Visualizing the ribonucleoprotein content of single bunyavirus virions reveals more efficient genome packaging in the arthropod host

Abstract

Los Bunyavirus tienen un genoma que se divide en múltiples segmentos. La segmentación del genoma complica la generación de descendencia de virus, ya que cada partícula de virus recién formada debe contener preferiblemente un conjunto completo de segmentos de genoma para diseminarse eficientemente dentro y entre huéspedes. Aquí, combinamos técnicas de hibridación in situ de inmunofluorescencia y fluorescencia para visualizar simultáneamente viriones de progenie de bunyavirus y su contenido genómico con una resolución de molécula única en el contexto de células infectadas individualmente. Usando el virus de la fiebre del valle del Rift y el virus de Schmallenberg como prototipos de bunyavirus trisegmentados, mostramos que el empaque del genoma del bunyavirus está influenciado por el contenido del genoma viral intracelular de las células individuales, lo que da como resultado eficiencias de empaque muy variables dentro de una población celular.

Bunyaviruses have a genome that is divided over multiple segments. Genome segmentation complicates the generation of progeny virus, since each newly formed virus particle should preferably contain a full set of genome segments in order to disseminate efficiently within and between hosts. Here, we combine immunofluorescence and fluorescence in situ hybridization techniques to simultaneously visualize bunyavirus progeny virions and their genomic content at single-molecule resolution in the context of singly infected cells. Using Rift Valley fever virus and Schmallenberg virus as prototype tri-segmented bunyaviruses, we show that bunyavirus genome packaging is influenced by the intracellular viral genome content of individual cells, which results in greatly variable packaging efficiencies within a cell population. We further show that bunyavirus genome packaging is more efficient in insect cells compared to mammalian cells and provide new insights on the possibility that incomplete particles may contribute to bunyavirus spread as well.