Bakulovirukset

| Bakulovirukset |
| --- | --- |
 Phthorimaea operculella granulovirus
Virusten luokittelu
Ryhmä::  I dsDNA-virukset
Kunta::  Virukset
Heimo::  Bakulovirukset Baculoviridae
Suvut
 Alphabaculovirus  Betabaculovirus  Deltabaculovirus  Gammabaculovirus 
Katso myös
   Bakulovirukset Wikispeciesissä   Bakulovirukset Commonsissa 
Infobox OKVirheellinen NIMI-arvo: 
Bakulovirukset (Baculoviridae) on hyvin laajalti levinnyt virusheimo, joka infektoi lajispesifisesti niveljalkaisia (hyönteiset, hämähäkit ja äyriäiset). Viruksia tunnetaan yli 500 erilaista kantaa, joista useimmin käytetty ja bakulovirusten mallikappaleselvennä on Autographa californica multicapsid nucleopolyhedro virus (AcMNPV).
1900-luvun puolivälissä bakulovirusten hyönteisiä infektoivat ominaisuudet huomattiin ja niiden käyttö tehokkaana biopestisidinä aloitettiin 1975. Käyttö sai myös aikaan runsaasti tutkimusta, jonka myötä selvitettiin bakulovirusten molekylaarista biologiaa, patologiaa ja ekologiaa. Bakulovirusten käytön turvallisuutta ja patogeenisuutta selkärankaisiin tutkittiin myös laajalti tuohon aikaan. Yhteenvetona on todettu, että erilaisissa turvallisuustesteissä ei havaittu virusten kykenevän infektioon tai aiheuttamaan allergisia reaktioita selkärankaisissa, eikä niissä myöskään todettu vasta-aineiden muodostumista koe-eläimille tai ihmisille ruoansulatuskanavan, hengitysteiden tai ihon kautta tapahtuvien altistumisten jälkeen.
Ensimmäinen bakuloviruksiin pohjautuva ekspressiovektoriselvennä, jolla kyettiin tuottamaan proteiineja hyönteissoluissa esiteltiin vuonna 1983. Silloin käytetyimpiä solutyyppejä olivat Spodoptera frugiperda –peräiset SF-21 ja SF-9. Uudempana solutyyppinä ovat tulleet käyttöön Trichoplusia ni -peräiset High Five -solut. Bakulovirusten käytön proteiiniekspressioon tekee oivalliseksi se, että hyönteissolut ovat aitotumallisia (eukaryootti) soluja, ja siten kykenevät suorittamaan useille aitotumallisten solujen proteiineille tärkeät modifikaatiot paremmin kuin paljon käytetyt alkeistumalliset (prokaryootti) bakteerisolut. Esimerkkeinä modifikaatioista ovat mm. signaalipeptidin poistaminen, N-glykosylaatio, asylaatio, fosforylaatio ja karboksimetylaatio. Bakuloviruksia on alettu käyttää tästä syystä myös peptidinäyttötekniikan sovellutuksissa, joissa esiteltävän proteiinin post-translationaaliset modifikaatiot ovat oleellisia selektion kannalta.
1980-luvulla havaittiin, että bakulovirukset kykenevät penetroitumaan useisiin nisäkässolulinjoihin, mutta eivät kyenneet saamaan aikaan infektiota. Vuonna 1995 esiteltiin ensimmäisen kerran havainto, että muokatut AcMNPV:t kykenivät toimittamaan erillistä geenimateriaalia nisäkässoluihin. 1998 suoritettiin ensimmäinen ex vivoselvennä geeninsiirto hepatosyytti-solulinjaan ja vuonna 2000 julkaistiin tulokset joissa bakulovirusten todettiin kykenevän myös siirtämään geneettistä materiaalia in vivoselvennä adenoviruksiin verrattavalla tehokkuudella. Näiden havaintojen myötä tutkimus bakulovirusten käyttämiseksi geeniterapia-vektorina on kiihtynyt. Bakuloviruksilla on monia hyviä puolia perinteisesti käytettyihin geeniterapiavektoreihin verrattuna: kykenemättömyys jakautua nisäkässoluissa, suuri DNA-kapasiteetti, helppo valmistus ja alhainen sytotoksisuus. Huonoina puolina voidaan mainita mm. veren komplementin bakuloviruksia inaktivoiva vaikutus sekä ohimenevä (eng. transient) ekspressio. 2000-luvun puolivälin jälkeen virusten tutkiminen geeni- ja soluterapiakäyttöön on lisääntynyt. Uusimpina modifikaatioina ovat mm. lentiviruksiin siirretty gp64 pintaproteiini ja avidiini-gp64 fuusioproteiinilla päällystetyt bakulovirukset, joita on yhdessä raudasta koostuvien nanopartikkeleiden kanssa kyetty seuramaan MRIssä ensimmäisenä viruksena maailmassa.