Пандоравирус
Пандоравирус | |
---|---|
Классификация вирусов | |
Группа: | Группа I ( дцДНК ) |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | Пандоравирус |
Разновидность | |
Пандоравирус — род гигантских вирусов , впервые обнаруженный в 2013 году. [5] Это третий по величине физический размер среди всех известных вирусных родов после питовирусов и мегаклотовирусов . [6] Пандоравирусы имеют геномы двухцепочечной ДНК с самым большим размером генома (2,5 миллиона пар оснований) среди всех известных вирусных родов. [7]
Открытие
[ редактировать ]Об открытии пандоравирусов группой французских ученых под руководством мужа и жены Жана-Мишеля Клавери и Шанталь Абергель было объявлено в отчете журнала Science в июле 2013 года. [5] Другие ученые ранее наблюдали частицы пандоравируса, но из-за их огромного размера не ожидалось, что они будут вирусами. [5] Патрик Шайд, паразитолог из Центрального института медицинской службы Бундесвера в Кобленце , Германия, обнаружил один в 2008 году у амебы , живущей в контактных линзах женщины с кератитом . Его развитие внутри амебного хозяина широко документировано. В отличие от других случаев с такими гигантскими вирусами, крупные частицы внутри акантамебы не были приняты за бактерии. Первоначально авторы назвали их «эндоцитобионтами». [8]
Мимивирус , нуклеоцитоплазматический большой ДНК-вирус с размером генома около 1,1 мегабаз, был описан в 1992 году, но не был признан вирусом до 2003 года. [9] Мегавирус , обнаруженный в морской воде у побережья Чили в 2011 году, имеет размер генома примерно 1,2 мегабаз. [10]
Предыдущее открытие этих вирусов побудило к поиску других типов крупных вирусов, инфицирующих амебу, что привело к открытию двух видов; Pandoravirus salinus , обнаруженный в морской воде , взятой у побережья Чили, с размером генома ~2,5 мегабаз, и Pandoravirus dulcis , обнаруженный в мелком пресноводном пруду в Университете Ла Троб , Мельбурн, Австралия , с геномом 1,9 мегабаз. [5] [11]
Описание
[ редактировать ]Пандоравирусы имеют овальную форму и около 1 микрометра длину (1000 нанометров). Размер других вирусов варьируется от 25 до 100 нанометров. Пандоравирусы не только физически большие, но и имеют большой геном, состоящий из 2500 генов, по сравнению с 10 генами в среднем у других вирусов. Например, вирус гриппа А содержит 7 генов, а ВИЧ — только 9 генов. Содержание генов варьируется в зависимости от вида пандоравируса: Pandoravirus salinus содержит 2500 генов, а Pandoravirus dulcis содержит около 1500 генов. Пандоравирусы первоначально были ошибочно приняты за бактерии ; однако им не хватает некоторых характеристик бактерий, таких как способность вырабатывать собственные белки. Несходство остальных генов с какими-либо клеточными генами заставило исследователей предположить, что этот вирус представляет собой ранее неизвестную ветвь древа жизни . Однако другие эксперты назвали это предложение преждевременным, поскольку существует очень мало доказательств, подтверждающих эту идею. [12]
Репликация
[ редактировать ]Пандоравирусы имеют двухцепочечную ДНК. Как и большинство гигантских вирусов, пандоравирусы имеют вирусный жизненный цикл . У них нет способности вырабатывать собственные белки, они полагаются на клетки-хозяева для получения АТФ (энергии) и размножения, а также не содержат рибосом и не производят энергию для деления. Под микроскопом ученые наблюдали, как вирус проникает в амебу путем слияния с мембранными вакуолями и интегрирует свою ДНК в клетки-хозяева. Клетка-хозяин реплицирует вирусные частицы и в конечном итоге расщепляется, высвобождая вирусные частицы. Процесс репликации длится 10–15 часов. [13] Репликация и сборка вируса происходят одновременно. Другими словами, вирусная ДНК реплицируется в цитоплазме клетки-хозяина и собирается в новые вирусные частицы с последующим лизисом клетки-хозяина. [14]
