Abstract The stem-loop II motif (s2m) is an RNA element present in viruses from divergent viral families, including astroviruses and coronaviruses, but its functional significance is unknown. We created deletions or substitutions of the s2m in astrovirus VA1 (VA1), classic human astrovirus 1 (HAstV1) and severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). For VA1, recombinant virus could not be rescued upon partial deletion of the s2m or substitutions of G-C base pairs. Compensatory substitutions that restored the G-C base-pair enabled recovery of VA1. For HAstV1, a partial deletion of the s2m resulted in decreased viral titers compared to wild-type virus, and reduced activity in a replicon system. In contrast, deletion or mutation of the SARS-CoV-2 s2m had no effect on the ability to rescue the virus, growth in vitro , or growth in Syrian hamsters. Our study demonstrates the importance of the s2m is virus-dependent.

Abstract Comprehensive knowledge of the host factors required for picornavirus infection would facilitate antiviral development. Here we demonstrate roles for three human genes, TNK2, WASL, and NCK1, in infection by multiple picornaviruses. CRISPR deletion of TNK2, WASL or NCK1 reduced encephalomyocarditis virus (EMCV), coxsackievirus B3 (CVB3), poliovirus and enterovirus D68 infection, and chemical inhibitors of TNK2 and WASL decreased EMCV infection. Reduced EMCV lethality was observed in mice lacking TNK2. TNK2, WASL and NCK1 were important in early stages of the viral lifecycle, and genetic epistasis analysis demonstrated that the three genes function in a common pathway. Mechanistically, reduced internalization of EMCV was observed in TNK2 deficient cells demonstrating that TNK2 functions in EMCV entry. Domain analysis of WASL demonstrated that its actin nucleation activity was necessary to facilitate viral infection. Together, these data support a model wherein TNK2, WASL, and NCK1 comprise a pathway critical for multiple picornaviruses.

Mammalian RIG-I-like receptors detect viral dsRNA and 5′ triphosphorylated RNA to activate transcription of interferon genes and promote antiviral defense. The C. elegans RIG-I-like receptor DRH-1 promotes defense through antiviral RNA interference, but less is known about its role in regulating transcription. Here we describe a role for drh-1 in directing a transcriptional response in C. elegans called the Intracellular Pathogen Response (IPR), which is associated with increased pathogen resistance. The IPR includes a set of genes induced by diverse stimuli including intracellular infection and proteotoxic stress. Previous work suggested that the proteotoxic stress caused by intracellular infections might be the common trigger of the IPR, but here we demonstrate that different stimuli act through distinct pathways. Specifically, we demonstrate that DRH-1/RIG-I is required for inducing the IPR in response to Orsay virus infection, but not in response to other triggers like microsporidian infection or proteotoxic stress. Furthermore, drh-1 appears to be acting independently of its known role in RNAi. Interestingly, expression of the replication competent Orsay virus RNA1 segment alone is sufficient to induce most of the IPR genes in a manner dependent on RNA dependent RNA polymerase activity and on drh-1 . Altogether, these results suggest that DRH-1 is a pattern-recognition receptor that detects viral replication products to activate the IPR stress/immune program in C. elegans .

The stem-loop II motif (s2m) is a RNA structural element that is found in the 3' untranslated region (UTR) of many RNA viruses including severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Though the motif was discovered over twenty-five years ago, its functional significance is unknown. In order to understand the importance of s2m, we created viruses with deletions or mutations of the s2m by reverse genetics and also evaluated a clinical isolate harboring a unique s2m deletion. Deletion or mutation of the s2m had no effect on growth in vitro , or growth and viral fitness in Syrian hamsters in vivo . We also compared the secondary structure of the 3' UTR of wild type and s2m deletion viruses using SHAPE-MaP and DMS-MaPseq. These experiments demonstrate that the s2m forms an independent structure and that its deletion does not alter the overall remaining 3'UTR RNA structure. Together, these findings suggest that s2m is dispensable for SARS-CoV-2.RNA viruses, including severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) contain functional structures to support virus replication, translation and evasion of the host antiviral immune response. The 3' untranslated region of early isolates of SARS-CoV-2 contained a stem-loop II motif (s2m), which is a RNA structural element that is found in many RNA viruses. This motif was discovered over twenty-five years ago, but its functional significance is unknown. We created SARS-CoV-2 with deletions or mutations of the s2m and determined the effect of these changes on viral growth in tissue culture and in rodent models of infection. Deletion or mutation of the s2m element had no effect on growth in vitro , or growth and viral fitness in Syrian hamsters in vivo . We also observed no impact of the deletion on other known RNA structures in the same region of the genome. These experiments demonstrate that the s2m is dispensable for SARS-CoV-2.