Ce sunt baculovirusurile?

Baculovirusurile, care fac parte din familia Baculoviridae, sunt un grup de virusuri ADN care infectează insectele. Aceste virusuri sunt structuri foarte mici, în formă de tijă, compuse dintr-un înveliș proteic care conține o cantitate mică de ADN ce codifică componente pentru reproducerea virală ulterioară.

Colorhype |

Termenul baculovirus provine din latinescul baculum, care înseamnă baston sau baston de mers pe jos, denotând forma distinctă a acestor virusuri.

Gazde comune pentru baculovirusuri

Baculovirusurile infectează o gamă largă de insecte care provin în principal din ordinele Diptera (muște), Hymenoptera (viespi, albine și furnici) și Lepidoptera (fluturi și molii). Cele mai frecvent studiate baculovirusuri infectează stadiul larvar al ordinului Lepidoptera, și anume omizile.

Aceste virusuri joacă un rol vital în anumite ecosisteme naturale. Molia țigănușă, întâlnită în America de Nord, este puternic reglată de baculovirusuri. Potențial, până la 50% din mortalitatea populației lor este cauzată de baculovirusuri specifice.

S-a demonstrat că nu au niciun efect negativ asupra mamiferelor, păsărilor, peștilor sau asupra oricărui organism ne-țintă, inclusiv asupra oamenilor.

Cum se replică baculovirusurile?

Baculovirusurile folosesc mecanisme unice pentru a supraviețui și a prolifera în mediul lor. Atunci când baculovirusurile se află în afara unei gazde, așteptând să fie ingerate, ele supraviețuiesc în interiorul corpurilor de ocluzie. Acestea sunt corpuri de proteine care învelesc și protejează virionii (forma virusului atunci când se află în exteriorul unei celule gazdă) până când sunt ingerate de o gazdă.

Corpurile de ocluzie sunt stabile în mediul înconjurător, dar atunci când sunt ingerate de o insectă, pH-ul ridicat al intestinului insectei determină descompunerea proteinei și eliberarea virionilor.

Virionii intră în celule și se autoreplică, deturnând mașinăria celulei gazdă pentru a produce ADN și proteine, formând mai mulți viruși. După ce a avut loc replicarea, etapa finală este producerea unei proteine numite poliedrină. Această proteină se cristalizează în celulă și înconjoară virionii, formând un corp de ocluzie pregătit pentru dispersie.

Virionii produși de un corp de ocluzie se numesc virioni derivați de ocluzie (ODV). Un alt tip de virion pe care îl produc baculovirusurile se numesc virioni de înmugurire (BV), care sunt responsabili de infecția sistemică, de la celulă la celulă, în cadrul insectelor.

Biopesticide

Aceste virusuri au o piață vastă în industria agricolă. Specificitatea lor le permite să fie selectate și proiectate pentru a infecta și a reduce nivelurile oricărui insecte dăunător ales.

Virusurile sunt paraziți obligați, ceea ce înseamnă că nu se pot reproduce fără o gazdă. Acest lucru este avantajos pentru utilizarea baculovirusurilor ca pesticide naturale, deoarece nivelurile lor vor scădea odată ce au redus efectiv populația insectei țintă.

Specificitatea ridicată a baculovirusurilor poate fi un dezavantaj, totuși, deoarece agricultorii doresc adesea să se protejeze împotriva unei varietăți de insecte dăunătoare cu o singură investiție. Prin urmare, ar putea fi necesară o selecție de diferite biopesticide cu baculovirusuri.

Cum se compară cu alte metode insecticide?

Baculovirusurile sunt relativ lente în reducerea populației de insecte dăunătoare în comparație cu insecticidele alternative, cum ar fi tratamentul chimic. Prin urmare, acestea sunt utilizate în principal numai pentru culturile de mare valoare sau atunci când culturile au devenit rezistente la insecticidele chimice.

Pesticidele chimice sunt, de asemenea, mai ieftine în comparație cu biopesticidele cu baculovirus, dar cu prețul a mult mai multe efecte negative potențiale. Acestea pot include deteriorarea organismelor nevizate, care pot afecta ecosistemul local, și dezvoltarea rezistenței.

Baculovirusurile pot fi, de asemenea, potențial modificate genetic pentru a crește performanța și viteza de acțiune a acestora ca biopesticide. Este probabil ca această strategie să fie dezvoltată în viitor.

Vectori virali

Baculovirusurile pot fi, de asemenea, utilizate ca vectori de livrare a genelor, unde anumite gene de interes pot fi clonate în celule în timpul terapiei genice. Aceste virusuri sunt utile în acest domeniu, deoarece au puține efecte citotoxice în celulele umane și nu se replică în interiorul acestora.

Un alt avantaj al baculovirusurilor ca vectori virali, față de multe alte forme de terapie genică, este absența vulnerabilității față de sistemul imunitar uman, deoarece acesta nu recunoaște baculovirusurile.

Baculovirusurile sunt, prin urmare, un instrument foarte util în biotehnologia modernă, precum și în agricultură, iar dezvoltarea lor în viitor ar putea să deschidă și mai multe opțiuni pentru aplicațiile lor.

Lecturi suplimentare

• Toate conținuturile de virusologie
• Virologie – Ce este virusologia?
• Boli virale
• Istoria virusologiei
• Virologie – Biologie moleculară & Terapie virală

Citate

.