在Venturia canescens的基因组中存在的四个nudivirus核心基因对于病毒样颗粒的形成以及阻止寄生蜂卵的包封是必需的

《Journal of Virology》：Four nudivirus core genes present in the genome of Venturia canescens are required for virus-like particle formation and prevention of encapsulation of parasitoid wasp eggs

Venturia canescens的DEV病毒通过VLPs保护寄生卵免受宿主免疫 encapsulation，RNAi实验显示OrNVorf18-like、OrNV41-like-1/-2、OrNV61-like基因对VLP组装必需，而OrNV47-like家族负责VLP与卵的结合。

　　在本研究中，科学家们关注了一种寄生蜂——Venturia canescens（简称Vc）及其携带的内源性病毒（DEV）。这种病毒起源于一种名为Oryctes rhinoceros nudivirus（OrNV）的α型核质病毒，并在寄生蜂的卵中形成病毒样颗粒（VLPs），以帮助保护其卵免受宿主昆虫的免疫防御机制——封装作用的攻击。封装是昆虫免疫系统对寄生蜂卵的一种典型反应，通常会导致卵被杀死。然而，Vc产生的VLPs能够有效抵抗这种免疫反应，从而提升寄生蜂幼虫的存活率。尽管VLPs在宿主防御中起着重要作用，但关于其形成和功能的具体基因仍不明确。

研究者在Vc的基因组中鉴定出五种具有未知功能的核质病毒基因，这些基因在所有核质病毒中都存在，但并非与杆状病毒（baculoviruses）共享的核心基因。这些基因中，有三个是单拷贝的（OrNVorf18-like、OrNVorf61-like和OrNVorf76-like），而OrNVorf41-like则形成了一个六成员的基因家族，OrNVorf47-like则形成了一个三成员的基因家族。研究者通过多种方法，包括序列分析、透射电镜（TEM）和RNA干扰（RNAi）实验，来探讨这些基因在VLP形成和功能中的作用。

通过TEM研究，科学家们观察到VLPs的形成发生在寄生蜂的蛹阶段，具体分为三个阶段：第一阶段，VLP的结构尚未出现；第二阶段，VLP的结构开始形成；第三阶段，大量成熟的VLPs出现在寄生蜂的卵巢中。RNAi实验进一步揭示了这些基因在VLP形成中的关键作用。当研究者对OrNVorf61-like、OrNVorf41-like-1和OrNVorf41-like-2进行基因沉默后，观察到VLPs的形态发生了显著变化，如结构不完整、数量减少以及包裹了更多的囊泡。这些结果表明，这些基因对于正常的VLP形成至关重要。

相比之下，对OrNVorf76-like和OrNVorf47-like家族成员的基因沉默并未影响VLP的形成，但OrNVorf47-like家族成员的沉默导致VLPs无法与寄生蜂卵结合，从而使得卵更容易被宿主昆虫的封装机制攻击。这表明，OrNVorf47-like家族可能在VLP与卵的结合过程中发挥重要作用，而这种结合是防止宿主免疫系统攻击的关键。

研究还发现，OrNVorf18-like基因的沉默会完全阻止VLP的形成，导致寄生蜂卵巢中几乎没有任何VLPs。这一结果提示OrNVorf18-like基因可能在VLP的结构形成中扮演核心角色。此外，这些基因的沉默也导致了寄生蜂卵巢中出现大量细胞碎片，这可能是由于VLPs形成受阻后，细胞膜的异常脱落所致。

通过扫描电子显微镜（SEM）分析，研究者进一步验证了VLPs与卵的结合情况。在正常情况下，VLPs会附着在卵的表面，形成特定的结构，如“蛋丝”和“后端丝”。这些结构在光镜下可见，而在SEM下则呈现出更清晰的形态。然而，当OrNVorf47-like家族被沉默后，VLPs无法附着在这些结构上，导致寄生蜂卵在宿主体内被封装。这说明，VLPs与卵的结合是其保护机制的关键部分，而OrNVorf47-like家族可能负责这一过程。

为了进一步理解VLPs的保护机制，研究者进行了封装实验。他们发现，当寄生蜂卵没有VLPs附着时，宿主昆虫的血细胞（hemocytes）会包围并杀死这些卵。这表明，VLPs的存在对于寄生蜂卵的存活至关重要。而那些在VLP形成过程中出现缺陷的寄生蜂，其卵在宿主体内被封装的频率显著增加。

此外，研究者还探讨了这些基因在核质病毒中的潜在功能。例如，OrNVorf61-like、OrNVorf41-like和OrNVorf18-like基因可能在VLP的结构形成中起关键作用，而OrNVorf47-like家族则可能负责VLP与卵的结合。这些发现不仅加深了我们对VcVLP形成和功能的理解，也为研究病毒与宿主之间的相互作用提供了新的视角。

研究中还使用了多种分析方法，包括序列比对、蛋白质功能预测和基因表达水平测定。这些方法帮助研究者确定了不同基因在VLP形成过程中的具体作用。例如，通过SignalP 6.0和DeepTMHMM-1.0工具，研究者预测了这些基因是否可能编码跨膜蛋白，这在VLP的结构形成中可能是重要的。

总体而言，这项研究揭示了VcVLP形成过程中涉及的关键基因及其功能。这些基因的发现不仅有助于理解核质病毒在寄生蜂中的进化和功能，也为开发新的生物控制策略提供了理论基础。研究结果表明，某些基因的缺失会导致VLP的形成障碍，从而影响寄生蜂卵的存活率。而另一些基因的缺失则主要影响VLP与卵的结合，导致卵更容易被宿主免疫系统识别和攻击。这些发现为未来的基因功能研究和病毒与宿主互作机制提供了重要的线索。