Jump to content

ДНК -вирус

ортопоксвируса Частицы

ДНК -вирус - это вирус , который имеет геном , изготовленный из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), который реплицируется ДНК -полимеразой . Их можно разделить между теми, у которых есть две нити ДНК в своем геноме, называемые двухцепочечными вирусами ДНК (дцДНК), и те, которые имеют одну цепь ДНК в своем геноме, называемые одноцепочечными вирусами ДНК (SSDNA). Вирусы дцДНК в первую очередь принадлежат к двум сферам : дуплоднавирия и Varidnaviria , а вирусы ssDNA почти исключительно назначены в моноднавирию царства , что также включает в себя некоторые вирусы дцДНК. Кроме того, многие вирусы ДНК не назначают более высоким таксонам. Обратная транскрибирующая вирусы, которые имеют геном ДНК, который реплицируется через РНК -промежуточное соединение с помощью обратной транскриптазы , классифицируются в Pararnavirae царства в королевстве в рибовирии .

ДНК -вирусы вездесущи во всем мире, особенно в морских средах, где они образуют важную часть морских экосистем и заражают как прокариот , так и эукариот . По -видимому, они имеют множественное происхождение, так как вирусы в моноднавирии, по -видимому, возникали из архаальных и бактериальных плазмид многократно, хотя происхождение дуплоднавирии и вариднавирии менее ясны.

Выдающиеся вирусы ДНК, вызывающие болезнь, включают герпесвирусы , папилломавирусы и посуксвирусы .

Балтиморская классификация

[ редактировать ]

Система классификации Балтимора используется для объединения вирусов, основанных на их манере синтеза Мессенджер РНК (мРНК) и часто используется наряду со стандартной таксономией вируса, которая основана на эволюционной истории. Вирусы ДНК составляют две балтиморские группы: группу I: двухцепочечные ДНК-вирусы и группа II: одноцепочечные вирусы ДНК. В то время как классификация Балтимора в основном основана на транскрипции мРНК, вирусы в каждой балтиморской группе также обычно разделяют их способ репликации. Вирусы в балтиморской группе не обязательно разделяют генетическую связь или морфологию. [ 1 ]

Двойные вирусы ДНК

[ редактировать ]

Первая балтиморская группа вирусов ДНК-это те, которые имеют двухцепочечный геном ДНК. Все вирусы дцДНК имеют свою мРНК, синтезированную в трехэтапном процессе. Во -первых, предварительный комплекс транскрипции связывается с ДНК вверх по течению от сайта, где начинается транскрипция, что позволяет рекрутировать РНК -полимеразу хозяина . Во -вторых, после того, как РНК -полимераза рекрутирована, она использует отрицательную цепь в качестве матрица для синтеза цепей мРНК. В -третьих, РНК -полимераза завершает транскрипцию при достижении определенного сигнала, такого как сайт полиаденилирования . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

Вирусы дцДНК используют несколько механизмов для воспроизведения их генома. Двунаправленная репликация, при которой две вилки репликации устанавливаются на месте происхождения репликации и движутся в противоположных направлениях друг друга, широко используется. [ 5 ] Механизм катящегося круга, который производит линейные пряди во время прогресса в цикле вокруг кругового генома, также распространен. [ 6 ] [ 7 ] В некоторых вирусах дцДНК используется метод смещения цепи, в котором одна цепь синтезируется из шаблонной цепи, а затем синтезируется комплементарная цепь из предварительной синтезированной цепи, образуя геном дцДНК. [ 8 ] Наконец, некоторые вирусы дцДНК воспроизводятся как часть процесса, называемого репликативной транспозицией , при котором вирусный геном в ДНК клетки -хозяина реплицируется в другую часть генома -хозяина. [ 9 ]

Вирусы дцДНК могут быть разделены между те, которые реплицируются в ядре клеток , и, как таковые, относительно зависят от механизма клеток -хозяина для транскрипции и репликации, а также те, которые реплицируются в цитоплазме , и в этом случае они эволюционировали или приобрели свои собственные средства выполнения транскрипция и репликация. [ 10 ] Вирусы дцДНК также обычно делятся между хвостовыми вирусами дцДНК, ссылаясь на членов царства дуплоднавирии , обычно хвостовые бактериофаги порядка каудовирал царства , а также хрустки или не хитрые вирусы дцДНК вирусов . [ 11 ] [ 12 ]

Одноцепочечные ДНК-вирусы

[ редактировать ]
является Парвовирус собак вирусом ssDNA.

