All positive strand RNA viruses are known to replicate their genomes in close association with intracellular membranes. In case of the hepatitis C virus (HCV), a member of the family Flaviviridae, infected cells contain accumulations of vesicles forming a membranous web (MW) that is thought to be the site of viral RNA replication. However, little is known about the biogenesis and three-dimensional structure of the MW. In this study we used a combination of immunofluorescence- and electron microscopy (EM)-based methods to analyze the membranous structures induced by HCV in infected cells. We found that the MW is derived primarily from the endoplasmic reticulum (ER) and contains markers of rough ER as well as markers of early and late endosomes, COP vesicles, mitochondria and lipid droplets (LDs). The main constituents of the MW are single and double membrane vesicles (DMVs). The latter predominate and the kinetic of their appearance correlates with kinetics of viral RNA replication. DMVs are induced primarily by NS5A whereas NS4B induces single membrane vesicles arguing that MW formation requires the concerted action of several HCV replicase proteins. Three-dimensional reconstructions identify DMVs as protrusions from the ER membrane into the cytosol, frequently connected to the ER membrane via a neck-like structure. In addition, late in infection multi-membrane vesicles become evident, presumably as a result of a stress-induced reaction. Thus, the morphology of the membranous rearrangements induced in HCV-infected cells resemble those of the unrelated picorna-, corona- and arteriviruses, but are clearly distinct from those of the closely related flaviviruses. These results reveal unexpected similarities between HCV and distantly related positive-strand RNA viruses presumably reflecting similarities in cellular pathways exploited by these viruses to establish their membranous replication factories.

Summary

 Infections are associated with extensive platelet consumption, representing a high risk for health. However, the mechanism coordinating the rapid regeneration of the platelet pool during such stress conditions remains unclear. Here, we report that the phenotypic hematopoietic stem cell (HSC) compartment contains stem-like megakaryocyte-committed progenitors (SL-MkPs), a cell population that shares many features with multipotent HSCs and serves as a lineage-restricted emergency pool for inflammatory insults. During homeostasis, SL-MkPs are maintained in a primed but quiescent state, thus contributing little to steady-state megakaryopoiesis. Even though lineage-specific megakaryocyte transcripts are expressed, protein synthesis is suppressed. In response to acute inflammation, SL-MkPs become activated, resulting in megakaryocyte protein production from pre-existing transcripts and a maturation of SL-MkPs and other megakaryocyte progenitors. This results in an efficient replenishment of platelets that are lost during inflammatory insult. Thus, our study reveals an emergency machinery that counteracts life-threatening platelet depletions during acute inflammation.