Распространенность в окружающей среде
[ редактировать ]Пандоравирусы не представляют опасности для человека. Чаще всего они встречаются в морской среде, заражая амеб. Одна из причин их единственного относительно недавнего открытия заключается в том, что они существуют в недостаточно изученной среде. Пандоравирусы, как и другие морские вирусы, охотятся на планктон — организмы, живущие в толще воды и составляющие основу пищевой цепи для других морских видов. Необходимо провести дополнительные исследования и исследования, чтобы подтвердить распространенность пандоравирусов в различных средах. В настоящее время мало что известно об их роли в морских экосистемах. однако вирусы являются не просто патогенами для своего хозяина, но также являются ключевыми игроками в водных экосистемах и биосфере. Почти все геномы клеточных организмов содержат вирусные последовательности, элементы которых также играют важную роль в регуляции генов. Вирусная инфекция и лизис могут влиять на структуру сообщества, а также на перенос вещества и энергии в водных экосистемах. Они также могут радикально изменить физиологию хозяина посредством экспрессии вирусных генов и стимулировать эволюционные инновации посредством горизонтального переноса генов, опосредованного вирусом. [15]
Филогенетическое сходство
[ редактировать ]Примерно 93% генов пандоравируса не известны ни у каких других микробов. [16] предполагая, что они принадлежат к еще не описанному «четвертому домену», помимо бактерий , архей и эукариотов . [16] Принято считать, что вирусы не принадлежат к этим трем областям, хотя в прошлом некоторые биологи предлагали их как одно целое. [17]
Сравнение с другими гигантскими вирусами
[ редактировать ]такие как Мимивирус , Питовирус Другие гигантские вирусы , и Мегавирус , имеют гораздо меньшие геномы. Например, мимивирус , считающийся одним из крупнейших гигантских вирусов, имеет размер генома 1,1 миллиона пар оснований по сравнению с 2,5 миллионами пар оснований у пандоравирусов. Еще одна особенность, отличающая пандоравирусы от других гигантских вирусов, — это цикл репликации. Пандоравирусы поражают амебы , которые являются одноклеточными эукариотами. [18] Пандоравирус проникает в амебу через фагоцитарные вакуоли , затем сливается с мембранной вакуолью амебы. Это приводит к попаданию вирусных частиц в цитоплазму амебы. [19]
См. также
[ редактировать ]- ДНК-вирус
- Знакомство с вирусами
- Крупнейшие организмы
- Список вирусов
- Микробиология
- Вирусология
- Классификация вирусов
Ссылки
[ редактировать ]- ^ « Пандоравирус Дульцис » . Браузер таксономии NCBI . 1349409. Архивировано из оригинала 31 августа 2017 г. Проверено 7 сентября 2017 г.
- ^ « Пандоравирус салинус » . Браузер таксономии NCBI . 1349410. Архивировано из оригинала 20 июня 2017 г. Проверено 7 сентября 2017 г.
- ^ « Пандоравирус тропический » . Браузер таксономии NCBI . Архивировано из оригинала 14 декабря 2022 г. Проверено 14 декабря 2022 г.
- ^ « Вирус «зомби» возродился после 50 000 лет пребывания в вечной мерзлоте Сибири – National | Globalnews.ca» . Глобальные новости . Архивировано из оригинала 26 ноября 2022 г. Проверено 26 ноября 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Филипп Н., Лежандр М., Дутр Дж., Куте Ю., Пуаро О., Леско М., Арслан Д., Зельцер В., Берто Л., Брюли К., Гарен Дж., Клавери Ж.М., Абергель К. (июль 2013 г.). «Пандоравирусы: вирусы амебы с геномом до 2,5 МБ, достигающим генома паразитических эукариот» (PDF) . Наука . 341 (6143): 281–286. Бибкод : 2013Sci...341..281P . дои : 10.1126/science.1239181 . ПМИД 23869018 . S2CID 16877147 . Архивировано (PDF) из оригинала 2 апреля 2020 г. Проверено 05 марта 2020 г.
