Caracteristici distinctive

Extremul 5′ al genomului posedă un cap de tip I (m7GpppAmp) care nu se întâlnește la virusurile din celelalte genuri. Majoritatea flavivirusurilor sunt transmise la gazdele vertebrate de către vectorii artropode, țânțari sau căpușe, în care se replică în mod activ. Unele flavivirusuri se transmit între rozătoare sau lilieci fără vectori artropode cunoscuți.

Virion

Morfologie

Virionii au un diametru de 50 nm și o formă sferică (figura 1.Flavivirus). Se pot distinge două forme de virus. Virionii maturi conțin două proteine asociate membranei codificate de virus, E și M. Virionii imaturi intracelulari conțin precursorul prM, care este scindat proteolitic în M în timpul maturării (Stadler et al., 1997). În anumite cazuri, formele parțial mature/imature sunt, de asemenea, eliberate din celulele infectate. Structurile virionilor virusului dengue (DENV) și ale virusului West Nile (WNV) au fost determinate prin cristalografie cu raze X (Kuhn et al., 2002, Mukhopadhyay et al., 2003). Proteina de înveliș, E, este o moleculă dimerică, în formă de tijă, care este orientată paralel cu membrana și nu formează proiecții în formă de vârfuri în conformația sa la pH neutru (Yu et al., 2008). Reconstrucțiile de imagine din micrografiile crioelectronice (Figura 1.Flavivirus) au arătat că învelișul virionului are o simetrie icosaedrică, în care dimerii proteinei E sunt organizați într-un aranjament în formă de spini de hering.

Proprietăți fizico-chimice și fizice

Virionul Mr nu a fost determinat cu precizie. Virionii maturi se sedimentează la aproximativ 200S și au o densitate de plutire de aproximativ 1,19 g cm-3 în zaharoză (Kokorev et al., 1976). Virusurile sunt stabile la un pH ușor alcalin de 8,0, dar sunt ușor inactivate prin expunere la un pH acid, temperaturi de peste 40 °C, solvenți organici, detergenți, lumină ultravioletă și iradiere gama.

Acidul nucleic

ARN-ul virionului flavivirusurilor este un ARNSS infecțios cu sens pozitiv de 9,2-11,0 kb. Capătul 5′ al genomului posedă un cap de tip I (m-7GpppAmp) în care A este urmat de o nucleotidă G foarte conservată. Extremitățile 3′ sunt lipsite de un tract terminal poli(A) și se termină cu dinucleotida conservată CU.

Proteine

Virionii conțin trei proteine structurale: capsida (C, 11 kDa), proteina majoră a învelișului (E, 50 kDa), , și fie prM (26 kDa), în virionii imaturi, fie M (8 kDa), în virionii maturi. Proteina E este hemaglutinina virală, care mediază atât legarea la receptor, cât și activitatea de fuziune dependentă de pH-ul acid după absorbția prin endocitoză mediată de receptor. Șapte proteine nestructurale sunt sintetizate în celulele infectate: NS1 (46 kDa), NS2A (22 kDa), NS2B (14 kDa), NS3 (70 kDa), NS4A (16 kDa), NS4B (27 kDa) și NS5 (103 kDa). Unii membri ai genului adăpostesc secvențe care par să inducă o proporție de ribozomi de traducere să se deplaseze -1 nt și să continue traducerea în noul cadru de citire pentru a produce o proteină de fuziune „transframe” (Firth și Atkins 2009). Atunci când este utilizat din punct de vedere funcțional, acest lucru este denumit deplasarea cadrului ribozomal programat-1 (-1 PRF). NS1 are mai multe forme și roluri, cu o formă asociată cu celulele care funcționează în replicarea ARN-ului viral și o formă secretată care reglează activarea complementului. Una dintre aceste forme, o proteină NS1′, este produsul unei schimbări de cadru ribosomal -1 și joacă un rol în neuroinvazivitatea virală (Melian et al., 2010). Treimea N-terminală a NS1 formează, împreună cu NS2B, complexul viral de serin protează care este implicat în procesarea poliproteinei. Porțiunea C-terminală a NS3 conține un domeniu de ARN-elicază implicat în replicarea ARN-ului, precum și o activitate de ARN-trifosfatază care este probabil implicată în formarea structurii capului 5′-terminal al ARN-ului viral. NS5 este cea mai mare și cea mai bine conservată proteină care acționează ca RdRP virală și posedă, de asemenea, o activitate de metiltransferază implicată în modificarea structurii capului viral.

