CC BY
106
УДК 619:616.006.446.003.1
К ВОПРОСУ О СПЕЦИФИКЕ РЕПРОДУКЦИИ ВИРУСА ЛЕЙКОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И МЕТОДОВ ЕГО
ВЫЯВЛЕНИЯ
Хазипов Н.З., Тюрикова Р.П.
Казанская государственная академия ветеринарной медицины
Ключевые слова: вирус лейкоза крупного рогатого скота,
репликация вируса, иммунные комплексы, генотипирование.
Key words: virus bovine leukemia, virus replication, immune
complexes, genotyping.
Вирус лейкоза КРС или бычий вирус лейкоза (BLV) относится к семейству ретровирусов, роду дельтавирусов. Его доля в структуре инфекционной патологии постоянно растет.
Клетками-мишенями для BLV являются В-лимфоциты с поверхностными иммуноглобулинами IgM, белками главного комплекса гистосовместимости класса 11, а также с маркерами СД 5+, СД 11b+ и CD25. Геном BLV обнаружен и в клетках СД3+, СД 4+, СД8+ и уб-Т-клетках. Однако только в В-лимфоцитах происходит репродукция вируса (1).
Геном вириона BLV представляют две идентичные, ассоциированные друг с другом одноцепочечные +РНК. Вместе с нуклеокапсидными и капсидными белками они формируют капсид вириона, а оболочка его образуется из компонентов клеточной мембраны с включенными в них вирусными гликопротеидами gp51 и gp 28.
Считается, что в вирионе должна быть обратная транскриптаза (РНК-зависимая ДНК-полимераза или ревертаза) по аналогии с изученными ретровирусами. Когда вирус проникает в клетку и его геном освобождается от белков, на основе одной из нитей вирусной РНК с помощью этой ревертазы синтезируется ДНК, далее она замыкается в кольцо, проникает в ядро клетки и встраивается в ее геном (2). Биологическая роль второй цепи вирусной РНК не известна.
Филогенетическое сравнение различных ретровирусов показало, что экзогенный онковирус BLV отличается от всех С вирусов млекопитающих тем, что широко распространен в стадах и вместе с вирусом Т-клеточного лейкоза человека (HTLV) относится к особой группе типа Е (3). Кроме того, экспериментально установлено, что в процессе созревания вириона при выходе его из клетки происходит расщепление крупных белков в вирионе, в то время как масса ревертазы составляет 80 тысяч дальтон.
Показано также, что в вирионе молекулы РНК связаны друг с другом с помощью матриксного (р15) и нуклеокапсидного (р12) белков через область, близкую к месту связывания праймера(4), т.е. эти РНК ассоциированы своими 3'-концами.
Учитывая новые экспериментальные данные о репликации, мы предлагаем для рассмотрения новую схему репродукции вируса лейкоза крупного рогатого скота. После проникновения вируса в клетку и освобождения его генома на одной из нитей РНК со свободного 5'-конца начинается трансляция вирусспецифических белков. Доказано (4), что продуктом трансляции геномной РНК является белок-предшественник Pr145gag-pol, из которого в процессе созревания образуются ферменты, необходимые для синтеза ДНК на матрице РНК. Синтез минус-цепи ДНК на матрице второй вирусной РНК, которая может оставаться связанной с первой молекулой в процессе трансляции, начинается с 3'-конца. Осуществляет этот процесс вновьсинтезированная ревертаза. После отделения РНК от минус-цепи ДНК на последней начинается синтез плюс-цепи ДНК. Образовавшаяся двуцепочечная ДНК в виде цепи или кольца проникает в ядро и встраивается в геном, при этом достраиваясь с концов идентичными длинными повторами нуклеотидов (ЬТЯб) и превращаясь в провирусную форму. Если эта ДНК оказывается под активным регуляторным районом, она начинает активно транскрибироваться, т.е. начинается активная репродукция вируса лейкоза в данной клетке. Если же регуляторный район будет неактивным, провирус будет существовать в организме, не проявляя себя, т.е. не вызывая образование специфических антител. Однако, распространение его в организме уже началось даже после полного подавления репродукции его в конкретном очаге. Оно осуществляется путем митоза клеток с молчащим встроенным в геном провирусом - клональной экспансии.
При отсутствии механизма редактирования в процессе синтеза ДНК на матрице РНК появление ошибок, т.е. точечных замен нуклеотидов в провирусной ДНК, возрастает на несколько порядков по сравнению с синтезом хромосомной ДНК Если эти замены не влияют на вторичную структуру вирусных белков антигенов, то они будут узнаваемыми специфическими к ним антителами. Если же замена аминокислот в белке приведет к такому изменению, то результатом его может быть исчезновение эпитопа в антигене. В таком случае использование антител, специфических к данному антигену, может привести к ложноотрицательным результатом.
