Двойные вирусы РНК
| Двухцепочечный РНК-вирус | |
|---|---|
| |
| Электронная микрофотография ротавирусов . Бар = 100 нм | |
| Классификация вирусов | |
| Группа: | Группа III ( дцРНК )
|
| Королевство: Phylum: класс | |
Двойные вирусы РНК ( вирусы дцРНК ) представляют собой полифилетическую группу вирусов , которые имеют двухцепочечные геномы из рибонуклеиновой кислоты . Двойной геном используется в качестве матрицы вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой (RDRP) для транскрибирования РНК -функционирования положительной цепи как РНК-посланника (мРНК) для клетки хозяина рибосомов , которые транслируют его в вирусные белки. РНК с положительной цепью также может быть воспроизведена RDRP для создания нового двухцепочечного вирусного генома. [ 1 ]
Отличительной особенностью вирусов дцРНК является их способность выполнять транскрипцию сегментов дцРНК в капсиде , а необходимые ферменты являются частью структуры вириона. [ 2 ]
Двойные вирусы РНК классифицируются на два Phyla, Duplornaviricota и Pisuviricota (в частности, класс Duplopivirites ), в королевстве Orthornavirae и Rifom Riboviria . Две фила не имеют общего предка вируса дцРНК, но развивали свои двойные нити в два раза от вирусов РНК с положительной цепью . В системе классификации Балтимора вирусы дцРНК принадлежат группе III. [ 3 ]
Члены вирусной группы широко различаются в диапазоне хозяев ( животные , растения , грибы и бактерии ), номер сегмента генома (от одного до двенадцати) и вирионов организации ( T-Number , Capsid -слои или турели). Двойные вирусы РНК включают ротавирусы , известные во всем мире как общую причину гастроэнтерита у маленьких детей, и вирус Bluetongue , экономически значимый патоген крупного рогатого скота и овец. Семейство Reoviridae является крупнейшим и самым разнообразным семейством вирусов дцРНК с точки зрения диапазона хозяев. [ 2 ]
Классификация
[ редактировать ]Существуют две клады вирусов дцРНК: филома Duplornaviricota и класс Duplopiviricetes , который находится в Pisuviricota . Оба включены в Королевство Orthornavirae в рибовирии . Основываясь на филогенетическом анализе RDRP, две клады не имеют общего предка дцРНК, но вместо этого отдельно происходят от разных положительных вирусов РНК. В системе классификации Балтимора , которая объединяет вирусы вместе, основываясь на их манере синтеза мРНК, вирусы дцРНК являются группой III. [ 3 ] [ 4 ]
Дублировать
[ редактировать ]Duplornaviricota содержит большинство вирусов дцРНК, включая реовирусы , которые заражают разнообразные эукариот и цистовирусы , которые являются единственными вирусами дцРНК, известными для инфекции прокариотов. Помимо RDRP, вирусы в Duplornaviricota также имеют икосаэдрические капсиды, которые содержат 60 гомо- или гетеродимеров капсидного белка, организованного на псевдо T = 2 решетке. Филум разделен на три класса: хримотивирицеты , которые в первую очередь содержат грибковые и простейшие вирусы, restevoviricetes , которые содержат реовирусы и видавервирисеты , которые содержат цистовирусы. [ 3 ] [ 4 ]
Duplopviricetes
[ редактировать ]Класс Duplopiviricetes является второй кладой вирусов дцРНК и находится в Pisuvirita Phylum , которая также содержит одноцепочечные вирусы RNA с положительным положительным. Duplopiviricetes в основном содержат вирусы растений и грибков и включает в себя следующие четыре семейства: Amalgaviridae , Hypoviridae , Partitiviridae и Picobirnaviridae . [ 3 ] [ 4 ]
Примечания по выбранным видам
[ редактировать ]Reoviridae
[ редактировать ]Reoviridae в настоящее время классифицируется на девять родов . Геномы этих вирусов состоят из 10-12 сегментов дцРНК , каждый из которых обычно кодирует один белок . Зрелые вирионы не развиты. Их капсиды, образованные несколькими белками, имеют икосаэдрическую симметрию и расположены в целом в концентрических слоях.
