Родина Baculoviridae

1. Родина Baculoviridae

1 рід Alphabaculovirus – нуклеополіедровірус
Autographa
californica
multiple
nucleopolyhedrovirus (AcMNPV), Adoxophyes
honmai (AdhoNPV), Trichoplusia ni (TnSNPV),
Spodoptera frugiperda multiple (SfMNPV),
Bombyx mori (BmNPV) (Т3, S1); Rachiplusia ou
multiple nucleopolyhedrovirus (strain R1)
Хазяїн – летаючі комахи

2.

2 рід Betabaculovirus -грануловірус Cydia
pomonella (CpGV), Adoxophyes orana (AdorGV), Cydia
pomonella granulovirus (CpGV), Lacanobia oleracea
(LaoLGV), Plutella xylostella (PlxlGV); Helicoverpa
armigera granulovirus (HearNPV), Trichoplusia ni
granulovirus (TnSNPV)
Хазяї - Членистоногі:
Комахи: Lepidoptora, Hymenoptera,
Diptera,
Ракоподібні: Decapoda (креветки)

3.

3
Рід
Gammabaculovirus
нуклеополіедровірус
Neodiprion
lecontei, Neodiprion sertifer.

4.

• 4 рід Deltabaculovirus –
нуклеополіедровірус Culex nigripalpus NPV
(CuniNPV)
• Природний хазяїн - Mosquito larvae

5.

Нуклеополіедравіруси.
У залежності від кількості нуклеокапсидів у віріоні
нуклеополіедровіруси розподіляється на дві групи:
- 1 група – віріони, що містять один нуклеокапсид
(Trihoplusia sp. SNPV (TnSNPV));
- 2 група – декілька нуклеокапсидів у віріоні (Autograha
californica MNPV (AcMNPV)).

6.

Для обох груп нуклеополедравірусів характерним є наявність
декількох віріонів у тільцях-включеннях.
Грануловіруси відрізняються від нуклеополіедравірусів за такими
характеристиками:
- мають гранулярний вигляд
- у середині тілець-включень, що виникають при ураженні
вірусами, присутній єдиний віріон.

7. Оболонка з клітини -хазяїна

Тільцявключення
(поліедрин чи
гранулін)
Вірусна
ДНК
нуклеокапсид
Оболонка
віріону
Оболонка
поліедра
(чаша)
Вірус, що брунькується
Віруси поліедрів
Occluded derived virus
Нуклеокапсид – спіральної симетрії.
Розмір: 30-60 нм у діаметрі та довжиною 250-300 нм.

8.

Фенотипи бакуловірусів: BV та ODV

9.

Поліедр MNPV у розрізі
Поліедри
NPV

10.

11.

Геном - 2-л циркулярна ДНК,
розмір 80-180 тис.п.о.

12.

Кількість відкритих рамок зчитування: від 120
до 160.
У структурі геному розсіяно багато дрібних
послідовностей – гомологічних регіонів (hrs),
що підсилють транскрипцію ранніх генів, а
також вдіграють роль ділянки початку
реплікації.

13.

Білок
Функція
Поліедрин/гранулін
Білок, що продукується у великій кількості та є
необхідним для формування кристалічного матриксу
для тілець-включень. Захищає віріони від
пошкоджуючого впливу факторів зовнішнього
середовища.
GP64/F-білок
Присутній лише у структурі вірусів, що
брунькуються, необхідний для ефективного
проникнення цієї форми у середину клітини.
EGT
Фермент, що призводить до інактивації гормонів, які
необхідні для ліньки, та екдістероїдів.
Р35, IAP-1,–2, -3,-4
Інгібітори апоптозу, попереджують його запуск.
ДНК-полімераза
Вірусна ДНК-полімераза. Необхідна для реплікації
вірусного геному.
IE-0, -1, -2, PE38
Білки-транс-активатори, що утворюються на ранній
стадії життєвого циклу. Регулюють активність інших
(особливо ранніх) генів.
LEF (Late expression
factors) - не менше 18
Фактори пізньої експресії необхідні для експресії
пізніх генів. Деякі із них призводять до інгібіції
певних клітинних функцій.

14.

