РНК-вирус с положительной цепью

РНК-вирус с положительной цепью
	Вирус гепатита С
Классификация вирусов
Группа:	Группа IV ( (+)оцРНК )
Королевство: Тип: Класс
	Орторнавиры Китриновирикота ; Ленарвирикота ; Писувирикота Пизонивирицеты ; Стелпавирицеты ; ; ;
Синонимы
	РНК-вирус с положительным смыслом ;

РНК-вирусы с положительной цепью ( +оцРНК-вирусы ) представляют собой группу родственных вирусов , которые имеют с положительным смыслом одноцепочечные геномы , состоящие из рибонуклеиновой кислоты . Геном с положительным смыслом может действовать как информационная РНК (мРНК) и может напрямую транслироваться в вирусные белки клетки-хозяина рибосомами . РНК-вирусы с положительной цепью кодируют РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp), которая используется во время репликации генома для синтеза антигенома с отрицательным смыслом, который затем используется в качестве матрицы для создания нового вирусного генома с положительным смыслом.

Вирусы с РНК с положительной цепью делятся на типы Kitrinoviricota , Lenarviricota и Pisuviricota (в частности, классы Pisoniviricetes и Stelpavirictes ), все из которых относятся к царству Orthornavirae и царству Riboviria . ^[1] Они монофилетичны и произошли от общего предка РНК-вируса. В Балтиморской классификационной системе вирусы +ssRNA относятся к группе IV. ^[2]

РНК-вирусы с положительным смыслом включают такие патогены , как вирус гепатита С , вирус Западного Нила , вирус денге , а также MERS , SARS и SARS-CoV-2 коронавирусы . ^[3] а также менее клинически серьезные патогены, такие как коронавирусы и риновирусы , вызывающие простуду . ^[4]^[5]^[6]

Геном

Геномы вирусов с РНК с положительной цепью обычно содержат относительно мало генов, обычно от трех до десяти, включая РНК-зависимую РНК-полимеразу. ^[4] Коронавирусы имеют самые большие известные РНК-геномы, от 27 до 32 тысяч оснований длиной , и, вероятно, обладают механизмами корректировки репликации в форме экзорибонуклеазы в неструктурном белке nsp14. ^[7]

Репликация

РНК-вирусы с положительной цепью имеют генетический материал, который может функционировать как геном , так и как информационная РНК ; он может быть напрямую транслирован в белок в клетке-хозяине хозяина с помощью рибосом . ^[8] Первые белки, которые экспрессируются после заражения, выполняют функции репликации генома; они рекрутируют вирусный геном с положительной цепью в комплексы репликации вируса, образующиеся в ассоциации с внутриклеточными мембранами. Эти комплексы содержат белки как вирусного, так и клеточного происхождения и могут быть связаны с мембранами различных органелл — часто с шероховатой эндоплазматической сетью , ^[9] но также включая мембраны, полученные из митохондрий , вакуолей , аппарата Гольджи , хлоропластов , пероксисом , плазматических мембран , аутофагосомных мембран и новых цитоплазматических компартментов. ^[4]

Репликация генома положительной смысловой РНК происходит через промежуточные двухцепочечные РНК , и целью репликации в этих мембранных инвагинациях может быть предотвращение клеточного ответа на присутствие дцРНК. Во многих случаях субгеномные РНК также создаются во время репликации. ^[8] После заражения весь механизм трансляции клетки-хозяина может быть переключен на производство вирусных белков в результате очень высокого сродства вирусного генома к рибосомам элементов внутреннего сайта входа в рибосому (IRES) ; у некоторых вирусов, таких как полиовирус и риновирусы , нормальный синтез белка дополнительно нарушается вирусными протеазами, разрушающими компоненты, необходимые для инициации трансляции клеточной мРНК. ^[6]

Все геномы РНК-вирусов с положительной цепью кодируют РНК-зависимую РНК-полимеразу , вирусный белок, который синтезирует РНК из матрицы РНК. Белки клетки-хозяина, рекрутируемые вирусами +ssRNA во время репликации, включают РНК-связывающие белки , белки-шапероны , а также белки ремоделирования мембраны и синтеза липидов клетки , которые коллективно участвуют в использовании секреторного пути для репликации вируса. ^[4]

Рекомбинация

Механизмы репликативной и нерепликативной рекомбинации РНК.

