Вирус Cafeteria roenbergensis
| Вирус Cafeteria roenbergensis | |
|---|---|
| |
| Гигантский вирус CroV с его вирофагом Mavirus в левом нижнем углу. [ 1 ] | |
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Вариднавирия |
| Королевство: | Бэмфордвире |
| Тип: | Нуклеоцитовирикота |
| Сорт: | Мегавирицеты |
| Заказ: | Имитервирусы |
| Семья: | Мимивирусиды |
| Род: | Кафетерийвирус |
| Разновидность: | Вирус Cafeteria roenbergensis
|
Вирус Cafeteria roenbergensis ( CroV ) — гигантский вирус , поражающий морских бикозоэцидных жгутиконосцев Cafeteria roenbergensis , члена сообщества микрозоопланктона.
История
[ редактировать ]Вирус был выделен из образцов морской воды, собранных в Мексиканском заливе в период с 1989 по 1991 год, на жгутиковом хозяине, который был ошибочно идентифицирован как принадлежащий к роду Bodo ; отсюда и первоначальное обозначение вируса как BV-PW1. Было показано, что вирус имеет диаметр около 300 нм и сложную внутреннюю структуру, а также доказательства предполагаемой хвостообразной структуры. [ 2 ] Дальнейшие исследования вируса показали, что хозяином был изолят рода Cafeteria и что в геноме содержание G+C составляло ~34%. Дальнейший анализ показал, что хеликазы вируса были филогенетически связаны с хеликазами, обнаруженными в семействе Asfarviridae , и что вирус разделял свойства с членами группы нуклеоцитоплазматических вирусов с большой ДНК . [ 3 ] CroV имеет один из крупнейших геномов среди всех известных морских вирусов , состоящий из ~730 000 пар оснований двухцепочечной ДНК. [ 4 ] Среди 544 предсказанных генов, кодирующих белки, есть несколько, которые обычно присущи только клеточным организмам, например, факторы трансляции и ферменты для репарации ДНК и синтеза углеводов . CroV имеет отдаленное родство с Mimivirus и принадлежит к группе вирусов, известных как нуклеоцитоплазматические большие ДНК-вирусы . [ 5 ] Сам CroV паразитирует вирофагом под названием « Мавирус ». [ 6 ] [ 7 ]
Состав и структура вирусного белка
[ редактировать ]
В состав вирусных белков входит 141 кодируемый белок, который был идентифицирован в CroV, причем некоторые из них, как полагают, находятся в непосредственной близости от всего протеома вириона . Вирус содержит несколько различных групп белков, включая, предположительно, путь полной эксцизионной репарации (BER). Это самый обширный механизм восстановления ДНК, который когда-либо наблюдался у вируса. Это также первый обнаруженный вирус с механочувствительным белком ионного канала , который может защищать геном от осмотического повреждения. [ 8 ] Зрелый CroV состоит из внешней белковой оболочки диаметром 300 нм с икосаэдрической симметрией, подлежащей липидной мембраны и внутреннего ядра, содержащего геном. [ 9 ] Разрешение структуры вируса с помощью криоэлектронной микроскопии позволило получить икосаэдрический капсид вируса с числом Т 499 и новую модель сборки капсида для гигантских вирусов. [ нужна ссылка ]
Вирусный геном
[ редактировать ]
CroV является единственным представителем рода Cafeteriavirus семейства Mimiviridae в рамках предлагаемого порядка Megavirales. [ 10 ] Филогенетический анализ показывает, что вирус представляет собой нуклеоцитоплазматический вирус с большой ДНК (вирус NCLD). Acanthamoeba Polyphaga Mimivirus является его ближайшим известным родственником, хотя эти два вируса имеют менее одной трети гомологичных генов. [ 4 ]
