказательство способности к реассортации генетиче-
ских сегментов при коинфекции, с образованием жизнеспособного потомства. Од432
нако на данный момент недостаточно сведений о реассортации между изолятами, и
в основе методов идентификации отдельных изолятов лежат серологические иссле-
дования в совокупности с анализом нуклеотидных или аминокислотных сиквенсов.
Представители отдельных видов данного рода могут быть идентифицированы по следующим признакам:
1) способность к обмену генетическим материалом путем реассортации сег-
ментов генома во время коинфекции, с образованием жизнеспособных вирионов;
2)результаты анализов на основе методов перекрестной гибридизации(northern или dot-blot, с зондами из РНК или кДНК);
3)серологический анализ с использованием реакции связывания комплемента
(РСК) и реакции нейтрализации. Изоляты CTFV проявляют высокий уровень пере-
крестной нейтрализации. Перекрестная нейтрализация между видами CTFV и EYAV
(подгруппа А) детектируется только в РСК. Вирусы подгрупп А и В не проявляют значимой перекрестной активности;
4) сравнительный анализ сиквенсов (сегментов от 7 до 12). Внутри одного ви-
да проявляется высокий уровень сходства сиквенсов по консервативным сегментам,
например, по сегменту 12 вариабельность не превышает 11 %; 5) сравнительный анализ аминокислотных сиквенсов продуктов сегмента12,
показывает вариабельность между видами более 50 %;
6) сравнительный анализ электрофоретипа вAGE. Внутри одного вида про-
филь электрофоретипа достаточно стабилен. Однако в случае делеций или вставок
(в сегментах 7 и 9) электрофоретип может изменяться; 7) сравнительный анализ консервативных концевых последовательностей
РНК. Данные последовательности проявляют консервативность на уровне вида. Си-
квенс 3'-концов некоторых сегментов может быть консервативным уразных видов
(например, BAV и KDV);
8) анализ G + C состава вирусной РНК. Виды, принадлежащие одной под-
группе, имеют сходный G + C состав. Сегменты РНК видов CTFV и EYAV, принад-
лежащих подгруппе А, имеют состав G + C от 48 % до 52 %, тогда как сегменты ви-
дов BAV и KDV, принадлежащих группу В, имеют G + C состав от 37 % до 39 %. 433
В настоящее время официально зарегистрировано4 основных и 4 предпола-
гаемых вида.
Род: Aquareovirus
Типовой вид: Aquareovirus A (ARV-A) (аквареовирус Л).
Характерные особенности. Аквареовирусы внешне напоминают ортореови-
русы, но имеют геном из 11 сегментов dsRNA. Инфицируют различных водных жи-
вотных, включая рыб и ракообразных. Аквареовирусы репродуцируются в культу-
рах клеток из тканей органов рыб и млекопитающих, при температуре от 15 °С до
25 °С. Характерный ЦПЭ проявляется в виде синцития.
Морфология. Вирусные частицы сферические, икосаэдральной симметрии
(80 нм в диаметре), с двумя концентрическими капсидными чехлами, сформирован-
ными тремя протеиновыми слоями. Внешний капсид, толщиной 10 нм, окружает кор, имеющий диаметр 60 нм. Промежуток между внешним капсидом и внутренним кором, при электронной микроскопии с негативным контрастированием, выглядит в виде четкого светлого кольца. Небольшие поверхностные отростки соединяют внут-
ренние и внешние капсидные слои. Коровая частица содержит также внутренний слой, содержащий 11 геномных сегмента dsRNA и внутренние коровые протеины
(транскриптазный комплекс). Морфология аквареовирусных частиц очень напоми-
нает субвирусные частицы ортореовирусов, однако, главным отличием является от-
сутствие у аквареовирусов гемагглютинирующих спайков (отростков).
Плавучая плотность вириона вCsCl составляет 1,36 г/см3. Инфекционность вируса стабильна при рН от 3 до 10 и при обработке эфиром или хлороформом. Воз-
действие солей цезия к потере белков не приводит. При температуре 4 °С, 16 °С или
23 °С в среде (MEM) с 5 % сыворотки инфекционность аквареовирусов практически
не снижается в течение 28 суток. Однако инфекционность утрачивается при хране-
нии при |
45 °С в течение 7 суток или при нагревании до 56 °С. |
Геном представлен 11 сегментами dsRNA (общая Mr 16,0 ´ 106), представлен- |
|
ные в |
вирусной частице в эквимолярном соотношении. Сегменты имеют Mr от |
0,4 ´ 106 |
до 2,5 ´ 106 и обозначаются «геномный сегмент 1» – «геномный сегмент |
434
11» в соответствии с уменьшением молекулярной массы или повышением электро-
форетической подвижности в 1 % агарозном геле. По размеру (профилю миграции)
сегменты подразделяются на 3 класса: крупные (L, сегменты 1-3, Mr от 2,5 ´ 106 до
2,3 ´ 106), средние (М, сегменты 4-6, Mr от 1,9 ´ 106 до 1,6 ´ 106) и короткие (S, сег-
менты 7-11, Mr от 1,0 ´ 106 до 0,37 ´ 106). По взаимной РНК-РНК гибридизации оп-
ределено 6 видов (AVR-A-F). Электрофоретический профиль одинаков для членов одного вида.