Многочисленные РНК-вирусы с положительной цепью могут подвергаться генетической рекомбинации , если в одной и той же клетке-хозяине присутствуют по крайней мере два вирусных генома. ^[10] Способность к рекомбинации среди +оцРНК-вирусных патогенов человека широко распространена. Рекомбинация РНК, по-видимому, является основной движущей силой в определении архитектуры генома и хода вирусной эволюции среди пикорнавирусов (например, полиовируса). ^[11] У Retroviridae (например, ВИЧ ) повреждения генома, по-видимому, можно избежать во время обратной транскрипции за счет переключения цепи, формы рекомбинации. ^[12]^[13]^[14] Рекомбинация происходит у Coronaviridae (например, SARS ). ^[15] Рекомбинация РНК-вирусов, по-видимому, является адаптацией, позволяющей справиться с повреждением генома. ^[10] Рекомбинация также может происходить нечасто между вирусами +ssRNA одного и того же вида, но разных линий. Полученные в результате рекомбинантные вирусы могут иногда вызывать вспышки инфекции у людей, как в случае с SARS и MERS. ^[15]

Вирусы с положительной цепью РНК часто встречаются у растений. У томбусвирусов и кармовирусов во время репликации часто происходит рекомбинация РНК. ^[16] Способность РНК-зависимой РНК-полимеразы этих вирусов переключать матрицы РНК предполагает модель выбора копии рекомбинации РНК, которая может быть адаптивным механизмом преодоления повреждений в вирусном геноме. ^[16] Сообщалось, что другие +оцРНК-вирусы растений также способны к рекомбинации, например, бромовирус мозаики Брома. ^[17] и вирус Синдбис . ^[18]

Классификация

Вирусы с РНК с положительной цепью встречаются в трех типах: Kitrinoviricota , Lenarviricota и Pisuviricota , каждый из которых относится к царству Orthornavirae в царстве Riboviria . В системе классификации Балтимора , которая группирует вирусы в зависимости от способа синтеза мРНК, вирусы +ssRNA относятся к группе IV. ^{[ нужна ссылка ]}

Китриновирикота

Первый тип +оцРНК — Kitrinoviricota . Этот тип содержит так называемые « супергруппа альфавирусов » и « супергруппа флавивирусов », а также различные другие вирусы с коротким геномом. В этом типе выделяются четыре класса: Alsuviricetes , супергруппа альфавирусов, которая содержит большое количество вирусов растений и вирусов членистоногих; Flasuviricetes , содержащий флавивирусы, Magsaviricetes , содержащий нодавирусы и сингаливирусы ; и Tolucaviricetes , которые в основном содержат вирусы растений. ^[19]^[20]

Ленарвирикота

Lenarviricota — второй тип +ssRNA. Он содержит класс Leviviricetes , поражающий прокариотов , и очевидных потомков левивирусов, поражающих эукариотов . Тип разделен на четыре класса: Leviviricetes , который содержит левивирусы и их родственники, Amabiliviricetes , который содержит нарнавирусы и их родственники, Howeltoviricetes , который содержит митовирусы и их родственники, и Miaviricetes , который содержит ботурмиавирусы и их родственники. На основании филогенетического анализа RdRp считается, что все остальные РНК-вирусы составляют сестринскую кладу по отношению к Lenarviricota . ^[19]^[20]

