Hvad er baculovirus?

Baculovirus, der tilhører familien Baculoviridae, er en gruppe af DNA-virus, der inficerer insekter. Disse virus er meget små, stavformede strukturer, der består af en proteinkappe, som indeholder en lille mængde DNA, der koder for komponenter til yderligere viral reproduktion.

Colorhype |

Tegnet baculovirus kommer fra latin baculum, der betyder stok eller vandrestav, hvilket betegner disse virussers særlige form.

Fælles værter for baculovirus

Baculovirus inficerer en lang række insekter, der hovedsagelig stammer fra ordenerne Diptera (fluer), Hymenoptera (hvepse, bier og myrer) og Lepidoptera (sommerfugle og møl). De mest undersøgte baculovirus inficerer larvestadiet af Lepidoptera-ordenen, dvs. larver.

Disse vira spiller en afgørende rolle i visse naturlige økosystemer. Spindemøllet, der findes i Nordamerika, er stærkt reguleret af baculovirus. Potentielt er op til 50 % af deres populationsdødelighed forårsaget af specifikke baculovirus.

De har vist sig ikke at have nogen negativ effekt på pattedyr, fugle, fisk eller andre organismer, der ikke er målarter, herunder mennesker.

Hvordan formerer baculovirus sig?

Baculovirus anvender unikke mekanismer til at overleve og formere sig i deres omgivelser. Når baculovirusene befinder sig uden for en vært og venter på at blive indtaget, overlever de i okklusionskroppe. Disse er proteinkroppe, som omslutter og beskytter virionerne (virusets form, når det befinder sig uden for en værtscelle), indtil de indtages af en vært.

Okklusionskroppene er stabile i miljøet, men når de indtages af et insekt, medfører den høje pH-værdi i insekttarmen, at proteinet nedbrydes og virionerne frigives.

Virionerne trænger ind i celler og reproducerer sig selv, idet de kaprer værtscellens maskineri til at producere DNA og protein og danner flere vira. Når replikationen er sket, er det sidste trin produktionen af et protein kaldet polyhedrin. Dette protein krystalliseres i cellen og omgiver virionerne og danner et okklusionslegeme, der er klar til spredning.

De virioner, der produceres af et okklusionslegeme, kaldes okklusionsafledte virioner (ODV). En anden type virioner, som baculovirusene producerer, er såkaldte budding virioner (BV), som er ansvarlige for den systemiske infektion fra celle til celle i insekter.

Biopesticider

Disse vira har et stort marked i landbrugsindustrien. Deres specificitet gør det muligt at udvælge og designe dem til at inficere og reducere niveauet af et hvilket som helst insektskadedyr.

Vira er obligatoriske parasitter, hvilket betyder, at de ikke kan reproducere sig uden en vært. Dette er en fordel for brugen af baculovirus som naturlige pesticider, da deres niveauer vil falde, når de effektivt har reduceret målinsektets population.

Baculovirus’ høje specificitet kan dog være en ulempe, fordi landmænd ofte ønsker at beskytte mod en række skadedyrsinsekter med en enkelt investering. Der kan derfor være behov for et udvalg af forskellige baculovirus-biopesticider.

Hvordan er dette sammenlignet med andre insekticidmetoder?

Baculovirus er forholdsvis langsomt i forhold til at reducere insektskadedyrspopulationen sammenlignet med alternative insekticider som kemisk behandling. De anvendes derfor primært kun til afgrøder af høj værdi, eller når afgrøderne er blevet resistente over for kemiske insekticider.

Cemiske pesticider er også billigere sammenlignet med baculovirus-biopesticider, men på bekostning af mange flere potentielle negative virkninger. Disse kan omfatte skader på ikke-målorganismer, som kan påvirke det lokale økosystem, og udvikling af resistens.

Baculovirus kan potentielt også modificeres genetisk for at øge deres ydeevne og virkningshastighed som biopesticider. Denne strategi vil sandsynligvis blive udviklet i fremtiden.

Virale vektorer

Baculovirus kan også anvendes som genleveringsvektorer, hvor bestemte gener af interesse kan klones ind i celler under genterapi. Disse vira er nyttige på dette område, da de har få cytotoksiske virkninger i menneskelige celler og ikke replikerer i dem.

En anden fordel ved baculovirus som virale vektorer i forhold til mange andre former for genterapi er, at de ikke er sårbare over for det menneskelige immunsystem, da det ikke genkender baculovirus.

Baculovirus er derfor et meget nyttigt redskab inden for moderne bioteknologi samt inden for landbruget, og deres udvikling i fremtiden kan åbne endnu flere muligheder for deres anvendelse.

Videre læsning

• Alt indhold om virologi
• Virologi – Hvad er virologi?
• Virussygdomme
• Virologiens historie
• Virologiens molekylærbiologi &Viral terapi

Citationer