The study of activity of DExD/H-box RNA helicases and type I interferons during infection of zebrafish ZF4 cell line with SVCV virus

Kluczowym etapem nieswoistej immunologicznej reakcji odpornościowej organizmu na zakażenie wirusowe jest szybkie wykrycie obecności patogenów w komórce i aktywacja syntezy interferonów (IFN) typu I. W ostatnich latach ukazał się szereg prac opisujących nowe receptory biorące udział w wykrywaniu wirusów w komórce. W gronie tych receptorów znajdują się DExD/H-box RNA helikazy nienależące do receptorów RIG-I-podobnych (RLR), takie jak m.in DDX1, DDX3 i DHX9. U ssaków wykazano, że białka te rozpoznają wirusowe RNA w komórce i aktywują syntezę IFN typu I. Mechanizmy działania tych receptorów nie są jednak do końca poznane, a ich rola w odpowiedzi przeciwwirusowej u ryb nigdy nie była badana. Celem niniejszej pracy było zbadanie, po raz pierwszy u ryb, roli RNA helikaz DDX1, DDX3, DHX9, DDX21 oraz DHX36 podczas zakażenia komórek linii hodowlanej ZF4 pochodzących od danio pręgowanego (Danio rerio) wirusem wiosennej wiremii karpi (SVCV, ang. Spring viremia of carp virus). Oprócz określenia poziomu ekspresji kontytutywnej i ekspresji podczas zakażenia wirusem SVCV wymienionych RNA helikaz, badano także ekspresję genów kodujących interferony typu I (IFN1, IFN2, IFN3), czynników transkrypcyjnych IRF3 i IRF7, jak również białka przeciwwirusowego MxA. Podczas zakażenia komórek ZF4 wirusem SVCV wykazano statystycznie istotny wzrost poziomu ekspresji jedynie dla genów kodujących IFN1 i IFN2. Nie zanotowano istotnej zmiany w poziomie ekspresji badanych RNA helikaz podczas zakażenia, jednakże ich ekspresja konstytutywna utrzymywała się na dosyć wysokim poziomie. Sugeruje to, że sygnał po zakażeniu wirusowym może być przekazywany bez konieczności zmiany ekspresji badanych RNA helikaz, jednak potrzebne są dalsze badania, aby jednoznacznie określić ich rolę w aktywacji odpowiedzi przeciwwirusowej u ryb.

The most important step in the innate immune response of the organism to the viral infection is the rapid detection of the presence of pathogens in the cells, and activation of type I interferon (IFN) synthesis. In recent years, a number of papers describing new receptors involved in the detection of viruses in the cell have been published. Among these receptors, there are DExD/H-box RNA helicases, that do not belong to the RIG-I-like receptors (RLR), such as DDX1, DDX3 and DHX9. In mammals, these receptors have been shown to recognize viral RNA in the cell and activate IFN type I synthesis. However, the mechanisms of actions of these receptors are not fully understood, and their role in the fish's antiviral response has never been studied. The aim of this study was to examine, for the first time in fish, the role of RNA helicases DDX1, DDX3, DHX9, DDX21 and DHX36 during infection of ZF4 cell line originated from Danio rerio with SVCV virus (Spring viremia of carp virus). In addition to determining the level of constitutive expression and expression during SVCV infection of studied RNA helicases, the expression of genes encoding type I interferons (IFN1, IFN2, IFN3), transcription factors IRF3 and IRF7, as well as the MxA antiviral protein were examined. When ZF4 cells were infected with the SVCV virus, a statistically significant increase in the expression level was demonstrated only for the genes encoding IFN1 and IFN2. There was no significant change in the expression level of the RNA helicases during SVCV infection, however, their constitutive expression was at a quite high level. This suggests that the viral signal can be transmitted without changing the expression of the RNA helicases which were tested, however further research is needed to clarify their role in activating the antiviral response in the fish.