Писувирикота

Третий тип вирусов, содержащий +ssRNA, — это Pisuviricota , который неофициально называют «супергруппой пикорнавирусов». Этот тип содержит большое количество эукариотических вирусов, которые, как известно, заражают животных, растения, грибы и простейших. Тип содержит три класса, два из которых содержат только +оцРНК-вирусы: Pisoniviricetes , который содержит нидовирусы , пикорнавирусы и собеливирусы , и Stelpaviricetes , который содержит потивирусы и астровирусы . Третий класс — Duplopiviricetes , представители которого представляют собой вирусы с двухцепочечной РНК, происходящие от вирусов +ssRNA. ^[19]^[20]

См. также

Ссылки

^ «Текущий выпуск таксономии ICTV | ICTV» . ictv.global . Проверено 3 апреля 2023 г.
^ Балтимор Д (сентябрь 1971 г.). «Экспрессия геномов вирусов животных» . Бактериологические обзоры . 35 (3): 235–41. дои : 10.1128/MMBR.35.3.235-241.1971 . ПМЦ 378387 . ПМИД 4329869 .
^ Лу Р, Чжао X, Ли Дж, Ню П, Ян Б, У Х, Ван В, Сун Х, Хуан Б, Чжу Н, Би Ю, Ма Х, Чжан Ф, Ван Л, Ху Т, Чжоу Х, Ху Z , Чжоу В, Чжао Л, Чен Дж, Мэн Ю, Ван Дж, Линь Ю, Юань Дж, Се З, Ма Дж, Лю ВДж, Ван Д, Сюй В, Холмс Э.К., Гао Г.Ф., Ву Г, Чэнь В., Ши В, Тан В (февраль 2020 г.). «Геномная характеристика и эпидемиология нового коронавируса 2019 года: значение для происхождения вируса и связывания с рецепторами» . Ланцет . 395 (10224): 565–574. дои : 10.1016/S0140-6736(20)30251-8 . ПМК 7159086 . ПМИД 32007145 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Надь П.Д., Погани Дж. (декабрь 2011 г.). «Зависимость репликации вирусной РНК от кооптированных факторов хозяина» . Обзоры природы. Микробиология . 10 (2): 137–149. дои : 10.1038/nrmicro2692 . ПМЦ 7097227 . ПМИД 22183253 .
^ Алквист П., Нуейри А.О., Ли В.М., Кушнер Д.Б., Дай Б.Т. (август 2003 г.). «Факторы хозяина в репликации генома вируса с положительной цепью РНК» . Журнал вирусологии . 77 (15): 8181–8186. doi : 10.1128/JVI.77.15.8181-8186.2003 . ПМК 165243 . ПМИД 12857886 .
^ Jump up to: ^а ^б Модров С., Фальке Д., Труен У., Шецль Х. (2013). «Вирусы с геномами одноцепочечной РНК с положительным смыслом». Молекулярная вирусология . Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 185–349. дои : 10.1007/978-3-642-20718-1_14 . ISBN 978-3-642-20718-1 . S2CID 82608215 .
^ Смит Э.К., Денисон М.Р. (5 декабря 2013 г.). «Коронавирусы как подражатели ДНК: новая модель регуляции точности репликации РНК-вируса» . ПЛОС Патогены . 9 (12): e1003760. дои : 10.1371/journal.ppat.1003760 . ПМЦ 3857799 . ПМИД 24348241 .
^ Jump up to: ^а ^б «Репликация вируса с положительной многоцепочечной РНК» . ВиралЗона . Проверено 8 сентября 2016 г.
^ Андронов Л., Хан М., Чжу Ю., Баладжи А., Рой А.Р., Барентин А.Е., Патель П., Гархьян Дж., Ци Л.С., Моернер В.Е. (май 2024 г.). «Наномасштабная клеточная организация вирусной РНК и белков в органеллах репликации SARS-CoV-2» . Природные коммуникации . 15 (1): 4644. Бибкод : 2024NatCo..15.4644A . дои : 10.1038/s41467-024-48991-x . ПМЦ 11143195 . ПМИД 38821943 .
