ジシストロウイルス科で初めて綿虫Phenacoccus solenopsisに感染する新規クリパウイルスの単離と解析

Isolation and characterization of a novel cripavirus, the first Dicistroviridae family member infecting the cotton mealybug Phenacoccus solenopsis.

• Neta Luria
• Elisheva Smith
• Oded Lachman
• Orly Laskar
• Noa Sela
• Aviv Dombrovsky

抄録

ハイビスカスを食害する綿虫Phenacoccus solenopsisにおいて、Dicistrovir科に属する新しいウイルスが同定された。イルミナ社のHiSeqプラットフォームを用いたハイスループットシークエンシング（HTS）を用いて、全ゲノム配列の単一コンティグを構築した。HTSで得られた配列の真正性は、3'非翻訳領域（UTR）についても同様にRT-PCRとサンガーシークエンシングによって検証された。5'UTRはcDNA末端の迅速増幅キットを用いて配列決定した。全ゲノムを網羅する大きなセグメントを、ミーリーバグから抽出したウイルスRNAを用いてRT-PCRで増幅した。全ゲノムの塩基配列を比較すると、アブラムシ致死性麻痺ウイルス（ALPV）と89％の配列同一性が示され、44 bpの短いセグメントをカバーしていました。オープンリーディングフレーム（ORF）2でコードされたタンパク質のアミノ酸配列をGenBankデータベースの対応するものとペアワイズで比較したところ、ALPVを含むクリパウイルス属のいくつかのメンバーと40%未満の同一性が示されました。ORF2タンパク質のアミノ酸配列をもとに系統解析を行ったところ、このウイルスはクリパウイルス属に属していることが明らかになった。遺伝子間領域(IGR)内部リボソームエントリーサイト(IRES)はI型IGR IRESの保存ヌクレオチドを示し，2つのバルジサイト，3つの擬ノット，2つのステムループを有していた．透過型電子顕微鏡によって可視化されたウイルスの形態は、直径が〜30 nmの球状粒子を実証した。このウイルスは、採取したミーリーバグで確認された唯一の節足動物ウイルスであり、精製されたウイルスは綿のミーリーバグに感染することができた。我々の知る限りでは、これはP. solenopsisに感染するDicistroviridae属のウイルスの最初の報告であり、我々はこのウイルスをPhenacoccus solenopsis virus (PhSoV)と暫定的に命名した。

A new virus belonging to the family Dicistroviridae was identified in the hibiscus-infesting cotton mealybug Phenacoccus solenopsis. Using high-throughput sequencing (HTS) on an Illumina HiSeq platform, a single contig of the complete genome sequence was assembled. The authenticity of the sequence obtained by HTS was validated by RT-PCR and Sanger sequencing of the amplicons, which was also employed for the 3' untranslated region (UTR). The 5' UTR was sequenced using a rapid amplification of cDNA ends kit. A large segment encompassing the whole genome was amplified by RT-PCR using viral RNA extracted from mealybugs. A whole-genome nucleotide sequence comparison showed 89% sequence identity to aphid lethal paralysis virus (ALPV), covering a short segment of 44 bp. Pairwise amino acid sequence comparisons of the protein encoded by open reading frame (ORF) 2 with its counterparts in the GenBank database, showed less than 40% identity to several members of the genus Cripavirus, including ALPV. Phylogenetic analysis based on the deduced amino acid sequence of the ORF 2 protein showed that the new virus grouped with members of the genus Cripavirus. The intergenic region (IGR) internal ribosome entry site (IRES) showed the conserved nucleotides of a type I IGR IRES and had two bulge sites, three pseudoknots, and two stem-loops. Virus morphology visualized by transmission electron microscopy demonstrated spherical particles with a diameter of ~30 nm. This virus was the only arthropod virus identified in the sampled mealybugs, and the purified virus was able to infect cotton mealybugs. To the best of our knowledge, this is the first report of a Dicistroviridae family member infecting P. solenopsis, and we have tentatively named this virus Phenacoccus solenopsis virus (PhSoV).