Ортореовирусы
[ редактировать ]Ортореовирусы реовирусы ( ) являются прототипическими членами семейства вирусов Reoviridae и представителя башенных членов, которые составляют около половины родов. Как и другие члены семьи, реовирусы не развиваются и характеризуются концентрическими капсидными оболочками, которые инкапсулируют сегментированный геном дцРНК . В частности, у реовируса есть восемь структурных белков и десять сегментов дцРНК. Серия неподвижных шагов и конформационных изменений сопровождает вход и репликацию клеток. Структуры с высоким разрешением известны практически во всех белках реовируса млекопитающих (MRV), который является лучшим изученным генотипом. Электронная криоформиакроскопия (криоем) и рентгеновская кристаллография предоставили множество структурной информации о двух специфических штаммах MRV, Lang 1 типа (T1L) и дороге типа 3 (T3D). [ 5 ]
Циповирус
[ редактировать ]Вирусы цитоплазматического многополиэдроза (CPV) образуют род Cypovirus семейства Reoviridae . CPV классифицируются на 14 видов на основе электрофоретических профилей миграции их сегментов генома. Cypovirus имеет только одну капсидную оболочку, которая похожа на внутреннее ядро ортооровируса. CPV демонстрирует поразительную стабильность капсида и полностью способен к эндогенной транскрипции и обработке РНК. Общие складки белков CPV аналогичны таковым у других реовирусов. Тем не менее, белки CPV имеют вставные домены и уникальные структуры, которые способствуют их обширным межмолекулярным взаимодействиям. Белок башни CPV содержит два метилазных домена с высококонсервативным сэндвич-стержнем с высокой консервацией спирали -паир/β-лист/спираль-пары, но не хватает β-болота, присутствующего в ортооровирусе λ2 . Упаковка функциональных доменов белка башни, а также наличие сужней и шипов вдоль пути высвобождения мРНК указывают на механизм, который использует поры и каналы для регулирования высококонтракоцированных этапов транскрипции РНК, обработки и высвобождения. [ 6 ]
Ротавирус
[ редактировать ]Ротавирус является наиболее распространенной причиной острого гастроэнтерита у детей и маленьких детей во всем мире. Этот вирус содержит геном дцРНК и является членом семейства Reoviridae . Геном ротавируса состоит из одиннадцати сегментов дцРНК. Каждый сегмент генома кодирует для одного белка, за исключением сегмента 11, который кодирует два белка. Среди двенадцати белков шесть являются структурными, а шесть-неструктурные белки. [ 7 ] Это двухцепочечный не развитый вирус РНК.
Вирус Bluetongue
[ редактировать ]Члены рода Orbivirus в семействе Reoviridae являются членистоногими вирусами и несут ответственность за высокую заболеваемость и смертность у жвачных животных . Вирус Bluetongue (BTV), который вызывает заболевание в домашнем скоте ( овца , коза , крупный рогатый скот ), был в авангарде молекулярных исследований в течение последних трех десятилетий и теперь представляет собой наиболее понятный орбивирус на молекулярных и структурных уровнях. BTV, как и другие члены семейства, представляет собой сложный неразвитый вирус с семью структурными белками и геномом РНК, состоящий из 10 сегментов дцРНК в различных размерах. [ 8 ] [ 9 ]
Фитореовирусы
[ редактировать ]Фитореовирусы -это нетурированные реовирусы , которые являются основными сельскохозяйственными патогенами, особенно в Азии. Один из членов этого семейства, вируса рисового карла (RDV), был тщательно изучен с помощью электронной криомикроскопии и рентгеновской кристаллографии . Из этих анализов были получены атомные модели капсидных белков и правдоподобная модель для сборки капсида. В то время как структурные белки RDV не имеют сходства последовательностей с другими белками, их складки и общая капсидная структура сходны с другими reoviridae . [ 10 ]
Saccharomyces cerevisiae virus la
[ редактировать ]Вирус La DsRNA дрожжевых имеет единый геномный сегмент 4,6 т.п.н., который кодирует его основной белок Saccharomyces cerevisiae покрытия, GAG (76 кДа) и слитый белок Gag -POL (180 кДа), образованный по -1 рибосомальным фрейм -сдвигом. LA может поддерживать репликацию и инкапседиацию в отдельных вирусных частицах любого из нескольких спутниковых дцРНК, называемых M DSRNAS, каждая из которых кодирует секретированный белковый токсин (токсин убийцы) и иммунитет к тому токсину. LA и M передаются от клетки к клетке цитоплазматическим смешиванием, которое происходит в процессе спаривания. Ни один из них естественным образом высвобождается из клетки или не попадает в клетки другими механизмами, но высокая частота дрожжевого сопряжения в природе приводит к широкому распределению этих вирусов в природных изолятах. Более того, структурное и функциональное сходство с вирусами дцРНК млекопитающих сделало полезным рассматривать эти сущности как вирусы. [ 11 ]
Инфекционная вирус болезни бурсала