^ Jump up to: ^а ^б Барр Дж. Н., Фернс Р. (июнь 2010 г.). «Как РНК-вирусы сохраняют целостность своего генома» . Журнал общей вирусологии . 91 (Часть 6): 1373–87. дои : 10.1099/vir.0.020818-0 . ПМИД 20335491 .
^ Муслин С., Мак Кейн А., Бессо М., Блондель Б., Дельпейру Ф. (сентябрь 2019 г.). «Рекомбинация энтеровирусов: многоэтапный модульный эволюционный процесс» . Вирусы . 11 (9): 859. дои : 10.3390/v11090859 . ПМК 6784155 . ПМИД 31540135 .
^ Ху В.С., Темин Х.М. (ноябрь 1990 г.). «Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция». Наука . 250 (4985): 1227–33. Бибкод : 1990Sci...250.1227H . дои : 10.1126/science.1700865 . ПМИД 1700865 .
^ Роусон Дж.М., Николаичик О.А., Кил Б.Ф., Патак В.К., Ху В.С. (ноябрь 2018 г.). «Рекомбинация необходима для эффективной репликации ВИЧ-1 и поддержания целостности вирусного генома» . Исследования нуклеиновых кислот . 46 (20): 10535–10545. дои : 10.1093/nar/gky910 . ПМК 6237782 . ПМИД 30307534 .
^ Бернштейн Х., Бернштейн С., Мишод Р.Э. (январь 2018 г.). «Пол у микробных патогенов» . Инфекция, генетика и эволюция . 57 : 8–25. Бибкод : 2018InfGE..57....8B . дои : 10.1016/j.meegid.2017.10.024 . ПМИД 29111273 .
^ Jump up to: ^а ^б Су С., Вонг Г., Ши В., Лю Дж., Лай А.С., Чжоу Дж. и др. (июнь 2016 г.). «Эпидемиология, генетическая рекомбинация и патогенез коронавирусов» . Тенденции в микробиологии . 24 (6): 490–502. дои : 10.1016/j.tim.2016.03.003 . ПМК 7125511 . ПМИД 27012512 .
^ Jump up to: ^а ^б Ченг КП, Надь П.Д. (ноябрь 2003 г.). «Механизм рекомбинации РНК у кармо- и томбусвирусов: доказательства переключения матрицы с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы in vitro» . Журнал вирусологии . 77 (22): 12033–47. дои : 10.1128/jvi.77.22.12033-12047.2003 . ПМК 254248 . ПМИД 14581540 .
^ Колондам Б., Рао П., Штуба-Солинска Дж., Вебер П.Х., Дзианотт А., Джонс М.А., Буярски Дж.Дж. (2015). «Коинфекция двумя штаммами бромовируса бромной мозаики выявляет общие сайты рекомбинации РНК у разных хозяев» . Эволюция вирусов . 1 (1): vev021. дои : 10.1093/ve/vev021 . ПМК 5014487 . ПМИД 27774290 .
^ Вайс Б.Г., Шлезингер С. (август 1991 г.). «Рекомбинация между РНК вируса Синдбис» . Журнал вирусологии . 65 (8): 4017–25. doi : 10.1128/JVI.65.8.4017-4025.1991 . ПМК 248832 . ПМИД 2072444 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кунин Е.В., Доля В.В., Крупович М., Варсани А., Вольф Ю.И., Ютин Н., Зербини М., Кун Дж.Х. (18 октября 2019 г.). «Создать мегатаксономическую структуру, заполнив все основные таксономические ранги для области рибовирий» (docx) . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 14 августа 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Вольф Ю.И., Казлаускас Д., Иранзо Дж., Люсия-Санс А., Кун Дж.Х., Крупович М., Доля В.В., Кунин Е.В. (27 ноября 2018 г.). «Происхождение и эволюция глобального РНК-вирома» . мБио . 9 (6): e02329-18. дои : 10.1128/mBio.02329-18 . ПМК 6282212 . ПМИД 30482837 .

