Genomic structure, replication and epidemiology of norovirus

Abstract

Norovirus is an RNA virus that causes commonly sporadic gastroenteritis or foodborne and waterborne outbreaks in children and adults. Its genomic organization includes three open reading frames (ORF) ORF1, ORF2 and ORF3 which encode the structural and the non-structural proteins. ORF1 encodes the non-structural polyprotein, ORF2 encodes VP1 which is the structural major capsid protein and ORF3 encodes structural protein VP2. Noroviruses are subdivided into five genogroups according to the nucleotide sequence similarity. Genogroups infecting humans are GI, GII and GIV. Genogroup GIII infects bovine species, genogroup GV infects murine species. Due to the lack of an in vitro culture system, noroviruses replication is not elucidated, however several studies are carried out using the culture of other genogroups infecting animals. Around the world and in Turkey as well as norovirüs can infect every age groups of people, outbreaks commonly occur in communities containing rather children and elderly population. Genogroup II and especially genotype GII.4 strains are responsible from the bulk of these outbreaks. Genogroup II is followed by GI and GIV is seen less common. GI and GII genogroups were detected in an outbreak that occurred in Turkey in 2008. In a few studies had been carried out about norovirus in our country genogroup GII is detected more often. Especially, studies involved children with acute gastroenteritis are prominent and approximately 10-17% norovirüs positivity is detected. In the laboratory diagnosis of noroviruses reverse transcriptase-polymerase chain reaction is the gold standard to determine the genogroups, however ELISA and immunochromatographic rapid diagnostic tests are in common use for quick results.

Özet

Norovirüs çocuklarda ve yetişkinlerde yaygın olarak sporadik gastroenteritlere veya gıda ve su kaynaklı salgınlara neden olan bir RNA virüsüdür. Genomik organizasyonu yapısal ve yapısal olmayan proteinleri kodlayan ORF1, ORF2 ve ORF3 olmak üzere üç açık okuma bölgesi [open reading frame (ORF)] içermektedir. ORF1, yapısal olmayan poliproteini kodlarken; ORF2 yapısal majör kapsid proteini VP1'i, ORF3 ise yapısal VP2 proteinini kodlamaktadır. Norovirüsler nükleotid dizi benzerliğine göre beş genogruba ayrılmaktadır. İnsanları infekte eden genogruplar GI, GII ve GIV'tür. GIII genogrubu sığır türlerini, GV genogrubu ise fare türlerini infekte etmektedir. Norovirüsün replikasyonu virüsün in vitro koşullarda kültürü yapılamadığı için henüz tam olarak aydınlatılamasa da hayvanları infekte eden diğer genogrupların kültürleri kullanılarak çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. Dünyada ve Türkiye'de, norovirüs her yaş grubundan insanı infekte edebildiği gibi; daha çok çocuklar ve yaşlıların yaşadığı topluluklarda salgınlara neden olmaktadır. Bu salgınların çoğundan GII, özellikle de GII.4 genotipinin suşları sorumludur. GII genogrubunu, GI suşları izlemekte, GIV ise daha az oranda görülmektedir. Türkiye'de 2008 yılında meydana gelen salgında da GI ve GII genogrupları saptanmıştır. Ülkemizde norovirüs ile ilgili yapılan az sayıdaki çalışmada da GII genogrubuna daha sık rastlanmıştır. Özellikle akut gastroenteritli çocukların dahil edildiği araştırmalar öne çıkmakta ve yaklaşık %10-17 oranında norovirüs pozitifliği saptanmaktadır. Norovirüsün laboratuvar tanısında, genogrupların tayini ve virüsün tiplendirilebilmesi için altın standart, revers transkriptaz-polimeraz zincir reaksiyonudur, ancak hızlı tanı için daha çok ELISA ve immünkromatografik çabuk tanı testleri kullanılmaktadır.