Arterivirus, una famiglia di virus a RNA a filamento singolo che appartiene all'ordine Nidovirales, produrre più proteine ​​e RNA messaggeri di quanto riportato in precedenza, una scoperta che fornisce importanti spunti su un virus che potrebbe potenzialmente evolversi per infettare gli esseri umani in futuro, secondo un nuovo studio di ricerca.

In precedenza, solo nove sequenze genomiche, note come sequenze regolatorie della trascrizione (TRS), sono stati segnalati per l'arterivirus virus della febbre emorragica di Simian (SHFV), che infetta le scimmie. Però, il nuovo studio ha utilizzato la tecnologia di sequenziamento di nuova generazione e ha scoperto che 96 TRS sono stati utilizzati da questo virus per produrre RNA messaggeri subgenomici (sg mRNA) sia nelle cellule renali infette da SHFV che nei globuli bianchi dei macachi, scimmie trovate principalmente in Asia. Quattro dei TRS precedentemente identificati sono risultati non essere quelli predominanti utilizzati per l'espressione genica.

I risultati sono pubblicati sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"Questo virus attualmente non infetta né gli scimpanzé né gli esseri umani, ma è uno dei virus che è stato recentemente inserito in un elenco di possibili virus emergenti che potrebbero evolversi per infettare gli scimpanzé e/o gli esseri umani in futuro, " ha detto la dottoressa Margo A. Brinton, autore corrispondente dell'articolo e professore di biologia presso la Georgia State University. "Nessuno capisce cosa stia limitando la gamma di ospiti di questo virus in modo così preciso. SHFV è nello stesso gruppo di virus di diversi virus che causano importanti malattie agricole ed è anche correlato al virus della SARS (Sindrome respiratoria acuta grave)".

L'infezione da SHFV colpisce in modo diverso scimmie di specie diverse. Le infezioni nelle specie di scimmie africane sono tipicamente asintomatiche, ma le infezioni nei macachi asiatici innescano un acuto, malattia emorragica fatale con morte che si verifica entro una o due settimane dopo l'infezione. Il virus infetta i macrofagi e le cellule dendritiche, tipi di globuli bianchi che sono tipicamente componenti essenziali della difesa iniziale dell'ospite contro un'infezione virale.

Oltre a SHFV, la famiglia degli arterivirus comprende il virus della sindrome riproduttiva e respiratoria dei suini (PRRSV), che causa malattie nei suini, e virus dell'arterite equina (EAV), che causa malattie nei cavalli.

Nidovirus, il grande gruppo di virus a cui appartengono gli arterivirus, includere anche il Coronavirus, Famiglie Mesonivirus e Ronivirus. Tutti i nidovirus hanno un meccanismo di replicazione unico per la generazione di mRNA sg dal lato destro dell'RNA del genoma, mentre le poliproteine ​​replicative virali sono tradotte direttamente dal lato sinistro dell'RNA del genoma.

"I TRS regolano la produzione dei modelli per gli mRNA sg dall'RNA del genoma, " Brinton ha detto. "La saggezza era che ci fosse un TRS primario per ogni gene strutturale. Utilizzando il sequenziamento di nuova generazione per ottenere un'analisi molto approfondita di tutti gli sg mRNA prodotti nelle cellule infette, abbiamo scoperto che c'erano più TRS per molte delle proteine ​​strutturali (un massimo di 11) e tutti producevano sg mRNA. La gente pensava che i pochi TRS aggiuntivi trovati in precedenza fossero solo backup e non fossero usati a meno che quello primario non fosse stato inattivato dalla mutazione, ma i nostri dati mostrano che vengono sempre utilizzati".

I ricercatori hanno anche scoperto i TRS nella regione sinistra del genoma che producono sg mRNA che forniscono al virus un mezzo alternativo per amplificare l'abbondanza delle sue proteine ​​replicative.

Inoltre, hanno trovato alcuni TRS che hanno generato sg mRNA con un frame di lettura diverso da quello del genoma, il che significa che vengono prodotte proteine ​​precedentemente sconosciute. Le sequenze nucleotidiche di RNA vengono lette come triplette da un ribosoma traduttore, con un amminoacido aggiunto alla proteina in crescita per tripletta. La tripletta è chiamata frame di lettura. Se è spostato di uno o due nucleotidi, ciò si traduce in un frame di lettura alternativo e viene tradotta una sequenza di amminoacidi diversa.

"Questa scoperta ha mostrato che il virus può effettivamente produrre più proteine ​​di quanto si pensasse in precedenza, " ha detto Brinton.

Lo studio ha anche scoperto una serie di mRNA sg che producono solo il frammento terminale di una proteina virale nota.

"Per testare la funzione di ciascuno di questi frammenti, "Briton ha detto, "abbiamo eliminato la loro produzione nelle cellule infette una alla volta mutando ogni codice di inizio per la traduzione. È stato prodotto meno virus quando due di questi frammenti non sono stati prodotti, suggerendo che almeno alcune di queste piccole proteine ​​sono funzionalmente importanti.

"Le funzioni delle proteine ​​virali appena scoperte sono sconosciute. C'è ancora molto da imparare per capire come queste proteine ​​virali manipolano la cellula infetta e/o regolano la replicazione virale".