Lipide

Virușii conțin aproximativ 17% din greutate lipide; lipidele sunt derivate din membranele celulelor gazdă.

Carbohidrați

Virușii conțin aproximativ 9% din greutate carbohidrați (glicolipide, glicoproteine); compoziția și structura lor depind de celula gazdă (vertebrate sau artropode). Situsurile de N-glicozilare sunt prezente în proteinele prM (1 până la 3 situsuri), E (0 până la 2 situsuri) și NS1 (1 până la 3 situsuri).

Organizarea și replicarea genomului

ARN-ul genomic reprezintă singurul ARN mesager viral în celulele infectate. Acesta constă dintr-un singur ORF lung de peste 10.000 nt care codifică toate proteinele structurale și nestructurale și este flancat de NCR-uri la capetele 5′- și 3′-terminale (Figura 2.Flavivirus).

Atât 5′-NCR, cât și 3′-NCR conțin motive de secvențe de ARN care sunt implicate în traducerea, replicarea și, eventual, împachetarea ARN-ului viral. Deși structura secundară a ARN-ului și funcția unor elemente sunt conservate, compoziția secvenței, lungimea și localizarea exactă pot varia considerabil între diferiți membri ai genului, în special între flavivirusurile transmise de căpușe și cele transmise de țânțari. În unele cazuri, 3′-NCR al virusului encefalitei transmise de căpușe, de exemplu, conține un tract poli(A) intern. Infecția virală induce rearanjări dramatice ale structurilor membranei celulare în reticulul endoplasmatic (RE) perinuclear și determină formarea de pachete veziculare derivate din RE care reprezintă, cel mai probabil, locurile de replicare virală. După traducerea ARN-ului genomic primit, replicarea ARN-ului începe cu sinteza de catene negative complementare, care sunt apoi folosite ca șabloane pentru a produce molecule cu catenă pozitivă suplimentare de lungime genomică. Acestea sunt sintetizate printr-un mecanism semi-conservativ care implică intermediari replicativi (care conțin regiuni bicatenare, precum și molecule monocatenare născute) și forme replicative (molecule de ARN duplex). Traducerea începe, de obicei, la primul AUG din ORF, dar poate avea loc, de asemenea, la un al doilea AUG situat între 12 și 14 codoni în aval în cazul flavivirusurilor transmise de țânțari. Poliproteina este procesată de proteaze celulare și de serina protează virală NS2B-NS3 pentru a da naștere la proteinele structurale și nestructurale mature. Topologia proteinei în raport cu ER și citoplasma este determinată de secvențele interne de semnal și de stop-transfer. Particulele de virus pot fi observate pentru prima dată în reticulul endoplasmatic dur, despre care se crede că este locul de asamblare a virusului. Acești virioni imaturi sunt apoi transportați prin sistemele membranare ale căilor secretorii ale gazdei până la suprafața celulară, unde are loc exocitoza. Cu puțin timp înainte de eliberarea virionului, proteina prM este scindată de furină sau de o protează celulară asemănătoare furinei pentru a genera virioni maturi. Celulele infectate eliberează, de asemenea, o particulă subvirală neinfecțioasă care are un coeficient de sedimentare mai mic decât virusul întreg (70S mai degrabă decât 200S) și prezintă activitate de hemaglutinare.

Biologie

Regimul gazdei

Flavivirusurile pot infecta o varietate de specii de vertebrate și, în multe cazuri, de artropode. Unele virusuri au o gamă limitată de gazde vertebrate (de exemplu, numai primate), în timp ce altele pot infecta și se pot replica la o mare varietate de specii (mamifere, păsări etc.). Calea obișnuită de infectare pentru artropode este atunci când acestea se hrănesc cu o gazdă vertebrată virulentă, dar a fost descrisă, de asemenea, transmiterea non-viraemică între vectori pentru flavivirusurile transmise de căpușe. Un nou grup de viruși neclasificați din acest gen, inclusiv virusul agentului de fuziune celulară, pare să infecteze numai țânțarii, iar în prezent au fost identificate mai multe flavivirusuri exclusiv pentru insecte, foarte distincte din punct de vedere genetic (Blitvich și Firth 2015).