[1] «Текущий выпуск таксономии ICTV | ICTV» . ictv.global . Проверено 3 апреля 2023 г.

[2] Балтимор Д (сентябрь 1971 г.). «Экспрессия геномов вирусов животных» . Бактериологические обзоры . 35 (3): 235–41. дои : 10.1128/MMBR.35.3.235-241.1971 . ПМЦ 378387 . ПМИД 4329869 .

[lu_2020-3] Лу Р, Чжао X, Ли Дж, Ню П, Ян Б, У Х, Ван В, Сун Х, Хуан Б, Чжу Н, Би Ю, Ма Х, Чжан Ф, Ван Л, Ху Т, Чжоу Х, Ху Z , Чжоу В, Чжао Л, Чен Дж, Мэн Ю, Ван Дж, Линь Ю, Юань Дж, Се З, Ма Дж, Лю ВДж, Ван Д, Сюй В, Холмс Э.К., Гао Г.Ф., Ву Г, Чэнь В., Ши В, Тан В (февраль 2020 г.). «Геномная характеристика и эпидемиология нового коронавируса 2019 года: значение для происхождения вируса и связывания с рецепторами» . Ланцет . 395 (10224): 565–574. дои : 10.1016/S0140-6736(20)30251-8 . ПМК 7159086 . ПМИД 32007145 .

[Nagy11-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Надь П.Д., Погани Дж. (декабрь 2011 г.). «Зависимость репликации вирусной РНК от кооптированных факторов хозяина» . Обзоры природы. Микробиология . 10 (2): 137–149. дои : 10.1038/nrmicro2692 . ПМЦ 7097227 . ПМИД 22183253 .

[ahlquist_2003-5] Алквист П., Нуейри А.О., Ли В.М., Кушнер Д.Б., Дай Б.Т. (август 2003 г.). «Факторы хозяина в репликации генома вируса с положительной цепью РНК» . Журнал вирусологии . 77 (15): 8181–8186. doi : 10.1128/JVI.77.15.8181-8186.2003 . ПМК 165243 . ПМИД 12857886 .

[Modrow13-6] Jump up to: ^а ^б Модров С., Фальке Д., Труен У., Шецль Х. (2013). «Вирусы с геномами одноцепочечной РНК с положительным смыслом». Молекулярная вирусология . Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 185–349. дои : 10.1007/978-3-642-20718-1_14 . ISBN 978-3-642-20718-1 . S2CID 82608215 .

[smith_2013-7] Смит Э.К., Денисон М.Р. (5 декабря 2013 г.). «Коронавирусы как подражатели ДНК: новая модель регуляции точности репликации РНК-вируса» . ПЛОС Патогены . 9 (12): e1003760. дои : 10.1371/journal.ppat.1003760 . ПМЦ 3857799 . ПМИД 24348241 .

[vz-8] Jump up to: ^а ^б «Репликация вируса с положительной многоцепочечной РНК» . ВиралЗона . Проверено 8 сентября 2016 г.

[9] Андронов Л., Хан М., Чжу Ю., Баладжи А., Рой А.Р., Барентин А.Е., Патель П., Гархьян Дж., Ци Л.С., Моернер В.Е. (май 2024 г.). «Наномасштабная клеточная организация вирусной РНК и белков в органеллах репликации SARS-CoV-2» . Природные коммуникации . 15 (1): 4644. Бибкод : 2024NatCo..15.4644A . дои : 10.1038/s41467-024-48991-x . ПМЦ 11143195 . ПМИД 38821943 .

[Barr2010-10] Jump up to: ^а ^б Барр Дж. Н., Фернс Р. (июнь 2010 г.). «Как РНК-вирусы сохраняют целостность своего генома» . Журнал общей вирусологии . 91 (Часть 6): 1373–87. дои : 10.1099/vir.0.020818-0 . ПМИД 20335491 .