Вирусный геном представляет собой в основном цепь из 618 000 пар оснований, окруженную большими и часто повторяющимися повторами на обоих концах генома. Предполагается, что эти большие колпачки защищают концы кодирующей белок области, подобно теломерам у эукариот . Благодаря производству транскрипционных генов, таких как гены тРНК-синтетазы, вирус способен модифицировать и регулировать механизм трансляции хозяина, в результате чего CroV становится менее зависимым от компонентов клетки-хозяина. 5% генома состоит из повторяющихся элементов, служащих пока неизвестной цели. Обнаружена область из 38 000 оснований, которая, как полагают, участвует в углеводном обмене . Вирус содержит пути, которые помогают биосинтезу KDO (3-дезокси-d-маннооктулозоната). Было идентифицировано наличие и экспрессия 10 генов, участвующих в синтезе гликопротеинов, что позволяет предположить, что CroV потенциально способен участвовать в распознавании вирионных клеток. [ 4 ]
CroV также кодирует несколько других интересных белков. Он кодирует весь путь биосинтеза создания 3-дезокси-D-манно-окт-2-улозоновой кислоты , или KDO, которая является компонентом клеточных стенок грамотрицательных бактерий . Он также кодирует две разные фотолиазы , которые восстанавливают повреждения ДНК, вызванные УФ-излучением . CroV также кодирует белки, которые могут осуществлять убиквитинирование , которое представляет собой посттрансляционную модификацию белков, участвующих в клеточной передаче сигналов. [ 11 ]
Репликация вируса
[ редактировать ]
Репродукция вируса происходит в крупных конструкциях, известных как крупные цитоплазматические фабрики или вирусные фабрики. Считается , что это место, где репликация , транскрипция происходят и сборка частиц ДНК. Эти фабрики также являются основной мишенью вирофага Mavirus , который использует механизм CroV для репликации. Мавирус представляет собой кольцевой двухцепочечный ДНК-вирус размером 19 000 т.п.н. Мавирусная инфекция снижает гибель клеток-хозяев, препятствуя заражению и репликации CroV. [ 12 ] Мавирус интегрируется в геном клеток Cafeteria roenbergensis и тем самым придает популяции иммунитет. [ 13 ]
CroV проникает в клетки посредством фагоцитоза . Попав внутрь клетки, капсид CroV разбирается, и вирусные белки и геном высвобождаются. CroV не использует механизмы транскрипции или трансляции клетки-хозяина. Он остается в цитоплазме, где формируется и размножается «фабрика вирусов» независимо от ядра клетки-хозяина . Геном CroV не интегрирован в геном клетки-хозяина. CroV кодирует восемь субъединиц ДНК-зависимой РНК-полимеразы , а также как минимум шесть факторов транскрипции, что позволяет ДНК транскрибировать геном в мРНК без использования белков клетки. Затем CroV может транслировать мРНК в белки с помощью клеточной машины трансляции и используя собственную тРНК-синтетазу, тРНК и факторы инициации трансляции, чтобы точно настроить трансляцию в свою пользу. [ 4 ]
Взаимодействие с хостом
[ редактировать ]CroV поражает Cafeteria roenbergensis , морскую зоофлагелляту. CroV фатален для клетки-хозяина. Это влияет на прибрежную экологию, поскольку Cafeteria roenbergensis питается бактериями, обитающими в воде. низкая Когда численность Cafeteria roenbergensis из-за обширной инфекции CroV, популяция бактерий увеличивается в геометрической прогрессии. [ 4 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дюпоншель, С. и Фишер, М.Г. (2019) «Вива лавидавирусы! Пять особенностей вирофагов, паразитирующих на гигантских ДНК-вирусах». PLoS-возбудители , 15 (3). дои : 10.1371/journal.ppat.1007592 .
Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ Д.Р. Гарза; Калифорния Саттл (1995). «Крупные двухцепочечные ДНК-вирусы, вызывающие лизис морских гетеротрофных нанофлагеллят ( Bodo sp .), встречаются в естественных морских вирусных сообществах» . Водная микробная экология . 9 (3): 203–210. дои : 10.3354/ame009203 .