- ^ Сиручек С. (3 марта 2014 г.). «Древний «гигантский вирус» возродился из вечной мерзлоты Сибири» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 4 марта 2014 года.
- ^ Ён Э (3 марта 2014 г.). «Гигантский вирус воскрес из 30 000-летнего льда: Nature News & Comment». Природа . дои : 10.1038/nature.2014.14801 . S2CID 87146458 .
- ^ Шайд П., Хауродер Б., Мишель Р. (2010). «Исследования необычного эндоцитобионта Acanthamoeba sp.: развитие и репликация». Паразитол Рес . 106 (6): 1371–7. дои : 10.1007/s00436-010-1811-4 . ПМИД 20393749 . S2CID 20548450 .
- ^ Ла Скола Б, Аудик С, Роберт С, Юнганг Л, де Ламбаллери Х, Дранкур М, Бертлз Р, Клавери ЖМ, Рауль Д (2003). «Гигантский вирус в амебах». Наука . 299 (5615): 2033. doi : 10.1126/science.1081867 . ПМИД 12663918 . S2CID 39606235 .
- ^ Арслан Д., Лежандр М., Зельцер В., Абергель С., Клавери Дж.М. (2011). «Отдаленный родственник мимивируса с более крупным геномом подчеркивает фундаментальные особенности мегавирусов» . Труды Национальной академии наук . 108 (42): 17486–91. Бибкод : 2011PNAS..10817486A . дои : 10.1073/pnas.1110889108 . ПМК 3198346 . ПМИД 21987820 .
- ^ Смит Б. (26 июля 2013 г.). «Пандоравирус обнаружен в пруду университета Ла Троб» . Возраст . Архивировано из оригинала 20 августа 2013 года . Проверено 18 августа 2013 г.
- ^ «Пандоравирусы не живы» . www.virology.ws . 3 декабря 2020 г. Архивировано из оригинала 12 сентября 2021 г. Проверено 19 сентября 2021 г.
- ^ «Пандоравирус, более крупный и непохожий ни на что ранее виденное» . www.virology.ws . Август 2013 г. Архивировано из оригинала 18 ноября 2017 г. Проверено 25 ноября 2017 г.
- ^ Перейра Андраде AC, Виктор де Миранда Боратто П., Родригес Р.А., Бастос ТМ, Азеведо Б.Л., Дорнас Ф.П., Оливейра Д.Б., Друмонд Б.П., Крун Э.Г., Абрахан Ж.С. (март 2019 г.). Сандри-Голдин Р.М. (ред.). «Новые изоляты пандоравирусов: вклад в изучение этапов цикла репликации» . Журнал вирусологии . 93 (5). дои : 10.1128/JVI.01942-18 . ISSN 0022-538X . ПМК 6384056 . ПМИД 30541841 .
- ^ Чжан Ци, Кэ Ф, Гуй Л, Чжао Цзи (ноябрь 2022 г.). «Последние открытия о водных вирусах: новые и вновь возникающие патогены, молекулярные особенности, биологические эффекты и новые исследовательские подходы» . Водная биология и безопасность . 1 (4): 100062. Бибкод : 2022WBSec...100062Z . дои : 10.1016/j.watbs.2022.100062 . ISSN 2772-7351 .
- ^ Перейти обратно: а б Делл'Амор С (19 июля 2013 г.). «Самый большой из найденных вирусов может быть четвертым доменом жизни?» . Нэшнл Географик. Архивировано из оригинала 21 июля 2013 года . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ Березов А.Б. (16 ноября 2014 г.). «Убавьте огонь: вирусы не являются «четвертым доменом» жизни | RealClearScience» . настоящая ясная наука. Архивировано из оригинала 20 марта 2018 года . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ «Что такое амеба?» . Живая наука . Архивировано из оригинала 12 октября 2017 г. Проверено 10 ноября 2017 г.
- ^ «Пандоравирус, более крупный и непохожий ни на что ранее виденное» . www.virology.ws . Август 2013 г. Архивировано из оригинала 18 ноября 2017 г. Проверено 10 ноября 2017 г.