[pmid31540135-11] Муслин С., Мак Кейн А., Бессо М., Блондель Б., Дельпейру Ф. (сентябрь 2019 г.). «Рекомбинация энтеровирусов: многоэтапный модульный эволюционный процесс» . Вирусы . 11 (9): 859. дои : 10.3390/v11090859 . ПМК 6784155 . ПМИД 31540135 .

[pmid1700865-12] Ху В.С., Темин Х.М. (ноябрь 1990 г.). «Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция». Наука . 250 (4985): 1227–33. Бибкод : 1990Sci...250.1227H . дои : 10.1126/science.1700865 . ПМИД 1700865 .

[pmid30307534-13] Роусон Дж.М., Николаичик О.А., Кил Б.Ф., Патак В.К., Ху В.С. (ноябрь 2018 г.). «Рекомбинация необходима для эффективной репликации ВИЧ-1 и поддержания целостности вирусного генома» . Исследования нуклеиновых кислот . 46 (20): 10535–10545. дои : 10.1093/nar/gky910 . ПМК 6237782 . ПМИД 30307534 .

[pmid29111273-14] Бернштейн Х., Бернштейн С., Мишод Р.Э. (январь 2018 г.). «Пол у микробных патогенов» . Инфекция, генетика и эволюция . 57 : 8–25. Бибкод : 2018InfGE..57....8B . дои : 10.1016/j.meegid.2017.10.024 . ПМИД 29111273 .

[Su2016-15] Jump up to: ^а ^б Су С., Вонг Г., Ши В., Лю Дж., Лай А.С., Чжоу Дж. и др. (июнь 2016 г.). «Эпидемиология, генетическая рекомбинация и патогенез коронавирусов» . Тенденции в микробиологии . 24 (6): 490–502. дои : 10.1016/j.tim.2016.03.003 . ПМК 7125511 . ПМИД 27012512 .

[Cheng2003-16] Jump up to: ^а ^б Ченг КП, Надь П.Д. (ноябрь 2003 г.). «Механизм рекомбинации РНК у кармо- и томбусвирусов: доказательства переключения матрицы с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы in vitro» . Журнал вирусологии . 77 (22): 12033–47. дои : 10.1128/jvi.77.22.12033-12047.2003 . ПМК 254248 . ПМИД 14581540 .

[pmid27774290-17] Колондам Б., Рао П., Штуба-Солинска Дж., Вебер П.Х., Дзианотт А., Джонс М.А., Буярски Дж.Дж. (2015). «Коинфекция двумя штаммами бромовируса бромной мозаики выявляет общие сайты рекомбинации РНК у разных хозяев» . Эволюция вирусов . 1 (1): vev021. дои : 10.1093/ve/vev021 . ПМК 5014487 . ПМИД 27774290 .

[pmid2072444-18] Вайс Б.Г., Шлезингер С. (август 1991 г.). «Рекомбинация между РНК вируса Синдбис» . Журнал вирусологии . 65 (8): 4017–25. doi : 10.1128/JVI.65.8.4017-4025.1991 . ПМК 248832 . ПМИД 2072444 .

[ribo-19] Jump up to: ^а ^б ^с Кунин Е.В., Доля В.В., Крупович М., Варсани А., Вольф Ю.И., Ютин Н., Зербини М., Кун Дж.Х. (18 октября 2019 г.). «Создать мегатаксономическую структуру, заполнив все основные таксономические ранги для области рибовирий» (docx) . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 14 августа 2020 г.

[wolf-20] Jump up to: ^а ^б ^с Вольф Ю.И., Казлаускас Д., Иранзо Дж., Люсия-Санс А., Кун Дж.Х., Крупович М., Доля В.В., Кунин Е.В. (27 ноября 2018 г.). «Происхождение и эволюция глобального РНК-вирома» . мБио . 9 (6): e02329-18. дои : 10.1128/mBio.02329-18 . ПМК 6282212 . ПМИД 30482837 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]