Published January 4, 2016 | Version v1
Publication Open

Visualization of Assembly Intermediates and Budding Vacuoles of Singapore Grouper Iridovirus in Grouper Embryonic Cells

  • 1. National University of Singapore
  • 2. Mahidol University

Description

Iridovirid infection is associated with the catastrophic loss in aquaculture industry and the population decline of wild amphibians and reptiles, but none of the iridovirid life cycles have been well explored. Here, we report the detailed visualization of the life cycle of Singapore grouper iridovirus (SGIV) in grouper cells by cryo-electron microscopy (cryoEM) and tomography (ET). EM imaging revealed that SGIV viral particles have an outer capsid layer, and the interaction of this layer with cellular plasma membrane initiates viral entry. Subsequent viral replication leads to formation of a viral assembly site (VAS), where membranous structures emerge as precursors to recruit capsid proteins to form an intermediate, double-shell, crescent-shaped structure, which curves to form icosahedral capsids. Knockdown of the major capsid protein eliminates the formation of viral capsids. As capsid formation progresses, electron-dense materials known to be involved in DNA encapsidation accumulate within the capsid until it is fully occupied. Besides the well-known budding mechanism through the cell periphery, we demonstrate a novel budding process in which viral particles bud into a tubular-like structure within vacuoles. This budding process may denote a new strategy used by SGIV to disseminate viral particles into neighbor cells while evading host immune response.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ترتبط عدوى فيروسات القزحية بالخسارة الكارثية في صناعة تربية الأحياء المائية وانخفاض عدد البرمائيات والزواحف البرية، ولكن لم يتم استكشاف أي من دورات حياة فيروسات القزحية بشكل جيد. هنا، نبلغ عن التصور التفصيلي لدورة حياة فيروس القزحية السنغافوري (SGIV) في خلايا الهامور عن طريق الفحص المجهري الإلكتروني بالتبريد (cryoEM) والتصوير المقطعي (ET). كشف التصوير الكهرومغناطيسي أن الجسيمات الفيروسية SGIV لها طبقة قفيصة خارجية، وأن تفاعل هذه الطبقة مع غشاء البلازما الخلوي يبدأ الدخول الفيروسي. يؤدي التكاثر الفيروسي اللاحق إلى تكوين موقع تجميع فيروسي (VAS)، حيث تظهر الهياكل الغشائية كسلائف لتجنيد بروتينات القفيصة لتشكيل بنية وسيطة مزدوجة القشرة على شكل هلال، والتي تنحني لتشكيل قفيصات ذات وجهين. يؤدي القضاء على بروتين القفيصة الرئيسي إلى القضاء على تكوين القفيصات الفيروسية. مع تقدم تكوين القفيصة، تتراكم المواد كثيفة الإلكترون المعروفة بمشاركتها في تغليف الحمض النووي داخل القفيصة حتى يتم احتلالها بالكامل. إلى جانب آلية البراعم المعروفة من خلال محيط الخلية، نعرض عملية براعم جديدة تتبرعم فيها الجسيمات الفيروسية في بنية تشبه الأنبوب داخل الفجوات. قد تشير هذه العملية الناشئة إلى استراتيجية جديدة تستخدمها SGIV لنشر الجسيمات الفيروسية في الخلايا المجاورة مع تجنب الاستجابة المناعية للمضيف.

Translated Description (French)

L'infection par les iridoviridés est associée à la perte catastrophique de l'industrie aquacole et au déclin de la population d'amphibiens et de reptiles sauvages, mais aucun des cycles de vie des iridoviridés n'a été bien exploré. Ici, nous rapportons la visualisation détaillée du cycle de vie de l'iridovirus du mérou de Singapour (SGIV) dans les cellules du mérou par cryomicroscopie électronique (cryoEM) et tomographie (ET). L'imagerie EM a révélé que les particules virales SGIV ont une couche externe de capside, et l'interaction de cette couche avec la membrane plasmique cellulaire initie l'entrée virale. La réplication virale ultérieure conduit à la formation d'un site d'assemblage viral (vas), où des structures membranaires émergent en tant que précurseurs pour recruter des protéines de capside afin de former une structure intermédiaire, à double coque, en forme de croissant, qui se courbe pour former des capsides icosaédriques. La destruction de la principale protéine de capside élimine la formation de capsides virales. Au fur et à mesure que la formation de la capside progresse, les matériaux denses en électrons connus pour être impliqués dans l'encapsidation de l'ADN s'accumulent dans la capside jusqu'à ce qu'elle soit complètement occupée. Outre le mécanisme de bourgeonnement bien connu à travers la périphérie cellulaire, nous démontrons un nouveau processus de bourgeonnement dans lequel les particules virales bourgeonnent dans une structure tubulaire à l'intérieur des vacuoles. Ce processus de bourgeonnement peut dénoter une nouvelle stratégie utilisée par SGIV pour disséminer des particules virales dans les cellules voisines tout en évitant la réponse immunitaire de l'hôte.

