Гепаднавирусиды
| Гепаднавирусиды | |
|---|---|
 | |
| TEM Микрофотография , показывающая вируса гепатита B. вирионы | |
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Рибовирия |
| Королевство: | Паранавиры |
| Тип: | Артвервирикота |
| Сорт: | Ревтравирицеты |
| Заказ: | Голубервирусы |
| Семья: | Гепаднавирусиды |
| Роды [1] | |
Гепаднавирусиды [а] это семейство вирусов . [2] Естественными хозяевами служат люди, обезьяны и птицы. В настоящее время в этом семействе насчитывается 18 видов, разделенных на 5 родов. [3] Самый известный его представитель — вирус гепатита В. Заболевания, связанные с этим семейством, включают: инфекции печени , такие как гепатит, гепатоцеллюлярный рак (хронические инфекции) и цирроз печени. [3] [4] Это единственное принятое семейство в отряде Blubervirales .
Таксономия
[ редактировать ]Выделяют следующие роды: [ нужна ссылка ]
История и открытия
[ редактировать ]Хотя заболевания печени, передающиеся среди людей, были выявлены на ранних этапах истории медицины, первым известным гепатитом вирусной этиологии был гепатит А из семейства пикорнавирусов . Вирус гепатита В (HBV) был идентифицирован как инфекция, отличная от гепатита А, вследствие заражения им вакцины против желтой лихорадки . Вакцина содержала человеческую сыворотку в качестве стабилизирующего агента, инфицированную ВГВ. [5] HBV был идентифицирован как новый ДНК-вирус в 1960-х годах, а пару десятилетий спустя был открыт флавивирус гепатита C. Впервые HBV был идентифицирован в лаборатории как «австралийский агент» Блумбергом и его коллегами в крови аборигена. пациент, переливающийся. Эта работа принесла Блюмбергу Нобелевскую премию по медицине 1976 года. [ нужна ссылка ]
Геном
[ редактировать ]
Гепаднавирусы имеют очень маленькие геномы , состоящие частично из двухцепочечной, частично из одноцепочечной кольцевой ДНК (pdsDNA). Геном состоит из двух цепей: более длинной цепи с отрицательным смыслом и более короткой цепи с положительным смыслом переменной длины. В вирионе эти нити расположены так, что два конца длинной нити встречаются, но не связаны друг с другом ковалентно. Более короткая цепь перекрывает это разделение и соединяется с более длинной цепью по обе стороны от разделения через сегмент прямого повтора (DR), который соединяет две цепи вместе. При репликации вирусная pdsDNA преобразуется в ядре клетки-хозяина в ковалентно-замкнутую кольцевую ДНК (cccDNA) под действием вирусной полимеразы. [ нужна ссылка ]
В репликации участвует промежуточная РНК , как у вирусов, принадлежащих к группе VII Балтиморской классификации . четыре основные открытые рамки считывания Закодированы (ORF), и вирус имеет четыре известных гена, которые кодируют семь белков: основной капсидный белок, вирусную полимеразу , поверхностные антигены — preS1, preS2 и S, белок X и HBeAg. Белок X считается неструктурным. Его функция и значение плохо изучены, но предполагается, что он связан с модуляцией экспрессии генов хозяина. [ нужна ссылка ]
Вирусная полимераза
[ редактировать ]Члены семейства Hepadnaviridae кодируют свою собственную полимеразу, а не кооптируют механизм хозяина, как это делают некоторые другие вирусы. Этот фермент уникален среди вирусных полимераз тем, что он обладает обратной транскриптазной активностью по превращению РНК в ДНК для репликации генома (единственное другое семейство патогенных для человека вирусов, кодирующее полимеразу с такой способностью, - это Retroviridae ), активность РНКазы (используется, когда геном ДНК синтезируется из пгРНК, которая была упакована в вирионы для репликации с целью разрушения матрицы РНК и получения генома pdsDNA), и ДНК-зависимой ДНК-полимеразной активности (используется для создания cccDNA из pdsDNA на первом этапе цикла репликации). [ нужна ссылка ]
Белки-оболочки
[ редактировать ]Белки оболочки гепатита состоят из субъединиц вирусных генов preS1, preS2 и S. Белок оболочки L (что означает «большой») содержит все три субъединицы. Белок M (для «среднего») содержит только preS2 и S. Белок S (для «маленького») содержит только S. Части генома, кодирующие эти субъединицы белка оболочки, имеют один и тот же каркас и один и тот же стоп-кодон, генерируя вложенные транскрипты. на одной открытой рамке считывания. Первым кодируется pre-S1 (ближайший к 5'-концу), за ним непосредственно следуют pre-S2 и S. Когда транскрипт создается с начала региона pre-S1, все три гена включаются в транскрипт. и вырабатывается белок L. Когда транскрипт начинается после pro-S1 в начале pre-S2, конечный белок содержит только субъединицы pre-S2 и S и, следовательно, представляет собой белок M. Самый маленький белок оболочки, содержащий только субъединицу S, создается чаще всего, поскольку он кодируется ближе всего к 3'-концу и происходит из самого короткого транскрипта. Эти белки оболочки могут собираться независимо от вирусного капсида и генома в неинфекционные вирусоподобные частицы, которые придают вирусу плеоморфный вид и способствуют сильному иммунному ответу у хозяев. [ нужна ссылка ]
Репликация
[ редактировать ]Гепаднавирусы реплицируются через промежуточную РНК (которую они транскрибируют обратно в кДНК с помощью обратной транскриптазы ). Обратная транскриптаза ковалентно связывается с коротким 3- или 4-нуклеотидным праймером. [6] Большинство гепаднавирусов реплицируются только в определенных хозяевах, и это очень затрудняет эксперименты с использованием методов in vitro.
