Nidovirales: řád obalených pozitivně orientovaných RNA virů u zvířat a lidí
Nidovirales: přehled obalených pozitivně orientovaných RNA virů u lidí a zvířat — struktura, čeledi (Coronaviridae, Arteriviridae), přenos a infekční mechanismy
Nidovirales je řád virů přenášených zvířaty a lidmi. Řád zahrnuje čeledi Coronaviridae, Arteriviridae, Roniviridae a Mesoniviridae, které se liší velikostí genomu, hostitelským rozsahem i patogenitou.
Vlastnosti a genom
Nidoviry jsou obalené jednovláknové RNA viry s pozitivním smyslem. Patří mezi skupinu RNA virů s největšími známými genomy: koronaviry mají genom přibližně 26–32 kb (nezřídka udáváno až ~33 kb), arteriviry výrazně menší (~12–16 kb), roniviry kolem 26 kb a mesoniviry přibližně 20 kb. Typická organizace genomu zahrnuje rozsáhlé 5' ORF1a/ORF1b kódující replikázové polyproteiny a na 3' konci geny strukturálních a pomocných proteinů.
Virion a struktura
Viriony jsou obalené, často s kulovitým až pleomorfně zakulaceným tvarem. U koronavirů jsou typické povrchové hrotité (spike) proteiny (S), membránové proteiny (M), drobné obalové proteiny (E) a nukleokapsidový protein (N). Arteriviridae a další čeledi mají odlišnou sadu strukturálních proteinů (např. GP a M u arterivirů), ale obecně sdílejí princip obaleného virionu s vnitřní nukleokapsidou.
Replikace a transkripce
Nidoviry replikují cytoplazmaticky. Prvním krokem je přímý překlad ORF1a/1b s využitím ribozomálního posunu (frameshift) k tvorbě dvou velkých replikázových polyproteinů, které jsou následně proteolyticky štěpeny na virové enzymy (proteázy, RNA-dependent RNA polymeráza, helicáza atd.). Replikace probíhá na membránových strukturách v cytoplazmě (např. dvojnásobné membránové vezikuly).
Specifickou vlastností řádu je tvorba 3' ko-terminálních vnořených (nested) sad subgenomových mRNA vznikajících pomocí tzv. diskontinuální transkripce – proto pochází i název z latinského latinského slova nidus (hnízdo), protože během infekce vznikají související subgenomové mRNA sdílející společný 3' konec.
Hostitelský rozsah, přenos a význam pro zdraví
Členové Nidovirales infikují široké spektrum hostitelů: koronaviry napadají savce i ptáky a zahrnují viry způsobující respirační a enterální onemocnění (např. lidské koronaviry, včetně SARS‑CoV, MERS‑CoV a SARS‑CoV‑2, dále viry hospodářských zvířat). Arteriviridy např. zahrnují viry významné pro prasata (porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV). Roniviridy (např. yellow head virus) infikují krevety a mohou způsobovat masivní ztráty v akvakultuře. Mesoniviridy se izolovaly především z komárů a jejich význam pro lidské zdraví je dosud méně prozkoumán.
Přenosové cesty se liší: k šíření dochází kapénkami, fekálně-orální cestou, kontaktem či v některých případech prostřednictvím vektorů (u některých invertebrátních virů). Některé nidoviry jsou zoonotické a mohou přecházet mezi zvířaty a lidmi, což zvyšuje riziko vzniku nových zoonóz a pandemií.
Klinické projevy, prevence a kontrola
Klinické projevy se velmi liší podle čeledi i konkrétního viru: u lidí dominují respirační symptomy (od běžných nachlazení až po těžké zápaly plic), u zvířat mohou být závažné gastrointestinální, nervové nebo reprodukční poruchy. Prevence a kontrola zahrnují biologickou bezpečnost v živočišné produkci, hygienická opatření, karantény, diagnostiku a u některých virů dostupné vakcíny (např. vakcíny proti některým koronavirům v chovech a vakcíny proti SARS‑CoV‑2 u lidí).
Výzkum a evoluce
Nidoviry jsou předmětem intenzivního výzkumu kvůli svému genetickému potenciálu ke vzniku nových patogenů, mechanizmům replikace a regulace transkripce i možnostem antivirové intervence. Díky velkému genomu u koronavirů existuje větší prostor pro vznik nových funkcí a rekombinací, což přispívá k jejich evoluční dynamice.
Stručně řečeno, řád Nidovirales zahrnuje biologicky i medicínsky významné skupiny virů s unikátními replikativními mechanismy a širokým hostitelským spektrem.
Vyhledávání