Transmitere

Majoritatea flavivirusurilor sunt virusuri transmise de artropode, cu cicluri de transmitere de la vectorii artropode hematofage la gazdele vertebrate. Aproximativ 50% din flavivirusurile cunoscute sunt transmise de țânțari, 28% sunt transmise de căpușe, iar restul se transmit între rozătoare sau între lilieci fără vectori artropode cunoscuți. Pentru unele flavivirusuri, ciclul de transmitere nu a fost încă identificat. În anumite cazuri, flavivirusurile pot fi transmise la om prin produse din sânge, transplant de organe, lapte nepasteurizat sau aerosoli. Se știe că unele flavivirusuri transmise de căpușe se transmit direct între căpușe printr-un proces cunoscut sub numele de transmitere non-viraemică. La vectorii artropode, virusurile pot fi, de asemenea, transmise trans-ovarian sau vertical (țânțari, căpușe) și transstadial (căpușe). Mecanismele de transmitere a virusurilor care implică flavivirusurile care afectează numai insectele pot include transmiterea verticală, dar trebuie luate în considerare și alte mecanisme pentru a explica succesul cu care aceste virusuri s-au dispersat la nivel global.

Distribuție geografică

Flavivirusurile au o distribuție mondială, dar speciile individuale sunt limitate la anumite zone endemice sau epidemice (de ex, virusul febrei galbene în regiunile tropicale și subtropicale din Africa și America de Sud; virusul dengue în zonele tropicale din Asia, Oceania, Africa, Australia și America; virusul encefalitei japoneze în Asia de Sud-Est; virusul encefalitei transmise de căpușe în Europa și Asia de Nord).

Patogenitate

Mai mult de 50% dintre flavivirusurile cunoscute au fost asociate cu boli umane, inclusiv mulți agenți patogeni umani importanți, cum ar fi virusul febrei galbene, virusul dengue, virusul Zika, virusul encefalitei japoneze, virusul West Nile și virusul encefalitei transmise de căpușe. Bolile induse pot fi asociate cu simptome ale sistemului nervos central (de exemplu, meningită, encefalită), febră, artralgii, erupții cutanate și febră hemoragică. Mai multe flavivirusuri sunt patogene pentru animalele domestice sau sălbatice (curcan, porc, cal, oaie, câine, cocoș de munte, șobolan mosc) și provoacă boli importante din punct de vedere economic.

Antigenitate

Toate flavivirusurile sunt înrudite din punct de vedere serologic, ceea ce poate fi demonstrat prin teste de legare, cum ar fi ELISA și prin inhibarea hemaglutinării cu ajutorul anticorpilor policlonali și monoclonali. Testele de neutralizare sunt mai discriminatorii și au fost utilizate pentru a identifica serocomplecși de Flavivirus mai strâns înrudiți (după cum se indică în figura 1.Flaviviridae), deși nu până la nivelul speciei. Proteina de înveliș E este ținta principală a anticorpilor de neutralizare și induce imunitatea protectoare. Proteina E induce, de asemenea, anticorpi neneutralizatori reactivi încrucișați ai flavivirusurilor. Siturile antigenice implicate în neutralizare au fost localizate în fiecare dintre cele trei domenii structurale ale proteinei E. Proteinele prM și NS1 pot, de asemenea, să inducă anticorpi care protejează animalele infectate de infecția letală.

Criterii de demarcare a speciilor

Criteriile de demarcare a speciilor din acest gen includ:

• Date privind secvența nucleotidelor și a aminoacizilor deduși.
• Caracteristici antigenice.
• Asociație geografică.
• Asociație vectorială.
• Asociație gazdă.
• Asociație de boală.
• Caracteristici ecologice.