P 6,9
Дефосфорилювання цього білка є необхідним процесом
для упаковки ДНК. Його фосфорилювання призводить до
розплетення ДНК при проникненні віріонів у середину
клітини.
Убіквітин
Гомолог клітинного убіквітину. Блокує деградацію певних
білків протягом вірусної інфекції.
Катепсин та хітиназа
Можливо відіграє роль у руйнуванні перитрофічної
мембрани при розвитку інфекції. Є необхідним для
розчинення тканин хазяїна та розповсюдження віріонівнащадків усередині хазяїна.

15. Реплікативний цикл бакуловірусів - біфазний

16. Репродукція бакуловірусів

17.

Передрання. Експресія вірусних транс-регуляторів та генів, які не
потребують трансрегуляторів для ефективної транскрипції. Багато з
генів, що експресуюються протягом цієї фази, включаються при
установці інфекції.
Віддалено рання. Експресі генів, що необхідні для реплікації вірусу та
модифікації хазяїна. Гени, що включаються протяом цієї фази, для
ефективної транскрипції завжди потребують присутності вірусних
транс-регуляторів (IE-0, IE-1, PE38).
Пізня. Перехід від ранніх до пізньої стадій характеризується припиненням
реплікації клітинної ДНК та синтезом білку. Відбувається формуванням
нуклеокапсидів. Вірус, що брунькується, продукується та розсіюється по
організму хазяїна.
Віддалено пізні стадія (формування тілець). Визначна стадія для вірусної
інфекції. Відбувається оточення віріонів білком- поліедрином. Вірусні
протеази розіджують хазяйські тканини та призводять до деградації
екзоскелету. Оточені оболонкою віріони нащадків розсіюються по
оточуючим тканинам для горизонтальної передачі.

18. Ранні білки, задіяні в реплікації

19.

Білки,
регулюють
стадію
що
пізню

20.

21.

22.

Оболонковий віріон
нуклеокапсид

23.

Брунькування дозрілих віріонів бакуловірусів (AcMNPV)
через оболонку цитоплазматичної мембрани

24.

поліедрин

25.

Процес формування поліедрів AcMNPV

26.

Попередник оболонки
з поліедрину
Дозрілі тільцявключення

27.

Оболонка
поліедра

28.

29.

30.

• Бакуловіруси
уражують,
головним
чином, передімагінальні фази комахи –
личинку та лялечку. В імаго, якщо і
виявляються одиничні віріони або
поліедри, то це суттєво не впливає на
життєдіяльність комахи.

31. Передача

• Бакуловіруси
можуть приникати в
організм комахи не
лише орально, але й
через
травми
зовнішніх покривів.

32.

Ураження хазяїна-комахи NPV

33. Патогенез

Представникам
тропізм.
Патогенез
родини
Baculoviridae
притаманний
різний
• Представники
нуклеопоіедровіруси
перед
тим
як
розповсюджуються по тканинам (гематоцитам, жировим тілам,
клітинам епідермісу та трахеальному матриксу) уражують
клітини середньої кишки. При цьому невелика кількість
включень виявляється у клітинах середньої кишки, а в основному
вони формуються в інших тканинах.
• Інші бакуловіруси уражують лише клітини середньої кишки та
формують у них включення. Невелика кількість грануловірусів
мають тропізм, подібний до нуклеополіедравірусів: спочатку
інфікують клітини середньої кишки, а потім розповсюджуються
до майже усіх типів тканин та формують у них включення.

34.

• Біологічною особливістю бакуловірусів є їх
здатність до латенції. Віруси можуть протягом
багатьох генерацій комах знаходитися в
прихованому (латентному) стані, передаватися
трансоваріально, а потім при сприятливих
умовах (різні стресові фактори: висока
вологість, нестача корма, різке зниження
температури) відбувається їх активація і
розвивається гостра форма хвороби, яка, як
правило, викликає загибель комахи.

35.

Взаємодія вірусу та організму
Бакуловіруси викликають
-Апоптоз;
-Інгібіцію апоптозу;
-Попередження линьки за рахунок
активності білку Egt та активності
вірусних хітиназ.

36.

• Характерною особливістю бакуловірусів
є
здатність
викликати
масові
захворювання в популяціях своїх хазяїв
із загибеллю в короткі строки більшої їх
частини. Ця обставина призвела до
застосування бакуловірусів у біоконтролі
за комахами-шкідниками.

37. Використання бакуловірусів

-вектори;
-біологічний контроль за
комахами.