Особенностью ретровирусов является высокая вариабельность их геномов по сравнению с другими видами вирусов. За последние 10 лет выявлено 7 генотипов БЬУ(5), в республике Татарстан - 2 генотипа (6). В связи с этим возникает необходимость изучения эффективности существующих методов диагностики лейкоза с использованием антигенов тех или других генотипов. Гетерогенность генотипов вируса может быть
связана со степенью накопления провируса в клетках при лимфоцитозной и безлимфоцитозной формах лейкоза. В первом случае провируса в клетках лимфоцитов много и синтез антител к нему идет активно, во втором - нет образования антител и, следовательно , серодиагностика лейкоза даст ложноотрицательные результаты.
Тот факт, что клетками-мишенями BLV являются В-лимфоциты с поверхностными IgM, навел нас на мысль о возможности образования иммунных комплексов - провирусная ДНК-IgM в процессе разрушения пораженной клетки. Такие комплексы нами были выявлены (7) а это свидетельствует о возможности третьего способа распространения вируса в клетке, кроме указанных выше, т.е. с помощью циркулирующих иммунных комплексов - провирусная ДНК-IgM, так как установлено, что и невключенная в геном провирусная ДНК обладает инфекционностью. Роль этого комплекса в патологии лейкоза не изучена.
Не следует забывать и то, что высокая вариабельность генома BLV
- это одно из благоприятных условий для преодоления видовых барьеров данным вирусом, а также помнить и о других факторах риска заражения животных - ятрогенные мероприятия, кровососущие насекомые и др.
Учитывая все вышесказанное, можно сделать вывод о большой сложности полного выявления зараженных животных серологическими методами, необходимо комплексное исследование животных, т.е. параллельное применение молекулярно-генетических методов анализа.
Используя методы ПЦР, следует учитывать, что даже единичная замена нуклеотида в участке гена белка-референта приводит к ложноотрицательным результатам (8). Следовательно, для проведения анализа методом ПЦР необходимо одновременное использование нескольких праймеров и желательно как для генов, отличающихся консервативностью, так и для генов повышенной вариабельности (гены белков регуляторов репродукции вируса).
Заключение. Молекулярные механизмы репродукции вируса лейкоза полностью не расшифрованы.
Выявлены циркулирующие в крови инфицированных вирусом лейкоза животных иммунные комплексы - провирусная ДНК-IgM, в которых ДНК обладает инфекционностью.
Генотипированием в республике Татарстан выявлены 2 генотипа вируса лейкоза крупного рогатого скота.
ЛИТЕРАТУРА: 1.Wo D.,Murakami K.et al. In vivo transcription of bovine leukemia virus and bovine immunodeficiency-like virus// Virus Research
- 2003 - v.7 -p.81. 2. Сергеев В.А., Орлянкин Б.Г. Структура и биология вирусов животных.// М. «Колос» - 1983 - с.36. 3. Maxieux R. Gessain A. New human retroviruses: HTLV-3 and HTLV-4// Med.Trop. (Mars)-2005-v.65 -p.525. 4. Gillet N., Florius A et al.// Retrovirology - 2007 - №4 - p.18. 5. Rodriguez S.M/, Golemba M.D. et al. Bovine leukemia virus can be classified
into seven genotypes: evidence for the existence of the novel classes// Gen Virol
- 2009 - v.90 - Pt.11 - p/ 2788-97. 6. Шаева А.Ю. Молекулярногенетический анализ вируса лейкоза крупного рогатого скота ( ВЛ КРС)// Уч. Записки КГАВМ - 2009 - т.196 - с.319-323. 7. Зиннатов Ф.Ф., Тюрикова Р.П., Камалов Б.В. Внеклеточная провирусная ДНК лейкоза крупного рогатого скота в патогенезе этой инфекции.// Мат-лы 1Y съезда Рос. Общ-ва биохимиков. Г.Новосибирск - 2008 г.8. Limansky A., Limanskaya O. Comparison of primer sets for detection of bovine leukemia virus by polymerase chain reaction.// Bull. Vet.Inst. in Putawy - 2002 - v.46 - p.27-36.
К ВОПРОСУ О СПЕЦИФИКЕ РЕПРОДУКЦИИ ВИРУСА ЛЕЙКОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И МЕТОДОВ ЕГО ВЫЯВЛЕНИЯ
Хазипов Н.З., Тюрикова Р.П.
Резюме
На основе последних экспериментальных данных рассматривается новая схема репликации вируса лейкоза КРС, приводятся данные о выявлении иммунного комплекса - провирусная ДНК-IgM в крови инфицированных BLV коров и результатах использования методов генотипирования лейкоза в хозяйствах республики Татарстан.
ABOUT SPECIFIC OF THE BOVIN LEUKEMIA VIRUS REPRODUCTION AND METHODS ITS DISCAVERY
Khazipov N.Z., Tjurikova R.P.
Summary
On the basis of the last experimental dates the new mechanism of the replication of BLV is considered, the dates on discovery of immune complex are given - proviral DNA-IgM in a blood of infected cows and results of the usage a genotying BLV methods in the Republic of Tatarstan.