Demarcarea speciilor ia în considerare o combinație a fiecăruia dintre criteriile enumerate mai sus. În timp ce înrudirea secvențelor de nucleotide și filogenia rezultată sunt criterii importante pentru demarcarea speciilor, celelalte criterii enumerate pot fi deosebit de utile în demarcarea virusurilor strâns înrudite din punct de vedere genetic. De exemplu, tulpinile din Orientul Îndepărtat (FE) ale virusului encefalitei transmise de căpușe prezintă diferențe ecologice distincte în comparație cu virusul febrei hemoragice de la Omsk, în ciuda faptului că, din punct de vedere genetic, acestea sunt relativ apropiate din punct de vedere genetic. Tulpinile FE ale virusului encefalitei transmise de căpușe sunt asociate cu precădere cu căpușele Ixodes persulcatus în mediile forestiere din Rusia de extremă est, în timp ce virusul febrei hemoragice Omsk se găsește în regiunile de stepă din vestul Siberiei, asociat în special cu Dermacentor spp. și, într-o măsură mai mică, cu Ixodes spp. Aceste virusuri se disting, de asemenea, din punct de vedere antigenic în testele de neutralizare care utilizează seruri de convalescență.

Virusul Louping ill și virusul encefalitei transmise de căpușe oferă un alt exemplu de virusuri în care, în ciuda relațiilor lor genetice apropiate și a gamei similare de gazde, prezintă ecologii diferite (mlaștini versus păduri), patogenități (cocoșul de câmp, oile/caprele versus oamenii) și distribuții geografice (Marea Britanie versus Europa/Eurasia), justificând astfel clasificarea lor ca membri ai unor specii distincte, virusul Louping ill și virusul encefalitei transmise de căpușe.

Pe de altă parte, cele patru serotipuri ale virusului dengue aparțin toate unei singure specii (virusul Dengue), în ciuda faptului că sunt destul de distincte din punct de vedere filogenetic și antigenic. Acest lucru este justificat de faptul că ele co-circulă în aceleași zone geografice și habitate ecologice și că exploatează vectori identici, prezintă cicluri de viață și manifestări de boală similare (Tabelul 1.Flavivirus).