Другие компоненты вириона. Вирион ARV-A содержит 7 структурных про-
теинов: VP1 (Mr 130 ´ 103) капсид (кор); VP2 (Mr 127 ´ 103) – внутренний капсид
(кор); VP3, Mr 126 ´ 103) – внутренний капсид (кор); VP4 (Mr 73 ´ 103) – внутренний капсид (кор); VP5 (Мг 71 ´ 103) – минорный, внешний капсид, VP6 (Mr 46 ´ 103) –
внутренний капсид (кор), VP7 (Mr 35 ´ 103) – мажерный, внешний капсид. Также вирус кодирует 5 неструктурных протеинов: NS1 (Mr 97 ´ 103); NS2 (Mr 39 ´ 103); NS3 (Mr 29 ´ 103); NS4 (Mr 28 ´ 103); NS5 (Mr 15 ´ 103).
Липидных компонентов нет, VP7 ARV-A может быть гликозилирован.
Антигенные свойства. Внешние капсидные протеины аквареовирусов не об-
ладают гемагглютинирующей активностью. Вирусы имеют типо- и группоспецифи-
ческие антигенные детерминанты. Вирусы одного вида антигенно близки. Незначи-
тельная антигенная перекрестная реактивность была показана только междуARV-A
и ARV-B. Вероятно, внутри видов существуют разные серотипы. Мажерный внеш-
ний капсидный протеин ARV-A (VP7) не является мажерным антигеном нейтрали-
зации.
Биологические особенности. Аквареовирусы были выделены от пойкило-
термных позвоночных и беспозвоночных животных, обитающих в пресной и соле-
ной воде. Вирусы хорошо репродуцируются в клеточных линиях из тканей рыб при температуре от 15 °С до 25 °С, с проявлением ЦПЭ в виде синцития. Вирусы обыч-
но слабопатогенны для своих хозяев. Однако grass carp reovirus очень патогенен для карпов (grass carp). Инфекционность аквареовирусов повышается при обработке трипсином или хемотрипсином, что коррелирует с разрушением внешнего капсид-
435
ного протеина (VP7).
Критерии подразделения на виды внутри рода. Как и в отношении предста-
вителей других родов семейства, определяющим критерием для классификации по видам является доказательство способности к реассортации генетических сегментов при коинфекции, с образованием жизнеспособного потомства. Однако на данный момент для аквареовирусов таких данных нет. Поэтому, наиболее употребительны-
ми являются методы на основе перекрестной РНК-гибридизации и серологические тесты.
Представители отдельных видов данного рода могут быть идентифицированы по следующим признакам:
1)способность к обмену генетическим материалом путем реассортации -сег ментов генома во время коинфекции, продуцируя жизнеспособные вирионы;
2)результаты анализов на основе методов перекрестной гибридизации(Northern или dot-blot, с зондами из РНК или кДНК). Например, при гибридизации по
Northern, при условиях (stringency), не дающих более17 ошибочных спариваний,
будет наблюдаться только внутривидовая гибридизация; 3) сравнительный анализ сиквенсов сегментов. Например, геномный сегмент
10, кодирующий мажерный капсидный протеинVP7, проявляет вариабельность по нуклеотидному составу более 45 % между вирусами разных видов. По аминокис-
лотному составу (VP7) вариабельность достигает 64 %;
4) серологический анализ на основе реакции нейтрализации (или других мето-
дов) с использованием полиили моноклональных антител, специфичных консерва-
тивным антигенам. Результаты перекрестной нейтрализации совпадают с результа-
тами перекрестной гибридизации;
5) сравнительный анализ электрофоретипа вAGE. Внутри одного вида про-
филь электрофоретипа достаточно стабилен. Могут наблюдаться сходные электро-
форетипы отдельных сегментов разных видов. Однако в случае делеций или вставок
(в сегментах 7 и 9) электрофоретип может изменяться; 6) сравнительный анализ консервативных концевых последовательностей сег-
ментов геномной РНК. Некоторые близкородственные виды имеют идентичные
436
концевые последовательности у некоторых сегментов.
