 | |
| Systematyka | |
| Grupa | Grupa I (dsDNA) |
|---|---|
| Cechy wiralne | |
| Osłonka | obecna |
Bakulowirusy (Baculoviridae) – rodzinawirusówstawonogów (głównieowadów) obejmująca 4 rodzaje.
Bakulowirusy ze względu na rodzaj ciałek okluzyjnych dzieli się na dwa typy:nucleopolyhedrovirus (NPV) – wirusy poliedrozy jądrowej (np.Autographa californica nucleopolyhedrovirus – AcMNPV) orazgranulovirus (GV) – wirusy granulozy (np.Plodia interpunctella granulovirus – PiGV)[1][2].
Współcześnie rodzinaBaculoviridae jest podzielona ze względu na cechy biologiczne, fenotypowe i filogenetyczne na cztery rodzaje[2][3]:
Bakulowirusy są najlepiej poznanymi wirusami owadów[4]. Zawierają dużą dwuniciową kolistą cząsteczkęDNA o wielkości 80–180kpz. Zawiera ona 90–180genów[3].Genom upakowany jest w pałeczkowate nukleokapsydy o 200–400 nm długości i ok. 36 nm szerokości[5].Nukleokapsydy są otoczone białkowo-lipidową osłonką, tworzącwirion[2]. Wirusy wytwarzają białkowe ciałka okluzyjne nazywanepoliedrami (kształt wielościanu) u NPV lubgranulami (kształt owalny) u GV, w których zatopione są ich pałeczkowate wiriony[3][6]. Chronią one przed niekorzystnym wpływem środowiska. W granulach występują wiriony w postaci pojedynczej; w poliedrach w postaci pojedynczej (SNVP – single-nucleocapsid) lub w pęczkach otoczonych wspólną błoną (MNVP – multi-nucleocapsid)[6].
Dwie formyfenotypowe tworzą się podczasinfekcji – ODV (okluzyjna forma wirusa, ang.occlusion derived virus) oraz BV (formy wypączkowane wirusa, ang.buddied virus). Mają one taki sam nukleokapsyd, ale różne osłonki. Forma ODV jest odpowiedzialna zapierwotną infekcję wirusa na drodze pokarmowej, natomiast forma BV infekuje na drodze pozapokarmowej, odpowiada zawtórne zarażenia między komórkami, można dokonać infekcji tą formą przez wstrzyknięcie. Dlatego też formy BV używa się wbiologii molekularnej do infekowaniakultur komórkowych, a formę ODV jakopestycydy[2].
W alkalicznym środowisku jelita owada ciała okluzyjne (formy ODV) ulegają rozpuszczeniu. Osłonka białkowo-lipidowa ulega fuzji zbłoną komórkową ścianjelita, uwalniając nukleokapsydy docytoplazmy[5]. Stamtąd migrują dojądra komórkowego i uwalniają DNA wirusowy[2].
Można wyróżnić trzy fazy ekspresji genów wirusowych:
Złożone wirusy wypączkowują przez błonę jądrową (formy BV), otrzymując lipidową otoczkę. Wirusy te atakują kolejne komórki owada, które produkują kolejne wiriony; niektóre są w jądrze otaczane ciałkiem okluzyjnym, tworząc formy ODV[5]. W ostatniej fazie dwa białka wirusowe –chitynaza ikatepsyna ułatwiają rozpadkutykuli gospodarza, a następnie wiriony są uwalniane i mogą infekować kolejnelarwy, które zjedzą okluzyjne formy wirusa znajdujące się na roślinie. Zakażenie może też nastąpić wertykalnie, kiedy wirus wnika dojaj[7]. Generalnie śmierć owada następuje w przeciągu 1–2 tygodni po infekcji[6].
Odkryto ponad 600 gatunków, które mogą byćgospodarzem dla wirusa. Są to w większości owady z rzędumotyli (Lepidoptera). Atakują również gatunki z rzędumuchówek (Diptera),błonkoskrzydłych (Hymenoptera),chruścików (Trichoptera), a także niektóreskorupiaki (Crustacea) idziesięcionogi (Decapoda)[1]. Nigdy nie zanotowano żadnej infekcji bakulowirusami ukręgowców (w tym człowieka), roślin ibezkręgowców poza powyżej wymienionymi[5].
 | Zobacz galerię związaną z tematem:Bakulowirusy |
Bakulowirusy mogą być wykorzystywane jako biologiczneśrodki do zwalczania owadzichszkodników[5]. Wiele zostało genetycznie udoskonalonych przez wprowadzenie dodatkowych genów, aby stały się skutecznymi, przyjaznymi środowiskuinsektycydami[2]. Wykazują zwykle dużą specyficzność, przez co jeśli ma się do czynienia z wieloma gatunkami szkodników, trzeba stosować kilka preparatów[6].
Niektóre wirusy NPV, w tym wirus wyizolowany zAutographa californica, zostały przerobione na wydajneeukariotycznewektory ekspresyjne do użytku winżynierii genetycznej[1]. Pozwalają na uzyskanie wielupotranslacyjnych modyfikacji białek charakterystycznych dla eukariotów, niezbędnych dla uzyskania funkcjonalnego białka, a jednocześnie są bardzo wydajne, umożliwiając produkcję porównywalnych ilości białek zwektorami opartymi na prokariotycznych systemach[8]. Ze względu na niepatogeniczność względem ssaków i nietoksyczność, brak możliwości replikacji w takich komórkach zmodyfikowane bakulowirusy są obiecującym narzędziem do zastosowania w medycynie doterapii genowej[9].