Tabelul 1.Flavivirus. Flavivirusuri grupate în funcție de vector și gazdă.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Specia de virus	Numele virusului	Numărul de acces	Abbreviația virusului
Transmisă de căpușe, gazdă mamifere
Virusul Gadgets Gully	Virusul Gadgets Gully	DQ235145	GGYV
Kyasanur Virusul bolii forestiere	Kyasanur Forest disease virus	AY323490	KFDV
	Virusul febrei hemoragice Alkhumra	Virusul febrei hemoragice Alkhumra	AF331718	AHFV
Virusul Langat	Virusul Langat	AF253419	LGTV
Luptător>	Lucrare ill virus	Louping ill virus	Y07863	LIV	LIV
	Subtipul britanic	D12937	LIV-.Brit
	Subtip irlandez	X86784	LIV-Ir
	Subtipul spaniol	DQ235152	LIV-Spania
	Subtipul virusului encefalitei ovine turcești	DQ235151	TSEV
		Encefalita caprină grecească virus subtip	DQ235153	GGEV
Virusul febrei hemoragice din Omsk	Virusul febrei hemoragice din Omsk	AY193805	OHFV
Virusul Powassan	Virusul Powassan	Virusul Powassan	Virusul Powassan	L06436	POWV
	Virusul căpușei cerbului	Virusul căpușei cerbului	AF311056	DTV
Royal Farm virus	Royal Farm virus	DQ235149	RFV
Tick-borne encephalitis virus	Subtipul european	U27495	TBEV-Eur
	Subtipul Orientul Îndepărtat	X07755	TBEV-FE
	Subtipul siberian	L40361	TBEV-Sib
Transmisibil prin căpușe, gazdă pasăre de mare
Virusul Meaban	Virusul Meaban	Virusul Meaban	DQ235144	DQ235144
Virusul Saumarez Reef	Saumarez Reef virus	DQ235150	SREV
Virusul Tiuleniy
Virusul Tiuleniy	Tyuleniy virus	KF815939	TYUV
Probabil căpușă-borne
Kadam virus	Kadam virus	Kadam virus	DQ235146	KADV
Mosquito-purtat, Grupul virusului Aroa
Virusul Aroa	Virusul Aroa	AY632536	AY632536	AROAV
	Bussuquara virus	AF013366	BSQV	BSQV
	Virusul Iguape	AF013375	IGUV
	Virusul Naranjal	AF013390	NJLV
Mosquito-purtat, Grupa virusului Dengue
Virusul Dengue	Virusul Dengue 1	U88536	DENV-.1
	Virusul Dengue 2	U87411	DENV-2
	Virusul Dengue 3	M93130	DENV-.3
	Virusul Dengue 4	AF326573	DENV-4
Transmis de țânțari, Grupa virusului encefalitei japoneze
Virusul Cacipacore	Virusul Cacipacoré	KF917536	CPCV
Virusul japonez al encefalitei encefalită japoneză	Virusul encefalitei japoneze	M18370	JEV
Virusul Koutango	Virusul Koutango	Virusul Koutango	AF013384	KOUV
Virusul encefalitei Murray Valley	Virusul Alfuy	AF013360	ALFV	ALFV
	Virusul encefalitei din Murray Valley	AF161266	MVEV
Virusul encefalitei din Saint Louis	Virusul encefalitei din St. Louis encefalita virus	DQ525916	SLEV
Virusul Usutu	Virusul Usutu	Virusul Usutu	Virusul Usutu	AY453411	USUV
Virusul West Nile	Virusul Kunjin	D00246	D00246	KUNV
	Virusul West Nile	M12294	WNV
Virusul Yaoundé	Virusul Yaoundé	AF013413	YAOV
Mosquito-purtat, Grupa virusului Kokobera
Virusul Kokobera	Virusul Kokobera	AY632541	KKOV
	Virusul Stratford	AF013407	STRV
Mosquito-purtat, Grupul virusului Ntaya
Virusul Bagaza	Virusul Bagaza	AY632545	BAGV
Virusul Ilhéus	Virusul Ilhéus	Virusul Ilhéus	AY632539	ILHV
	Rocio virus	AF013397	AF013397	ROCV
Virusul meningoencefalitei curcanilor din Israel	Virusul meningoencefalitei curcanilor din Israel	Curcanii din Israel virusul meningoencefalitei	AF013377	ITV
Ntaya virus	Ntaya virus	JX236040	NTAV
Tembusu virus	Virusul Tembusu	JF895923	TMUV
Zika virus	Virusul Zika	AY632535	ZIKV
Mosquito-purtat, grupa virusului febrei galbene
Virusul Sepik	Virusul Sepik	DQ837642	SEPV
Virusul Wesselsbron	Wesselsbron virus	EU707555	WESSV
Virusul febrei galbene
Virusul febrei galbene	Virusul febrei galbene	X03700	YFV
Probabil țânțar-purtată de țânțari, Grupul virusului Kedougou
Virusul Kedougou	Virusul Kédougou	AY632540	KEDV
Probabil transmis de țânțari, Grupul de virusuri Edge Hill
Virusul Banzi	Virusul Banzi	DQ859056	BANV
Bouboui virus	Bouboui virus	Bouboui virus	DQ859057	BOUV
Virusul Edge Hill	Edge Hill virus	DQ859060	EHV
Jugra virus	Jugra virus	Jugra virus	DQ859066	JUGV
Saboya virus	Saboya virus	Virusul Potiskum	DQ859067	POTV
	Saboya virus	DQ859062	SABV
Virusul S din Uganda
Uganda S virus	Uganda S virus	DQ859065	UGSV
Vector necunoscut, Entebbe bat virus group
Entebbe bat virus	Entebbe bat virus	Entebbe bat virus	DQ837641	ENTV
	Sokuluk virus	Sokuluk virus	AF013405	SOKV
Virusul Yokose	Yokose virus	AB114858	YOKV
Vector necunoscut, Grupul virusului Modoc
Virusul Apoi	Virusul Apoi	Virusul Apoi	AF160193	APOIV
Cowbone Ridge virus	Cowbone Ridge virus	Cowbone Ridge virus	AF013370	CRV
Jutiapa virus	Jutiapa virus	KJ469371	JUTV
Modoc virus	Modoc virus	AJ242984	AJ242984	MODV
Sal Vieja virus	Sal Vieja virus	Sal Vieja virus	Sal Vieja virus	AF013401	SVV
Virusul San Perlita	San Perlita virus	San Perlita virus	AF013402	SPV
Vector necunoscut, Grupul de virusuri Rio Bravo
Virusul liliacului Bukalasa	Virusul liliacului Bukalasa	AF013365	BBV
Carey Island virus	Carey Island virus	AF013368	CIV
Virusul liliacului dacic	Virusul liliacului dacic	AF013371	DBV
Montana virusul leucoencefalitei miotitelor	Virusul leucoencefalitei miotitelor din Montana	AJ299445	MMLV
Virusul liliacului din Phnom Penh	Virusul peșterii Batu	AF013369	BCV
	Virusul liliacului din Phnom Penh	AF013394	PPBV
Virusul Rio Bravo	Rio Bravo virus	AF144692	RBV