На основе перекрестной РНК-гибридизации выделено6 видов, и пять видов предполагаемых.
Род: Cypovirus
Типовой вид: Cypovirus J (CPV-1).
Характерные особенности. Вирусы данного рода инфицируют и патогенны только для членистоногих определенных видов. К культурам клеток адаптировать не удалось. При температуре выше 35 °С репликация вируса прекращается. Распро-
странение вируса происходит в составе полиэдров, попадающих в корм. Большинст-
во вирусов вызывают хронические болезни с поражением пищеварительного тракта,
нарушением развития личинок, но редко сопровождается их смертностью.
Диаметр частиц от 55 нм до 69 нм. Вирион имеет только одну капсидную обо-
лочку с поверхностными выступами(спайками). Геном представлен 10 сегментами dsRNA. Геном кодирует 5 протеинов. Для проникновения в клетку и инициации транскрипции не требуется модификации вириона, так как транскриптазные и кэпи-
рующие энзимы активны без модификации част, иц также сохраняют РНК-
полимеразную активность при разрушении(при многократном замораживании-
оттаивании) частицы. Вирусные частицы могут концентрироваться при участии ви-
русного протеина, формируя полиэдры в цитоплазме клеток. Для идентификации видов используются методы анализа электрофоретипа геномныхdsRNA структур-
ных и полиэдринового протеинов. Изоляты с одинаковым электрофоретипом РНК проявляют высокий уровень антигенной перекрестной реактивности по данным про-
теинам.
В настоящее время официально зарегистрировано14 основных и 2 предпола-
гаемых вида.
Род: Fijivirus
Типовой вид: Fiji disease virus (FDV).
Характерные особенности. Инфицируют только насекомых(Nilaparvata lugens reovirus, NLRV) или (Fijiviruses) еще и растения определенных видов семей-
ства Graminae или Liliaceae. Фидживирусы широко распространены в природе, но
437
не обнаружены в Северной Америке, об их обнаружении в Африке и Индии точных данных нет.
Вирионы имеют икосаэдральную симметрию, с двумя оболочками, больше округлой, чем угловатой, формы (d от 65 нм до 70 нм), с короткими отростками
(спайками типа А). Геном представлен 10 сегментами dsRNA. Идентифицировано 6
вирусных протеинов.
Официально идентифицировано 8 видов фидживирусов, разделенных на пять групп (по анализу нуклеотидных и аминокислотных сиквенсов).
Род: Phytoreovirus
Типовой вид: Wound tumor virus (WTV).
Характерные особенности. Основными хозяевами являются растения. Меж-
ду восприимчивыми растениями вирусы распространяются цикадами, в которых ви-
рус также репродуцируется и передается трансовариально. Механической передачи вирусов не отмечается.
Вирионы икосаэдральной симметрии, имеют угловатую поверхность(d 70 нм). Геном представлен 12 сегментами dsRNA. Идентифицировано 7 структур-
ных вирусных протеинов. Антигенного родства по внешним капсидным протеинам у вирусов разных видов нет.
Всего официально идентифицировано 3 вида вирусов и 1 вид предполагаемый.
Род: Oryzavirus
Типовой вид: Rice ragged stunt virus (RRSV).
Характерные особенности. Основными хозяевами являются растения(се-
мейства Graminae). Между восприимчивыми растениями вирусы распространяются определенными видами насекомых, в которых вирус также репродуцируется(тран-
совариально не передается). Механической передачи вирусов не отмечается. Рас-
пространены в странах Юго-Восточной Азии и Дальнего Востока, в Тайване; нано-
сят значительный ущерб в рисоводстве (потери урожая от 20 % до 100 %).
Интактные вирионы икосаэдральной симметрии, с 2 белковыми оболочками
(диаметр от 75 нм до 80 нм), имеют выросты (спайки) типов А и В. Геном представ-
лен 10 сегментами dsRNA. Идентифицировано 5 структурных и 3 неструктурных
438
вирусных протеина. Выражено значительное антигенное родство по некоторым про-
теинам обоих видов вирусов.
Всего официально идентифицировано 2 вида вирусов.
Неклассифицированные вирусы семейства.
Описано 7 видов вирусов, выделенных от насекомых, 3 вида – от ракообраз-
ных и 1 вид – от паукообразных.