[ редактировать ]Вирус инфекционного бурсала (IBDV) является наиболее охарактеризованным членом семейства Birnaviridae . Эти вирусы имеют двойные геномы дцРНК, заключенные в однослойные икосаэдрические капсиды с T геометрией = 13L. IBDV разделяет функциональные стратегии и структурные особенности со многими другими икосаэдрическими вирусами дцРНК, за исключением того, что в нем отсутствует ядро T = 1 (или Pseudo T = 2), общее для Reoviridae , Cystoviridae и Totiviridae . Капсидный белок IBDV демонстрирует структурные домены, которые демонстрируют гомологию для капсидных белков некоторых одноцепочечных RNA-вирусов с положительными силами, таких как узловые и тетравирусы , а также белок капсид T = 13 капсид-оболочки Reoviridae . Оболочка T = 13 капсида IBDV образуется тримерами VP2, белком, генерируемым путем удаления C-концевого домена из его предшественника PVP2. Обрезка PVP2 выполняется на незрелых частицах как часть процесса созревания. Другой основной структурный белок, VP3, представляет собой многофункциональный компонент, лежащий под T = 13 оболочка, которая влияет на внутренний структурный полиморфизм PVP2. РНК-зависимая РНК-полимераза, кодируемая вирусом , VP1, включена в капсид посредством его связи с VP3. VP3 также много взаимодействует с геномом вирусной дцРНК. [ 12 ]
Бактериофаг φ6
[ редактировать ]Бактериофаг φ6 , является членом семейства Cystoviridae . Он заражает бактерии Pseudomonas (обычно растительные патогенные P. syringae ). Он имеет трех частей сегментированного двухцепочечного генома РНК, длиной в размере ~ 13,5 т.п.н. Φ6 и его родственники имеют липидную мембрану вокруг их нуклеокапсида, редкая черта среди бактериофагов . Это литический фаг, хотя при определенных обстоятельствах наблюдается задержка в лизисе, которая может быть описана как «состояние носителя». [ 13 ]
Противовирусное средство
[ редактировать ]Поскольку клетки не продуцируют двухцепочечную РНК во время нормального метаболизма нуклеиновой кислоты , естественный отбор предпочитал эволюцию ферментов, которые разрушают дцРНК при контакте. Самым известным классом этого типа ферментов является Dicer . Есть надежда, что антивирусы широкого спектра могут быть синтезированы, которые используют эту уязвимость двухцепочечных РНК-вирусов. [ 14 ]
Смотрите также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Двойная репликация вируса РНК» . Вирус . Швейцарский институт биоинформатики . Получено 6 августа 2020 года .
- ^ Подпрыгнуть до: 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 таксономические ряды, для REALM RIBOVIRIA» (DOCX) . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Получено 15 августа 2020 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Вольф Йи, Казлаускас Д., Иранцо Дж., Люсия-Санз А., Кун Дж.Х., Круович М., Дольха В.В., Кунинг Э.В. (27 ноября 2018 г.). «Происхождение и эволюция глобального вируса РНК » Мбио 9 (6): E02329-1 Doi : 10.1128/ bio.02329-1 PMC 6282212 . PMID 30482837
- ^ Драйден К.А., Кумбс К.М., Йегер М. (2008). «Гл. 1: Структура ортореовирусов» . Паттон 2008 . Caister Academic Press. С. 3–. ISBN 9781904455219 .
- ^ З. Хонг Чжоу (2008). "Ch. 2: Cypovirus" . Паттон 2008 . Caister Academic Press. С. 27-. ISBN 9781904455219 .
- ^ (2008). "Гл. 3: Структура ротавируса " Паттон Caister Academic Press. стр. 45–. ISBN 9781904455219 .
- ^ Рой П (2008). «Структура и функция вируса Bluetongue и его белков» . Сегментированные двухцепочечные РНК-вирусы: структура и молекулярная биология . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-21-9 .
- ^ Mettenleiter T, Sobrino F, Eds. (2008). Вирусы животных: молекулярная биология . Кайстерский академический. ISBN 978-1-904455-22-6 .
- ^ Baker ML, Z. Hong Zhou, Wah Chiu (2008). «Гл. 5: Структуры фитореовирусов» . Паттон 2008 . Caister Academic Press. С. 89–. ISBN 9781904455219 .
- ^ Wickner, et al. (2008). «Вирус дрожжей дсРНК LA напоминает ядра вируса дсРНК млекопитающих» . Сегментированные двухцепочечные РНК-вирусы: структура и молекулярная биология . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-21-9 .
- ^ Castón JR, Rodríguez JF, Carrascosa JL (2008). «Инфекционная вирус болезни бурсала (IBDV): сегментированный двухцепочечный вирус РНК с капсидом T = 13, которому не хватает ядра T = 1» . Паттон 2008 . Caister Academic Press. С. 133–. ISBN 9781904455219 .
- ^ Koivunen MR, Sarin LP, Bamford DH (2008). «Гл. 14: Структурная функция понимания РНК-зависимой РНК-полимеразы бактериофага дцРНК φ6» . Паттон 2008 . Caister Academic Press. С. 239 -. ISBN 9781904455219 .
- ^ Rider TH, Zook CE, Boettcher TL, Wick St, Pancoast JS, Zusman BD (2011). Самбхара С (ред.). «Антивирусная терапира широкого спектра» . Plos один . 6 (7): E22572. Bibcode : 2011ploso ... 622572r . doi : 10.1371/journal.pone.0022572 . PMC 3144912 . PMID 21818340 .
... Новый антивирусный подход широкого спектра, дублированная двухцепочечная РНК (дцРНК) активированный каспазный олигомеризатор (Draco) ...
Библиография
[ редактировать ]- Patton JT, ed. (2008). Сегментированные двухцепочечные РНК-вирусы: структура и молекулярная биология . Кайстерский академический. ISBN 978-1-904455-21-9 .