Вторая балтиморская группа вирусов ДНК-это те, которые имеют одноцепочечный геном ДНК. Вирусы ssDNA имеют такой же способ транскрипции, как вирусы дцДНК. Однако, поскольку геном является одноцепочечным, он сначала превращается в двухцепочечную форму ДНК-полимеразой при входе в клетку-хозяина. МРНК затем синтезируется из двухцепочечной формы. Двухцепочечная форма вирусов ssDNA может быть продуцирована либо непосредственно после въезда в клетку, либо как следствие репликации вирусного генома. [ 13 ] [ 14 ] Эукариотические вирусы ssDNA реплицируются в ядре. [ 10 ] [ 15 ]

Большинство вирусов ssDNA содержат круглые геномы, которые реплицируются посредством репликации круга катания (RCR). SSDNA RCR инициируется эндонуклеазой , которая связывается и расщепляет положительную цепь, позволяя ДНК -полимеразе использовать отрицательную цепь в качестве шаблона для репликации. Репликация прогрессирует в цикле вокруг генома путем расширения 3'-конца положительной цепи, вытесняя предыдущую положительную цепь, а эндонуклеаза снова расщепляет положительную цепь, чтобы создать отдельный геном, который лигируется в круговую петлю. Новая SSDNA может быть упакована в вирионы или воспроизведена ДНК-полимеразой с образованием двухцепочечной формы для транскрипции или продолжения цикла репликации. [ 13 ] [ 16 ]

Парвовирусы содержат линейные геномы ssDNA, которые реплицируются посредством репликации раскачивания шпильки (RHR), что похоже на RCR. Парвовирусные геномы имеют петли шпильки на каждом конце генома, который неоднократно разворачивается и рефолд во время репликации, чтобы изменить направление синтеза ДНК, чтобы перемещаться вперед и назад вдоль генома, создавая многочисленные копии генома в непрерывном процессе. Затем отдельные геномы вырезают из этой молекулы вирусной эндонуклеазой. Для парвовирусов либо положительная, либо негативная цепочка может быть упакована в капсиды, варьируя от вируса к вирусу. [ 16 ] [ 17 ]

Почти все вирусы SSDNA имеют геномы положительного смысла, но существуют несколько исключений и особенностей. Семейство Anelloviridae - единственное семейство SSDNA, члены которых имеют геномы негативного чувства, которые являются круговыми. [ 15 ] Парвовирусы, как упоминалось ранее, могут упаковать либо положительную, либо негативную цепь в вирионы. [ 14 ] Наконец, биднавирусы упаковывают как положительные, так и отрицательные линейные пряди. [ 15 ] [ 18 ]

Классификация ICTV

[ редактировать ]

Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) контролирует таксономию вируса и организует вирусы на базальном уровне на звании царства. Вирусные сферы соответствуют рангу домена, используемому для клеточной жизни, но различаются по тем, что вирусы в сфере не обязательно имеют общее происхождение , и при этом царства не имеют общего происхождения друг с другом. Таким образом, каждая сфера вируса представляет собой по крайней мере один экземпляр вирусов, возникающих. В каждом сфере вирусы сгруппированы вместе на основе общих характеристик, которые высоко консервативны с течением времени. [ 19 ] Признаны три сферы вируса ДНК: дуплоднавирия , моноднавирия и вариднавирия .

Дуплоднавирия

[ редактировать ]
Иллюстрированный образец дуплоднавирии вирионов

Duplodnaviria содержит вирусы дцДНК, которые кодируют основной капсидный белок (MCP), который имеет склад HK97. Вирусы в сфере также имеют ряд других характеристик, включающих в себя капсид и капсидную сборку, в том числе икосаэдрическую капсидную форму и фермент терминазы, который упаковывает вирусную ДНК в капсид во время сборки. Две группы вирусов включены в царство: хвостовые бактериофаги, которые заражают прокариоты и назначаются в заказ каудовирал и герпесвирусы, которые заражают животных и назначаются на порядок герпесвирал . [ 11 ]

Дуплоднавирия - очень древнее царство, возможно, предшествует последнему универсальному общему предку (Лука) клеточной жизни. Его происхождение не известно, ни монофилетическим или полифилетическим. Характерной особенностью является HK97-gold, обнаруженный в MCP всех членов, который находится за пределами царства только в инкапсулинах , тип нанокомпармента, обнаруженного в бактериях: это отношение до конца не изучено. [ 11 ] [ 20 ] [ 21 ]