Translated Description (Spanish)

La infección por iridovíridos se asocia con la pérdida catastrófica en la industria de la acuicultura y la disminución de la población de anfibios y reptiles silvestres, pero ninguno de los ciclos de vida de los iridovíridos ha sido bien explorado. Aquí, informamos la visualización detallada del ciclo de vida del iridovirus del mero de Singapur (SGIV) en células de mero mediante microscopía crioelectrónica (cryoEM) y tomografía (ET). Las imágenes EM revelaron que las partículas virales SGIV tienen una capa de cápside externa, y la interacción de esta capa con la membrana plasmática celular inicia la entrada viral. La replicación viral posterior conduce a la formación de un sitio de ensamblaje viral (vas), donde las estructuras membranosas emergen como precursores para reclutar proteínas de la cápside para formar una estructura intermedia en forma de media luna de doble capa, que se curva para formar cápsides icosaédricas. El derribo de la proteína principal de la cápside elimina la formación de cápsides virales. A medida que avanza la formación de la cápside, los materiales densos en electrones que se sabe que están involucrados en la encapsidación del ADN se acumulan dentro de la cápside hasta que está completamente ocupada. Además del conocido mecanismo de gemación a través de la periferia celular, demostramos un nuevo proceso de gemación en el que las partículas virales brotan en una estructura tubular dentro de las vacuolas. Este proceso de gemación puede denotar una nueva estrategia utilizada por SGIV para diseminar partículas virales en células vecinas mientras se evade la respuesta inmunitaria del huésped.

Files

srep18696.pdf.pdf

Files (7.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8a3bd6abeba1ac15a4c0556804305d71
7.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تصور وسيطات التجميع والفجوات الناشئة لفيروس القزحية السنغافوري في الخلايا الجنينية للهامور
Translated title (French)
Visualization of Assembly Intermediates and Budding Vacuoles of Singapore Grouper Iridovirus in Grouper Embryonic Cells
Translated title (Spanish)
Visualización de intermedios de ensamblaje y vacuolas en ciernes del iridovirus del mero de Singapur en células embrionarias de mero

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2222130081
DOI
10.1038/srep18696

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1189221063
  • https://openalex.org/W1507566062
  • https://openalex.org/W1527612148
  • https://openalex.org/W1715834776
  • https://openalex.org/W189086276
  • https://openalex.org/W1921941478
  • https://openalex.org/W1968363519
  • https://openalex.org/W1971637353
  • https://openalex.org/W1980731675
  • https://openalex.org/W1987130889
  • https://openalex.org/W1987625260
  • https://openalex.org/W1990580642
  • https://openalex.org/W1994361633
  • https://openalex.org/W1995802547
  • https://openalex.org/W1997208716
  • https://openalex.org/W1997504014
  • https://openalex.org/W2000103926
  • https://openalex.org/W2007461233
  • https://openalex.org/W2009427913
  • https://openalex.org/W2013710543
  • https://openalex.org/W2016635701
  • https://openalex.org/W2026425209
  • https://openalex.org/W2028868996
  • https://openalex.org/W2029101220
  • https://openalex.org/W2035226174
  • https://openalex.org/W2035841847
  • https://openalex.org/W2035891727
  • https://openalex.org/W2039771431
  • https://openalex.org/W2043776905
  • https://openalex.org/W2043889392
  • https://openalex.org/W2050111302
  • https://openalex.org/W2050223484
  • https://openalex.org/W2052214918
  • https://openalex.org/W2053453146
  • https://openalex.org/W2053948071
  • https://openalex.org/W2063342054
  • https://openalex.org/W2063498088
  • https://openalex.org/W2078638959
  • https://openalex.org/W2086155795
  • https://openalex.org/W2095220436
  • https://openalex.org/W2096152958
  • https://openalex.org/W2101729523
  • https://openalex.org/W2103282388
  • https://openalex.org/W2113538356
  • https://openalex.org/W2120692527
  • https://openalex.org/W2121204415
  • https://openalex.org/W2123179543
  • https://openalex.org/W2124883752
  • https://openalex.org/W2125779634
  • https://openalex.org/W2127911529
  • https://openalex.org/W2132629607
  • https://openalex.org/W2134669086
  • https://openalex.org/W2137929142
  • https://openalex.org/W2138255855
  • https://openalex.org/W2146691728
  • https://openalex.org/W2149112383
  • https://openalex.org/W2150516885
  • https://openalex.org/W2162369712
  • https://openalex.org/W2165693763
  • https://openalex.org/W2170308909
  • https://openalex.org/W2410071512
  • https://openalex.org/W2986347027
  • https://openalex.org/W4214495602
  • https://openalex.org/W4231781874