14.2.2 Семейство: Birnaviridae
Род: Aquabirnavirus, Avibirnavirus, Entomobirnavirus
Характеристика вириона. Вирион безоболочечный, икосаэдральной симмет-
рии (диаметр 60 нм) с одним протеиновым чехлом. Капсид образован 260 тример-
ными субъединицами (решетка Т13), внутренний слой состоит из200 тримерных субъединиц, производных VP3 и VP4 по внутренним пятиосным вершинам.
Mr (вирион) 55 ´ 106, плавучая плотность в CsCl 1,33 г/см3 (1,30 г/см3 – де-
фектные интерферирующие частицы).
Вирусные частицы стабильны при рН от 3 до 9, нагревании до 60 °С в течение
1 часа, устойчивы к воздействию эфира и 1 %-го додецилсульфата натрия при 20 °С,
рН 7,5 в течение 30 минут.
Геном представлен 2 сегментами двуспиральной РНК (от 9 % до 10 % массы вириона). Размер большего сегмента А вируса инфекционного некроза поджелудоч-
ной железы рыб (IPNV) варьирует в пределах 2962 bр (штамм SP), 3092 bр (штамм
Jasper) и 3104 bр (штаммы N1 и DRT). Размер сегмента В варьирует от2731 bр
(штамм DRT) до 2784 bр (штамм Jasper). У вируса инфекционной бурсальной болез-
ни (IBDV) размер сегмента А составляет от3063 bр (штамм Farragher) до 3261 bр
(штамм Р2). Сегмент В данного вируса имеет размер от2715 bр (штамм UK661) до
2922 bр (штамм QC-2). У Drosophila X virus (DXV) сегмент А имеет длину 3360 bр.
Несмотря на различия в размере сегмента А среди членов одного рода, продуктом кодирующего участка генома является полипротеин из972 (IPNV), 1012 (IBDV) и 1032 (DXV) аминокислотных остатков. Также репортерный участок кодирует ви439
русную полимеразу размером от 844 до 845 (IPNV), 879 (IBDV) и 891 (штамм QC-2, IBDV) аминокислотных остатков. Оба геномных сегмента включают протеинVPg
(Mr 94 ´ 103), связанный с ним по 5'-концам.
Другие компоненты вириона. Вирион содержит 5 полипептидов: VP1 (Mr
94 ´ 103), обладающий активностью РНК-зависимой РНК полимеразы, так же как и
VPg; npe-VP2 (Mr 62 ´ 103) и VP2 (Mr 54 ´ 103), являющиеся мажерными капсидны-
ми полипептидами и типоспецифическими антигенами; VP3 (Mr 30 ´ 103), являю-
щийся внутренним капсидным протеином и группоспецифическим антигеном. Не-
структурный протеин NS (IPNV) является вирускодируемой протеазой, которая раз-
резает полипротеин до VP2, NS и VP3. Вирусный протеин, обозначаемый VP4 (Mr 29 ´ 103), является компонентом вириона IBDV и проявляет протеазную активность,
как и протеин NS. Дополнительный неструктурный полипептид (имеющий положи-
тельный заряд), обозначаемый VP5 (Mr 16,5 ´ 103 у IBDV или 17 ´ 103 у IPNV) не существенен для репликации вирусаIBDV. Нет сведений о 5'-кэпировании вирус-
ных мРНК.
Липидов в |
структуре |
вириона |
не обнаружено. У IPNV |
и IBDV |
N- |
гликозилированных |
протеинов |
не |
выявлено. Протеин VP2 |
(IPNV) |
О- |
гликозилирован. |
|
|
|
|
|
Организация генома и репликация. Организация сегмента А разных бирнави-
русов сходна, хотя отмечается некоторое различие по размеру протеинов. Сегмент А генома IPNV имеет 2 ORFs: ORF1 кодирует протеин с Mr 17 ´ 103, а ORF2 с пере-
крывающейся рамкой считывания кодирует большой полипротеин с Mr 106 ´ 103. У DXV 0JAF1 имеет сиквенс, кодирующий протеин с Mr 27 ´ 103 (237 аминокислот-
ных остатков), расположенный между участками, кодирующими VP4 и VP3. Сег-
мент В кодирует один крупный продукт (Mr 94 ´ 103).
Единичный цикл репродукции занимает от18 до 22 часов у IPNV и от 6 до 8
часов у IBDV. Вируссвязывающие протеины (IBDV) обнаруживаются на поверхно-
сти разных типов клеток цыплят. После проникновения вируса в клетку активирует-
ся вирусная РНК-зависимая РНК полимераза, образующая 2 продукта, соответст-
440