Связь между каудовирусами и герпесвирусами также неопределенна: они могут разделить общий предок или герпесвирусы, может быть расходящейся кладкой из Caudovirales Realm . Общей чертой среди дуплоднавирусов является то, что они вызывают скрытые инфекции без репликации, в то же время имея возможность реплицироваться в будущем. [ 22 ] [ 23 ] Хвостовые бактериофаги вездесущи во всем мире, [ 24 ] важно в морской экологии, [ 25 ] и предмет большого количества исследований. [ 26 ] Известно, что герпесвирусы вызывают различные эпителиальные заболевания, в том числе простой герпес , куриную оспу и черепицу , а также саркому Капоси . [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]

Моноднавирия

[ редактировать ]

Monodnaviria содержит вирусы ssDNA, которые кодируют эндонуклеазу суперсемейства HUH, что инициирует репликацию катящегося круга , и все другие вирусы произошли от таких вирусов. Прототипические члены царства называются вирусами Cress-ДНК и имеют круглые геномы ssDNA. Вирусы ssDNA с линейными геномами спускаются от них, и, в свою очередь, некоторые вирусы дцДНК с круглыми геномами происходят от линейных вирусов ssDNA. [ 30 ]

Вирусы в моноднавирии, по-видимому, возникали многократно из архаальных и бактериальных плазмид , типа внехромосомной молекулы ДНК, которая самостоятельно реплицирует внутри своего хозяина. Королевство шлокувиры в сфере, вероятно, возникло из событий рекомбинации, которые объединили ДНК этих плазмид и комплементарную ДНК, кодирующую капсидные белки вирусов РНК. [ 30 ] [ 31 ]

Вирусы Cress-DNA включают три царства, которые заражают прокариоты: Loebvirae , Sangervirae и Trapavirae . Королевство Shotokuvirae содержит эукариотические вирусы Cress-DNA и нетипичные члены Monodnaviria . [ 30 ] Эукариотические моноднавирусы связаны со многими заболеваниями, и они включают папилломавирусы и полиомавирусы , которые вызывают много раковых заболеваний, [ 32 ] [ 33 ] и Близнецы , которые заражают многие экономически важные культуры. [ 34 ]

Ленточная диаграмма MCP вируса Pseudoalteromonas PM2 , с двумя складками с желе с желе, окрашенные красным и синим

Varidnaviria содержит ДНК -вирусы, которые кодируют MCP, которые имеют складную складную структуру с желе с желе , в которой складка рулона желе (JR) перпендикулярна поверхности вирусного капсида. Многие участники также имеют множество других характеристик, в том числе незначительный капсидный белок, который имеет единый младший склад, АТФазу, которая упаковывает геном во время сборки капсида, и общая ДНК -полимераза . Признаны два королевства: Helvetiavirae , члены которого имеют MCPS с одной вертикальной складкой JR, и Bamfordvirae , чьи члены имеют MCP с двумя вертикальными младшими складками. [ 12 ]

Varidnaviria является либо монофилетической, либо полифилетической и может предшествовать Луке. Королевство Bamfordvirae , вероятно, получено из других Helvetiavirae с помощью слияния двух MCP, чтобы иметь MCP с двумя складками с желе вместо одного. MCPS Helvetiavirae с одним желе (SJR) Helvetiavirae демонстрируют связь с группой белков, которые содержат складки SJR, включая суперсемейство Купина и нуклеоплазмы . [ 12 ] [ 20 ] [ 21 ]

Морские вирусы в Varidnaviria вездесущи во всем мире и, как и бактериофаги, играют важную роль в морской экологии. [ 35 ] Большинство идентифицированных эукариотических ДНК -вирусов принадлежат к сфере. [ 36 ] Примечательные вирусы, вызывающие заболевание в вариднавирии, включают аденовирусы , осувирусы и вирус африканской свиной лихорадки . [ 37 ] Паксвирусы были очень заметны в истории современной медицины, особенно вируса вариолы , что вызвало оспу . [ 38 ] Многие вариднавирусы могут стать эндогенизированными в геноме их хозяина; Обычным примером являются вируфаги , которые после заражения хозяина могут защитить хозяина от гигантских вирусов . [ 36 ]

Балтиморская классификация

[ редактировать ]

Вирусы дцДНК классифицируются на три сферы и включают в себя много таксонов, которые не назначены на сферу:

Вирусы ssDNA классифицируются в одну сферу и включают в себя несколько семей, которые не назначены в сфере:

  • В Monodnaviria все члены, кроме вирусов в паповавирике, являются вирусами ssDNA. [ 30 ]
  • Незначенные семьи Anelloviridae и Spiraviridae являются семействами вирусов ssDNA. [ 30 ]
  • Вирусы в семействе Finnlakeviridae содержат геномы ssDNA. Finnlakeviridae не назначен на сферу, но является предлагаемым членом Varidnaviria . [ 12 ]
  1. ^ Lostroh 2019 , с. 11–13
  2. ^ «Тяблонная транскрипция дцДНК» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  3. ^ Rampersad 2018 , с
  4. ^ Fermin 2018 , с. 36–40
  5. ^ «ДИБАННАЛЬНАЯ РЕБКА ДСДНК» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  6. ^ «Репликация катящегося круга дцДНК» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  7. ^ Бернштейн Х, Бернштейн С (5 июля 1973 г.). «Круглые и разветвленные круглые конкатенаты в качестве возможных промежуточных соединений в репликации ДНК бактериофага T4». J Mol Biol . 77 (3): 355–361. doi : 10.1016/0022-2836 (73) 90443-9 . PMID   4580243 .
  8. ^ «Репликация смещения ДНК цепочки» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  9. ^ «Репликативная транспозиция» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  10. ^ Jump up to: а беременный Cann 2015 , с. 122–127
  11. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf Yi, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH (18 октября 2019 г.). «Создайте мегатаксическую структуру, заполняя все основные/первичные таксономические ранги, для вирусов DSDNA, кодирующих основные капсидные белки типа HK97» (DOCX) . Международный комитет по таксономии вирусов . Получено 24 сентября 2020 года .
  12. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf Yi, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH (18 октября 2019 г.). «Создайте мегатаксическую структуру, заполняя все основные таксономические ряды, для вирусов ДНК, кодирующих вертикальные мажористые капсидные белки с вертикальным валочным типом» (DOCX) . Международный комитет по таксономии вирусов . Получено 24 сентября 2020 года .
  13. ^ Jump up to: а беременный «Ссдна катящий круг» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  14. ^ Jump up to: а беременный «Репликация на катящихся шпильке» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  15. ^ Jump up to: а беременный в Fermin 2018 , с. 40–41
  16. ^ Jump up to: а беременный Rampersad 2018 , с. 61–62
  17. ^ Kerr J, Cotmore S, Bloom Me (25 ноября 2005 г.). Парвовирусы . CRC Press. С. 171–185. ISBN  9781444114782 .
  18. ^ "Bidnaviridae" . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  19. ^ Международный комитет по таксономии исполнительного комитета вирусов (май 2020 г.). «Новый объем таксономии вируса: разделение виросферы на 15 иерархических рангов» . Nat Microbiol . 5 (5): 668–674. doi : 10.1038/s41564-020-0709-x . PMC   7186216 . PMID   32341570 .
  20. ^ Jump up to: а беременный Крупович М., Кунин Э.В. (21 марта 2017 г.). «Многочисленные происхождения вирусных капсидных белков от клеточных предков» . Proc Natl Acad Sci USA . 114 (12): E2401 - E2410. Bibcode : 2017pnas..114e2401k . doi : 10.1073/pnas.1621061114 . PMC   5373398 . PMID   28265094 .
  21. ^ Jump up to: а беременный Крупович, м; Dolja, VV; Koonin, EV (14 июля 2020 года). «Лука и ее сложный вирус» (PDF) . Nat Rev Microbiol . 18 (11): 661–670. doi : 10.1038/s41579-020-0408-x . PMID   32665595 . S2CID   220516514 . Архивировано (PDF) из оригинала 27 октября 2020 года . Получено 24 сентября 2020 года .
  22. ^ Weidner-Glunde M, Kruminis-Kaszkiel E, Savanagoudar M (февраль 2020 г.). «Герпесвирусная латентность - кокотные темы» . Патогены . 9 (2): 125. doi : 10.3390/pathogens9020125 . PMC   7167855 . PMID   32075270 .