Specie membră

Numele virusului, alegerea izolatelor exemplare, precum și abrevierile virusurilor, nu sunt denumiri oficiale ale ICTV.

Înrudite, viruși neclasificați

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Numele virusului	Numărul de adeziune	Abbreviația virusului
Mamiferele cu căpușe-borne
Karshi virus	DQ235147	KSIV
Mosquito-borne
Fitzroy River virus	KM361634	FRV
Virusul Spondweni	DQ859064	SPOV
Virusul T’Ho	EU879061
Insecte-specifice insectelor
Aedes flavivirus	AB488408	AEFV
Aedes galloisi flavivirus	AB639347	AB639347	AGFV
Anopheles flavivirus	KX148546	AnFV
Calbertado virus	EU569288	CLBOV
Virusul agentului de fuziune celulară	M91671	CFAV
Cuacua virus	KX245154	CuCuCuV
Culex flavivirus	GQ165808	CXFV
Culex theileri flavivirus	HE574574	CXthFV
Culiseta flavivirus	KT599442	CsFV
Virusul ecuadorian Paraiso Escondido	KJ152564	EPEV
Virusul Hanko	JQ268258	HaFV
Kamiti River virus	AY149905	KRV
Virusul Mercadeo	KP688058	MECDV
Mosquito flavivirus	KC464457	MoFV
Nakiwogo virus	GQ165809	NAKV
Nienokoue virus
Nienokoue virus	JQ957875	NiFV
Virusul Palm Creek	KC505248	KC505248	PCFV
Virusul râului Parramatta	KT192549	PaRV
Quảng Bình virus	FJ644291	FJ644291	QBV
Xishuangbanna aedes flavivirus	KU201526	XFV
Yamadai flavivirus	AB981186	YDFV	YDFV
Virusuri fără vector artropod cunoscut
Barkedji virus	KC496020	BJV
Virusul Cháoyáng	FJ883471	CHAOV
Donggang virus	JQ086551	JQ086551	DONV
Virusul Ilomantsi	KC692067	ILOV
Virusul Kampung Karu	KY320648	KPKV
Virusul Lammi	FJ606789	LAMV
Virusul La Tina	KY320649	LTNV
Long Pine Key virus	KY290256	LPKV
Virusul țânțarului Marisma
Marisma mosquito virus	MF139576	MMV
Virusul Nanay	MF139575	MF139575	NANV
Virusul Ngoye	DQ400858	NGOV	NGOV
Virusul Nhumirim	KJ210048	NHUV
nounané virus	EU159426	NOUV
Tamana virusul liliacului	AF285080	TABV
Virusul liliacului	Segmentat flavi-like viruses
Virusul căpușei Jingmen	KJJ001579; KJ001580; KJ001581; KJ001582	JMTV
Mogiana tick virus	JX390986; KY523073; JX390985; KY523074	MGTV
Virusul Alongshan	MH158415; MH158416; MH158417; MH158418	ASV
Guaico Culex virus	KM461666; KM461667; KM461668; KM461669; KM461670	GCXV
Shuangao insect virus 7	KR902717; KR902718; KR902719; KR902720	SAIV7
Virusul puricilor din Wuhan	KR902713; KR902714; KR902715; KR902716	WHFV
Wuhan aphid virus 1	KR902721; KR902722; KR902723; KR902724	WHAV1
Virusul afidelor de Wuhan 2	KR902725; KR902726; KR902727; KR902728	WHAV2
Virusul greierului de Wuhan	KR902709; KR902710; KR902711; KR902712	WHCV

Numele și abrevierile virusurilor nu sunt denumiri oficiale ale ICTV.