Vad är baculovirus?

Baculovirus, som tillhör familjen Baculoviridae, är en grupp DNA-virus som infekterar insekter. Dessa virus är mycket små, stavformade strukturer som består av en proteinhölje som innehåller en liten mängd DNA som kodar för komponenter för vidare virusförökning.

Colorhype |

Tecknet baculovirus kommer från latinets baculum, som betyder käpp eller promenadkäpp, och som betecknar den tydliga formen hos dessa virus.

Gemensamma värdar för baculovirus

Baculovirus infekterar ett stort antal insekter som huvudsakligen kommer från ordningarna Diptera (flugor), Hymenoptera (getingar, bin och myror) och Lepidoptera (fjärilar och nattfjärilar). De mest studerade baculovirusen infekterar larvstadiet i ordningen Lepidoptera, dvs. larver.

Dessa virus spelar en viktig roll i vissa naturliga ekosystem. Spindelnätfjärilen, som finns i Nordamerika, är starkt reglerad av baculovirus. Potentiellt upp till 50 % av deras populationsdödlighet orsakas av specifika baculovirus.

De har visat sig inte ha någon negativ effekt på däggdjur, fåglar, fiskar eller andra organismer som inte är målorganismer, inklusive människor.

Hur replikerar sig baculovirus?

Baculovirus använder sig av unika mekanismer för att överleva och föröka sig i sin miljö. När baculovirus befinner sig utanför en värd och väntar på att bli intagna överlever de i ocklusionskroppar. Dessa är proteinkroppar som omsluter och skyddar virionerna (virusets form när det befinner sig utanför en värdcell) tills de intas av en värd.

Ocklusionskropparna är stabila i miljön, men när de intas av en insekt orsakar det höga pH-värdet i insekternas tarm en nedbrytning av proteinet och frigör virionerna.

Virionerna tar sig in i cellerna och självreplikerar sig. De kapar värdcellens maskineri för att producera DNA och protein och bildar fler virus. Efter att replikationen har skett är det sista steget produktionen av ett protein som kallas polyhedrin. Detta protein kristalliseras i cellen och omger virionerna och bildar en ocklusionskropp redo för spridning.

De virioner som produceras av en ocklusionskropp kallas ocklusionsavledda virioner (ODV). En annan typ av virioner som baculovirusen producerar är så kallade budding virions (BV) som är ansvariga för cell till cell, systemisk infektion inom insekter.

Biopesticider

Dessa virus har en stor marknad inom jordbruksindustrin. Deras specificitet gör att de kan väljas ut och utformas för att infektera och minska nivåerna av en vald skadeinsekt.

Virus är obligata parasiter, vilket innebär att de inte kan föröka sig utan en värd. Detta är en fördel för användningen av baculovirus som naturliga bekämpningsmedel, eftersom deras nivåer kommer att minska när de effektivt har reducerat målinsektspopulationen.

Baculovirusens höga specificitet kan dock vara en nackdel, eftersom jordbrukare ofta vill skydda sig mot en mängd olika skadeinsekter med en enda investering. Ett urval av olika baculovirus-biopesticider kan därför behövas.

Hur står detta i jämförelse med andra insekticidmetoder?

Baculovirus är jämförelsevis långsamma när det gäller att minska skadeinsektspopulationen jämfört med alternativa insekticider som kemisk behandling. De används därför huvudsakligen endast för grödor med högt värde eller när grödor har blivit resistenta mot kemiska insekticider.

Kemiska bekämpningsmedel är också billigare jämfört med biopesticider med baculovirus, men till priset av många fler potentiella negativa effekter. Dessa kan omfatta skador på icke-målorganismer som kan påverka det lokala ekosystemet och utveckling av resistens.

Baculovirus kan potentiellt också modifieras genetiskt för att öka deras prestanda och verkningshastighet som biopesticider. Denna strategi kommer sannolikt att utvecklas i framtiden.

Virala vektorer

Baculovirus kan också användas som genleveransvektorer, där vissa gener av intresse kan klonas in i celler vid genterapi. Dessa virus är användbara på detta område eftersom de har få cytotoxiska effekter i mänskliga celler och inte replikerar i dem.

En annan fördel med baculovirus som virala vektorer, jämfört med många andra former av genterapi, är avsaknaden av sårbarhet för det mänskliga immunsystemet, eftersom det inte känner igen baculovirus.

Baculovirus är därför ett mycket användbart verktyg inom den moderna biotekniken, liksom inom jordbruket, och deras utveckling i framtiden kan öppna ännu fler alternativ för deras tillämpningar.

Fortsatt läsning

• Allt innehåll om virologi
• Virologi – Vad är virologi?
• Virussjukdomar
• Virologins historia
• Virologins molekylärbiologi &Viral terapi

Citat

.