Вирус связывается со специфическими рецепторами на клетках, и центральная частица попадает в цитоплазму клетки . Затем она транслоцируется в ядро, где частично двухцепочечная ДНК «восстанавливается» вирусной полимеразой с образованием полного кольцевого генома дцДНК (так называемой ковалентно-замкнутой кольцевой ДНК или кзкДНК). Затем геном подвергается транскрипции РНК-полимеразой клетки-хозяина, и прегеномная РНК (пгРНК) отправляется из ядра. ПГРНК встраивают в собранный вирусный капсид, содержащий вирусную полимеразу. Внутри этого капсида геном преобразуется из РНК в pdsDNA за счет активности полимеразы как РНК-зависимой ДНК-полимеразы, а затем как РНКазы для устранения транскрипта pgRNA. Эти новые вирионы либо покидают клетку, чтобы заразить другие, либо немедленно разрушаются, и новые вирусные геномы могут проникнуть в ядро и усилить инфекцию. Вирионы, покидающие клетку, выходят посредством почкования. [ нужна ссылка ]
| Род | Сведения о хосте | Тканевой тропизм | Детали входа | Подробности выпуска | Сайт репликации | Монтажный участок | Передача инфекции |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Авигепаднавирус | Птицы | Гепатоциты | Эндоцитоз клеточных рецепторов | зарождающийся | Ядро | Цитоплазма | Вертикальная: родительская; секс; кровь |
| Ортогепаднавирус | Люди; млекопитающие | Гепатоциты | Эндоцитоз клеточных рецепторов | зарождающийся | Ядро | Цитоплазма | Вертикальная: родительская; секс; кровь |
Структура
[ редактировать ]Вирусы Hepadnaviridae имеют оболочку, сферическую геометрию и симметрию T = 4. Диаметр составляет около 42 нм. Геномы имеют круглую форму, около 3,2 КБ в длину. Геном кодирует 7 белков. [3] [4]
| Род | Структура | Симметрия | Капсид | Геномное расположение | Геномная сегментация |
|---|---|---|---|---|---|
| Авигепаднавирус | икосаэдрический | Т=4 | обернутый | Круговой | Однодольный |
| Ортогепаднавирус | икосаэдрический | Т=4 | обернутый | Круговой | Однодольный |
Эволюция
[ редактировать ]Судя по наличию вирусных геномов в ДНК птиц, гепаднавирусы появились более 82 миллионов лет назад . [7] Птицы могут быть первоначальными хозяевами Hepadnaviridae, а млекопитающие заражаются после птицы (см. смену хозяина ).
Эндогенные геномы вируса гепатита В были описаны в геномах крокодилов , змей и черепах . [8] Это говорит о том, что эти вирусы инфицировали позвоночных более 200 миллионов лет назад . [ нужна ссылка ]
Гепаднавирусы описаны также у рыб и амфибий. [9] Это говорит о том, что это семейство эволюционировало одновременно с позвоночными. [ нужна ссылка ]
Филогенетические деревья предполагают, что птичьи вирусы произошли от вирусов, заражающих рептилий. Те, что поражают млекопитающих, по-видимому, более тесно связаны с теми, что встречаются у рыб. [10]
Накеднавирусиды
[ редактировать ]Предлагаемое семейство вирусов – Nackednaviridae – было выделено из рыбы. Это семейство имеет геномную организацию, аналогичную таковой у членов семейства Hepadnaviridae . Эти две семьи разделились более 400 миллионов лет назад , что позволяет предположить древнее происхождение семейства Hepadnaviridae . [10]
Вирусы этого семейства имеют безоболочевую изосаэдрическую структуру с симметрией T = 3, меньше, чем типичные вирионы Hepadnaviridae (около 5% последних имеют симметрию T = 3). Кольцевой однодольный геном размером около 3 т.п.н. очень похож на Hepadnaviridae . Соответственно, белок оболочки S отсутствует, что, судя по анализу последовательности, вероятно, является наследственным состоянием. В отличие от вирусов Hepadnaviridae , которые обычно расходятся вместе со своими хозяевами, вирусы семейства чаще переходят через хозяев. [10] «Типом» этого семейства является накеднавирус африканских цихлид (ACNDV), ранее известный как гепаднавирус африканских цихлид (ACHBV), предложенный и еще не принятый вид. [9]
Клеточный тропизм
[ редактировать ]Гепаднавирусы, как следует из их названия «гепа», поражают клетки печени и вызывают гепатит. Это справедливо не только в отношении человеческого возбудителя вируса гепатита В, но и гепаднавирусов, которые заражают другие организмы. Стадия «адгезии» динамической фазы, на которой внешний вирусный белок стабильно взаимодействует с белком клетки-хозяина, определяет тропизм клетки. В случае HBV рецептором хозяина является человеческий рецептор таурохолата натрия ( NTCP ), медиатор поглощения желчных кислот, а антирецептором вируса является обильный белок оболочки HB-AgS. [11]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2018b» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . февраль 2019 года . Проверено 14 марта 2019 г.
