Arterivirus, en familj av enkelsträngade RNA-virus som tillhör ordningen Nidovirales, producerar mer proteiner och budbärar-RNA än vad som tidigare rapporterats, ett fynd som ger viktiga insikter om ett virus som potentiellt kan utvecklas för att infektera människor i framtiden, enligt en ny forskningsstudie.

Tidigare, endast nio genomsekvenser, kända som transkriptionsregulatoriska sekvenser (TRS), rapporterades för arterivirus Simian hemorrhagic fever virus (SHFV), som infekterar apor. Dock, den nya studien använde nästa generations sekvenseringsteknik och fann att 96 TRS användes av detta virus för att producera subgenomiska budbärar-RNA (sg mRNA) i både SHFV-infekterade njurceller och vita blodkroppar från makaker, apor som främst finns i Asien. Fyra av de tidigare identifierade TRS visade sig inte vara de dominerande som används för genuttryck.

Resultaten publiceras i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Det här viruset infekterar för närvarande inte schimpanser eller människor, men det är ett av de virus som nyligen har satts upp på en lista över möjliga framväxande virus som kan utvecklas för att infektera schimpanser och/eller människor i framtiden, " sa Dr Margo A. Brinton, motsvarande författare till tidningen och Regents' Professor of Biology vid Georgia State University. "Ingen förstår vad som begränsar värdområdet för detta virus så exakt. SHFV är i samma virusgrupp som flera virus som orsakar viktiga jordbrukssjukdomar och är också relaterat till SARS-viruset (Severe Acute Respiratory Syndrome).

SHFV-infektion påverkar apor av olika arter olika. Infektioner hos arter av afrikanska apor är vanligtvis asymtomatiska, men infektioner hos asiatiska makakapor utlöser en akut, dödlig hemorragisk sjukdom med död som inträffar inom en till två veckor efter infektion. Viruset infekterar makrofager och dendritiska celler, typer av vita blodkroppar som vanligtvis är väsentliga komponenter i det initiala värdförsvaret mot en virusinfektion.

Förutom SHFV, arterivirusfamiljen inkluderar porcint reproduktivt och respiratoriskt syndromvirus (PRRSV), som orsakar sjukdom hos grisar, och Equine arteritis virus (EAV), som orsakar sjukdomar hos hästar.

Nidovirus, den stora grupp av virus som arterivirus tillhör, inkluderar även Coronaviruset, Mesonivirus och Ronivirus familjer. Alla nidovirus har en unik replikationsmekanism för att generera sg mRNA från den högra sidan av genomet RNA, medan de virala replikativa polyproteinerna översätts direkt från den vänstra sidan av genomet RNA.

"TRS reglerar produktionen av mallarna för sg-mRNA från genom-RNA, ", sade Brinton. "Visdomen var att det fanns en primär TRS för varje strukturell gen. Genom att använda nästa generations sekvensering för att få en mycket djup analys av alla sg-mRNA som gjordes i de infekterade cellerna, vi fann att det fanns flera TRS för många av de strukturella proteinerna (högst 11) och de producerade alla sg mRNA. Folk trodde att de få ytterligare TRS som hittades tidigare bara var säkerhetskopior och inte användes om inte den primära inaktiverades av mutation, men våra data visar att de alla alltid används."

Forskarna upptäckte också TRS i den vänstra regionen av genomet som producerar sg mRNA som ger ett alternativt sätt för viruset att förstärka mängden av dess replikativa proteiner.

Dessutom, de hittade några TRS som genererade sg mRNA med en annan läsram än genomet, vilket innebär att tidigare okända proteiner produceras. RNA-nukleotidsekvenser läses som tripletter av en translaterande ribosom, med en aminosyra tillsatt till det växande proteinet per triplett. Tripletten kallas läsramen. Om den förskjuts med en eller två nukleotider, detta resulterar i en alternativ läsram och en annan aminosyrasekvens översätts.

"Detta fynd visade att viruset faktiskt kan göra mer proteiner än vad man tidigare trodde var fallet, sa Brinton.

Studien upptäckte också ett antal sg-mRNA som endast producerar det terminala fragmentet av ett känt viralt protein.

"För att testa funktionen hos vart och ett av dessa fragment, "Brinton sa, "vi slog ut deras produktion i infekterade celler en i taget genom att mutera varje startkod för översättning. Mindre virus producerades när två av dessa fragment inte producerades, vilket tyder på att åtminstone några av dessa små proteiner är funktionellt viktiga.

"Funktionerna hos de nyupptäckta virala proteinerna är okända. Det finns fortfarande mycket mer vi måste lära oss för att förstå hur dessa virala proteiner manipulerar den infekterade cellen och/eller reglerar viral replikation."