- ^ Сент-Джон, Таня Мари (май 2003 г.). Характеристика большого ДНК-вируса (BV-PW1), инфицирующего гетеротрофную морскую нанофлагелляту Cafeteria sp (MSc). Ванкувер, Канада: Университет Британской Колумбии. дои : 10.14288/1.0090960 . hdl : 2429/14364 .
- ^ Jump up to: а б с д и Матиас Г. Фишер; Майкл Дж. Аллен; Уильям Х. Уилсон; Кертис А. Саттл (2010). «Гигантский вирус с замечательным набором генов заражает морской зоопланктон» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 107 (45): 19508–19513. Бибкод : 2010PNAS..10719508F . дои : 10.1073/pnas.1007615107 . ПМК 2984142 . ПМИД 20974979 .
- ^ Маттиас Фишер. «Лаборатория морской вирусологии и микробиологии Саттла: Профиль: Матиас Фишер» . Лаборатория Саттла . Проверено 26 октября 2010 г.
- ^ Джон Тиммер. «Вирус настолько велик, что заражает вирусы» . Арс Техника . Проверено 5 марта 2010 г.
- ^ Фишер, МГ; Саттл, Калифорния (2011). «Вирофаг в происхождении больших ДНК-транспозонов». Наука . 332 (6026): 231–234. Бибкод : 2011Sci...332..231F . дои : 10.1126/science.1199412 . ПМИД 21385722 . S2CID 206530677 .
- ^ Фишер, Матиас; Келли, Изабель; Фостер, Леонард; Саттл, Кертис (октябрь 2014 г.). «Вирион Catereria roenbergensis (CroV) содержит сложный набор белков для транскрипции и восстановления ДНК» . Вирусология . 466–467: 82–94. дои : 10.1016/j.virol.2014.05.029 . ПМИД 24973308 .
- ^ Сяо, К.; Фишер, МГ; Болотауло, DM; Уллоа-Рондо, Н.; Авила, Джорджия; Саттл, Калифорния (июль 2017 г.). «Крио-ЭМ-реконструкция капсида вируса Cafeteria roenbergensis предполагает новый путь сборки гигантских вирусов» . Научные отчеты . 7 (1): 5484. Бибкод : 2017NatSR...7.5484X . doi : 10.1038/s41598-017-05824-w . ПМК 5511168 . ПМИД 28710447 . >
- ^ Колсон, П; Де Ламбаллери, X; Ютин, Н; Асгари, С; Биго, Ю; Бидеши, БК; Ченг, XW; Федеричи, бакалавр; Ван Эттен, JL; Кунин Е.В.; Ла Скола, Б; Рауль, Д. (декабрь 2013 г.). « Мегавирусы», предлагаемый новый порядок нуклеоцитоплазматических крупных ДНК-вирусов» . Архив вирусологии . 158 (12): 2517–21. дои : 10.1007/s00705-013-1768-6 . ПМК 4066373 . ПМИД 23812617 .
- ^ Ван Эттен, Джеймс (2011). «Еще один действительно очень большой вирус» . Вирусы . 3 (12): 32–46. дои : 10.3390/v3010032 . ПМК 3187590 . ПМИД 21994725 .
- ^ Фишер, Матиас; Саттл, Кертис (апрель 2011 г.). «Вирофаг в происхождении больших ДНК-транспозонов». Наука . 332 (6026): 231–234. Бибкод : 2011Sci...332..231F . дои : 10.1126/science.1199412 . ПМИД 21385722 . S2CID 206530677 .
- ^ Фишер М.Г., Хакл (декабрь 2016 г.). «Интеграция генома хозяина и индуцированная гигантским вирусом реактивация мавируса вирофага». Природа . 540 (7632): 288–91. Бибкод : 2016Natur.540..288F . дои : 10.1038/nature20593 . ПМИД 27929021 . S2CID 4458402 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Биоразнообразие: сложнее, чем вы думаете. Новый гигантский вирус разрушает старые истины , The Economist , 28 октября 2010 г.