- ^ Магниус, Л; Мейсон, штат Вашингтон; Тейлор, Дж; Канн, М; Глеб, Д; Дени, П; Сюро, К; Нордер, Х; Консорциум отчетов ICTV (июнь 2020 г.). «Профиль таксономии вируса ICTV: Hepadnaviridae » . Журнал общей вирусологии . 101 (6): 571–572. дои : 10.1099/jgv.0.001415 . ПМЦ 7414443 . ПМИД 32416744 .
- ^ Jump up to: а б с "ICTV Report Hepadnaviridae" .
- ^ Jump up to: а б «Вирусная зона» . ЭксПАСи . Проверено 15 июня 2015 г.
- ^ «Вспышка гепатита во время Второй мировой войны была крупнейшей в истории» . АП НОВОСТИ . Проверено 21 июня 2023 г.
- ^ Шин МК, Ли Дж., Рю В.С. (июнь 2004 г.). «Новый цис-действующий элемент облегчает синтез минус-цепи ДНК во время обратной транскрипции генома вируса гепатита В» . Журнал вирусологии . 78 (12): 6252–62. doi : 10.1128/JVI.78.12.6252-6262.2004 . ПМК 416504 . ПМИД 15163718 .
- ^ Су А., Брозиус Дж., Шмитц Дж., Кригс Дж. О. (2013). «Геном мезозойского палеовируса раскрывает эволюцию вирусов гепатита В» . Природные коммуникации . 4 : 1791. Бибкод : 2013NatCo...4.1791S . дои : 10.1038/ncomms2798 . ПМИД 23653203 .
- ^ Су А., Вебер CC, Кельмайер С., Браун Э.Л., Грин Р.Э., Фриц Ю., Рэй Д.А., Эллегрен Х. (декабрь 2014 г.). «Раннемезозойское сосуществование амниот и гепаднавирусов» . ПЛОС Генетика . 10 (12): e1004559. дои : 10.1371/journal.pgen.1004559 . ПМК 4263362 . ПМИД 25501991 .
- ^ Jump up to: а б Дилл Дж.А., Камю AC, Лири Дж.Х., Ди Джаллонардо Ф., Холмс Э.К., Нг ТФ (сентябрь 2016 г.). «Различные линии вирусов рыб и амфибий раскрывают сложную эволюционную историю гепаднавирусов» . Журнал вирусологии . 90 (17): 7920–33. дои : 10.1128/JVI.00832-16 . ПМЦ 4988138 . ПМИД 27334580 .
- ^ Jump up to: а б с Лаубер С., Зейтц С., Маттей С., Су А., Бек Дж., Херштейн Дж., Берольд Дж., Зальцбургер В., Кадерали Л., Бриггс Дж.А., Бартеншлагер Р. (сентябрь 2017 г.). «Расшифровка происхождения и эволюции вирусов гепатита В с помощью семейства вирусов рыб без оболочки» . Клетка-хозяин и микроб . 22 (3): 387–399.e6. дои : 10.1016/j.chom.2017.07.019 . ПМК 5604429 . ПМИД 28867387 .
- ^ Янь Х, Чжун Г, Сюй Г, Хэ В, Цзин Цз, Гао З, Хуан Ю, Ци Ю, Пэн Б, Ван Х, Фу Л, Сун М, Чэнь П, Гао В, Рен Б, Сунь Ю, Цай Т , Фэн Икс, Суй Дж, Ли В (ноябрь 2012 г.). «Котранспортирующий полипептид таурохолата натрия является функциональным рецептором вируса гепатита B и D человека» . электронная жизнь . 1 : е00049. doi : 10.7554/eLife.00049 . ПМЦ 3485615 . ПМИД 23150796 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- ICTV Report: Hepadnaviridae
- Вирусная зона : гепаднавирусиды.
- « Гепаднавирусы » . Браузер таксономии NCBI . 10404.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