  23. ^ «Задержка вируса» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  24. ^ Andrade-Martínez JS, Moreno-Gallego JL, Reyes A (август 2019). «Определение основного генома для герпесвирал и изучение их эволюционных отношений с Caudovirales» . SCI Rep . 9 (1): 11342. Bibcode : 2019natsr ... 911342a . doi : 10.1038/s41598-019-47742-z . PMC   6683198 . PMID   31383901 .
  25. ^ Вильгельм С.В., Саттл Калифорния (октябрь 1999 г.). «Вирусы и циклы питательных веществ в море: вирусы играют критическую роль в структуре и функции водных пищевых сетей» . Биоссака . 49 (10): 781–788. doi : 10.2307/1313569 . JSTOR   1313569 .
  26. ^ Острый ЕС (январь 2015 г.). «Столетие исследований фагов: бактериофаги и формирование современной биологии» . Биологии . 37 (1): 6–9. doi : 10.1002/bies.201400152 . PMC   4418462 . PMID   25521633 .
  27. ^ Kukhanova MK, Korovina AN, Kochetkov SN (декабрь 2014 г.). «Вирус простого герпеса человека: жизненный цикл и развитие ингибиторов». Биохимия (MOSC) . 79 (13): 1635–1652. doi : 10.1134/s0006297914130124 . PMID   25749169 . S2CID   7414402 .
  28. ^ Гершон А.А., Брейер Дж., Коэн Джи, Кохрс Р.Дж., Гершон М.Д., Гилден Д., Гроз С., Хамблтон С., Кеннеди П.Г., Оксман М.Н., Сьюард Дж. Ф., Яманиши К (2 июля 2015 г.). «Вирусная инфекция ветряной оспы» . Nat Rev Dis Primers . 1 : 15016. DOI : 10.1038/nrdp.2015.16 . PMC   5381807 . PMID   27188665 .
  29. ^ О'Лири Дж.Дж., Кеннеди М.М., МакГи Джо (февраль 1997 г.). «Саркома Капоси, связанная с вирусом герпеса (KSHV/HHV 8): эпидемиология, молекулярная биология и распределение тканей» . Мол патол . 50 (1): 4–8. doi : 10.1136/mp.50.1.4 . PMC   379571 . PMID   9208806 .
  30. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf Yi, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH (18 октября 2019 г.). «Создайте мегатаксическую структуру, заполняя все основные таксономические ряды, для вирусов ssDNA» (DOCX) . Международный комитет по таксономии вирусов . Получено 24 сентября 2020 года .
  31. ^ Kazlauskas D, Varsani A, Koonin EV, Krupovic M (31 июля 2019 г.). «Многочисленные происхождения прокариотических и эукариотических одноцепочечных ДНК-вирусов из бактериальных и архиальных плазмид» . Nat Commun . 10 (1): 3425. Bibcode : 2019natco..10.3425K . doi : 10.1038/s41467-019-11433-0 . PMC   6668415 . PMID   31366885 .
  32. ^ "Papillomaviridae" . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  33. ^ "Polyomaviridae" . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 24 сентября 2020 года .
  34. ^ Malathi VG, Renuka Devi P (март 2019 г.). «Вирусы SSDNA: ключевые игроки в глобальном вироме » Вирустизированный 30 (1): 3–1 Doi : 10.1007/ s13337-019-00519-4 PMC   6517461 . PMID   31143827
  35. ^ Кауфман К.М., Хуссейн Ф.А., Ян Дж, Аревало П., Браун Дж. М., Чанг В.К., Ванинсберге Д., Эльшербини Дж., Шарма Р.С., Катлер М.Б., Келли Л., Полз М.Ф. (1 февраля 2018 г.). «Основная линия не хвостовых вирусов дцДНК в качестве непризнанных убийц морских бактерий». Природа . 554 (7690): 118–122. Bibcode : 2018natur.554..118k . doi : 10.1038/nature25474 . PMID   29364876 . S2CID   4462007 .
  36. ^ Jump up to: а беременный Крупович М., Кунин Э.В. (февраль 2015 г.). «Полянтоны: очаг эукариотического вируса, транспозона и эволюции плазмиды» . Nat Rev Microbiol . 13 (2): 105–115. doi : 10.1038/nrmicro3389 . PMC   5898198 . PMID   25534808 .
  37. ^ «Таксономия вируса: выпуск 2019 года» . Международный комитет по таксономии вирусов . Получено 24 сентября 2020 года .
  38. ^ Meyer H, Ehmann R, Smith GL (февраль 2020 г.). «Оспа в эпоху постэрадикации» . Вирусы . 12 (2): 138. doi : 10.3390/v12020138 . PMC   7077202 . PMID   31991671 .

Библиография

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 49be6a57ccc8ea1cbb07f3bf0636ebc1__1688433720
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/49/c1/49be6a57ccc8ea1cbb07f3bf0636ebc1.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
DNA virus - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)