Введение

Rhabdoviridae – семейство РНК-вирусов с отрицательной полярностью, входящее в порядок Mononegavirales. Естественными хозяевами являются позвоночные (включая млекопитающих и человека), беспозвоночные, растения, грибы и простейшие. Заболевания, связанные с вирусами этого семейства, включают энцефалит, вызванный вирусом бешенства, и гриппоподобные симптомы у людей, вызываемые везикуловирусами. Название происходит от древнегреческого слова rhabdos, означающего «палка», что отражает форму вирусных частиц. Семейство включает 40 родов, большинство из которых относится к трем подсемействам.

Структура

Индивидуальные вирусные частицы (вирионы) рабдовирусов состоят из РНК, белка, углеводов и липидов. Они имеют сложную бацилловидную или пулевидную форму. Все эти вирусы обладают структурным сходством и классифицированы как одно семейство. Вирионы имеют ширину около 75 нм и длину около 180 нм. Все рабдовирусы кодируют эти пять белков в своих геномах. Помимо этих белков, многие рабдовирусы кодируют один или несколько дополнительных белков. Помимо функций, связанных со сборкой вируса, морфогенезом и почкованием, опоясываемым плазматической мембраной хозяина, были обнаружены дополнительные функции, такие как регуляция синтеза РНК, влияющая на баланс между продуктами репликации и транскрипции, что позволило провести эксперименты по обратной генетике с вирусом бешенства, членом семейства Rhabdoviridae. Большой (L) белок обладает несколькими ферментативными функциями в синтезе и процессинге вирусной РНК. Ген L кодирует этот L-белок, который содержит несколько доменов. Помимо синтеза РНК, считается, что он участвует в метилировании 5'-конца и полиаденилировании. Рабдовирусы, инфицирующие позвоночных (особенно млекопитающих и рыб), растения и насекомых, обычно имеют форму пули. Однако, в отличие от парамиксовирусов, рабдовирусы не обладают гемагглютинирующей и нейраминидазной активностью. Матричный (M) белок рабдовируса очень мал (~20–25 кДа), однако играет ряд важных ролей в цикле репликации вируса. Эти белки рабдовирусов составляют основные структурные компоненты вируса и являются многофункциональными белками, необходимыми для созревания вируса и процесса почкования, а также регулируют баланс синтеза вирусной РНК, переключая синтез с транскрипции на репликацию. Для репликации необходимо экспрессировать как L-, так и P-белки для регуляции транскрипции. Фосфопротеин (P) также играет важную роль в процессе репликации, поскольку комплексы N-P, а не N один, необходимы для правильной и селективной инкапсидации вирусной РНК. Следовательно, репликация невозможна после инфицирования, пока первичная транскрипция и трансляция не произведут достаточное количество N-белка. L-белок обладает широким спектром ферментативной активности, такой как репликация РНК, добавление 5'-капа, фосфорилирование P-белка. L-белок обеспечивает репликацию в цитоплазме. Во время их синтеза мРНК подвергаются процессингу для добавления 5'-капа и 3'-полиаденилового хвоста к каждой молекуле. Эта структура гомологична клеточным мРНК и, таким образом, может быть транслирована клеточными рибосомами для производства как структурных, так и неструктурных белков. Геномная репликация требует источника вновь синтезированного N-белка для инкапсидации РНК. Это происходит во время синтеза и приводит к образованию полноразмерной антигеномной копии. В свою очередь, она используется для производства большего количества РНК с отрицательным смыслом. Для этого процесса требуется вирусная полимераза, но механизм участия полимеразы как в синтезе мРНК, так и в геномной репликации до конца не изучен. Репликация характерно происходит в тельце включения внутри цитоплазмы, откуда вирионы почковываются через различные цитоплазматические мембраны и внешнюю мембрану клетки. В результате этого процесса происходит приобретение белков M + G, ответственных за характерную пулевидную морфологию вируса.

Клады

Эти вирусы делятся на четыре группы на основании гена РНК-полимеразы. Базальный клад составляют новирабдовирусы, заражающие рыб. Циторхабдовирусы и нуклеорхабдовирусы, заражающие растения, являются сестринскими кладами. Лиссавирусы образуют собственный клад, который более тесно связан с кладами наземных позвоночных и насекомых, чем с растительными вирусами. Оставшиеся вирусы образуют множество сильно разветвленных кладов и заражают членистоногих и наземных позвоночных. Анализ 99 видов рабдовирусов животных, проведенный в 2015 году, показал, что они относятся к 17 таксономическим группам, восемь из которых – лиссавирус, везикуловирус, перхабдовирус, сигмавирус, эфемеровирус, тибровирус, тупавирус и спрививирус – были признаны ранее. Авторы предложили семь новых таксонов на основе полученных результатов: "Альмендравирус", "Баиавирус", "Кюриовирус", "Хапавирус", "Ледантевирус", "Саугравирус" и "Срипувирус". Семь видов не вошли ни в одну из групп, что указывает на необходимость выделения дополнительных таксонов.

Предлагаемые классификации

Неофициальная супергруппа "димархабдовирус" включает роды Эфемеровирус и Везикуловирус. Ряд других вирусов, не отнесенных к каким-либо родам, также принадлежат к этому таксону. Эта супергруппа объединяет роды, содержащие виды, способные к репликации как в организмах позвоночных, так и беспозвоночных, и имеющие биологические циклы, включающие передачу кровососущими двукрылыми насекомыми (диптеранами).

Прототипичные рабдовирусы

Прототипичным и наиболее изученным рабдовирусом является вирус везикулярного стоматита Индиана. Он является предпочтительной модельной системой для изучения биологии рабдовирусов и мононегавирусов в целом. Болезнь бешенства у млекопитающих вызывается лиссавирусами, несколько видов которых были идентифицированы. Рабдовирусы являются важными патогенами для животных и растений. Рабдовирусы передаются хозяевам переносчиками, такими как тли, цикадки, листовертки, чёрные мухи, москиты и комары. В сентябре 2012 года исследователи, опубликовавшие статью в журнале PLOS Pathogens, описали новый вид рабдовируса, названный Bas Congo virus (BASV), который был обнаружен в образце крови пациента, выжившего после болезни, напоминающей геморрагическую лихорадку. В 2015 году два новых рабдовируса, вирус Ekpoma 1 и вирус Ekpoma 2, были обнаружены в образцах крови двух здоровых женщин на юго-западе Нигерии. Вирус Ekpoma 1 и вирус Ekpoma 2, по-видимому, хорошо реплицируются у людей (вирусная нагрузка варьировалась от ~45 000 до ~4,5 миллиона копий РНК/мл плазмы), но не вызывали каких-либо наблюдаемых симптомов заболевания. Воздействие вируса Ekpoma 2 широко распространено в определенных районах Нигерии, где уровень серопревалентности близок к 50%.