Спутник-вирофаг
| Мимивирусозависимый вирус Спутник | |
|---|---|
 | |
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Вариднавирия |
| Королевство: | Бэмфордвире |
| Тип: | Преплазмивирикота |
| Сорт: | Маверивирицетес |
| Заказ: | Относится к вирусам |
| Семья: | Лавидавирусиды |
| Род: | Sputnikvirus |
| Разновидность: | Мимивирусозависимый вирус Спутник |
| Членский вирус | |
| |
Мимивирус-зависимый вирус «Спутник» (от русского « спутник ») представляет собой субвирусный агент , размножающийся в клетках амебы , уже инфицированных определенным вирусом-помощником; «Спутник» использует механизмы вируса-помощника для размножения и подавляет репликацию вируса-помощника. Он известен как вирофаг , по аналогии с термином бактериофаг . [2]
Вирусы, подобные «Спутнику», которые зависят от коинфицирования клетки- хозяина вирусами-помощниками, известны как сателлитные вирусы . На момент своего обнаружения в парижской градирне в 2008 году «Спутник» был первым известным спутниковым вирусом, который ингибировал репликацию своего вируса-помощника и, таким образом, действовал как паразит этого вируса. По аналогии его назвали вирофагом . [2]
Обнаружены вирофаги «Спутник», инфицирующие гигантские вирусы Mimiviridae группы А. Однако они способны расти в амебах, зараженных Mimiviridae любой из групп A, B и C. [3]
Вирусология
[ редактировать ]Спутник был впервые выделен в 2008 году из образца, полученного от человека; он был собран из жидкости контактных линз человека, больного кератитом . [4] Однако, естественно, было обнаружено, что вирофаг «Спутник» размножается внутри видов условно-патогенного простейшего Acanthamoeba , но только в том случае, если эта амеба инфицирована большим мамавирусом . «Спутник» использует белки мамавируса для быстрого производства новых копий самого себя. [2] [5]
Мамавирус официально известен как Acanthamoeba полифага мимивирус (APMV) и является близким родственником ранее известного мимивируса . Мимивирус – гигант в вирусном мире; он имеет больше генов, чем многие бактерии, и выполняет функции, которые обычно встречаются только в клеточных организмах. Мамавирус даже крупнее мимивируса, но они очень похожи в том, что образуют крупные вирусные фабрики и сложные вирусные частицы. [6] Однако существуют условия, при которых Спутник не может производить новые вирионы внутри этих вирусов. Было замечено, что при культивировании Мимивируса с стерильной амебой образуются голые вирионы, у которых отсутствуют поверхностные волокна, характерные для этого вируса. По неизвестным причинам «Спутник» не способен реплицировать и производить новые вирионы этих «лысых» вирусов. [7] Рост вирофагов губителен для APMV и приводит к образованию абортивных форм и аномальной сборке капсида APMV. В одном из экспериментов по инокуляции Acanthamoeba polyphaga водой, содержащей исходный штамм APMV, было обнаружено, что несколько слоев капсида накапливаются асимметрично на одной стороне вирусной частицы, что приводит к неэффективности вируса. «Спутник» снизил выход инфекционных вирусных частиц на 70%, а также . в три раза снизил амебализ за 24 часа [2]
Спутник имеет кольцевой двухцепочечный ДНК геном , состоящий из 18 343 пар оснований. [6] Он содержит гены, способные инфицировать все три домена жизни: эукарии , археи и бактерии . Из двадцати одного предсказанного гена, кодирующего белок, три, по-видимому, происходят от самого APMV, один является гомологом архейного вируса, а четыре других являются гомологами белков бактериофагов и эукариотических вирусов. Тот факт, что три из этих генов происходят от APMV, указывает на то, что «Спутник» способен участвовать в процессах переноса генов и опосредовать латеральный перенос генов между гигантскими вирусами. [8] Тринадцать из них относятся к ORF , то есть у них нет обнаруживаемых гомологов в текущих базах данных последовательностей. Геном Спутника имеет высокое содержание АТ (73%), аналогичное таковому у APMV. Он содержит 16 предсказанных шпилек , все из которых, кроме двух, попадают между ORF. [9]
Несколько других гомологов, таких как гомологи хеликазы-примазы , упаковывающей АТФазы , ДНК-связывающей субъединицы транспозазы с инсерционной последовательностью и белка Zn-ленты, были обнаружены в Глобального исследования океана наборе экологических данных , что позволяет предположить, что вирофаги могут быть в настоящее время неизвестное семейство вирусов. [ нужна ссылка ]
Было обнаружено, что «Спутник» содержит гены, общие для APMV. Эти гены могли быть приобретены «Спутником» после ассоциации APMV с хозяином и последующего взаимодействия вирофага с вирусом-хозяином. Рекомбинация внутри вирусной фабрики могла привести к обмену генами. «Спутник» — одно из наиболее убедительных доказательств смешения и совпадения генов между вирусами. [ нужна ссылка ]
Присутствие этих генов, гомологичных мимивирусу, в Спутнике позволяет предположить, что передача генов между Спутником и мимивирусом может происходить во время заражения Acanthamoeba . Таким образом, предполагается, что вирофаг может быть источником носителя, опосредующего латеральный перенос генов между гигантскими вирусами, которые составляют значительную часть популяции ДНК-вирусов в морской среде. Более того, наличие трех генов APMV в «Спутнике» означает, что перенос генов между вирофагом и гигантским вирусом имеет решающее значение для эволюции вируса. [10]
В 2016 году для классификации спутниковоподобных вирусов, в том числе Замилона, род Sputnikvirus семейства Lavidaviridae был учрежден Международным комитетом по таксономии вирусов . [11]
Структура
[ редактировать ]Вирофаг «Спутник» имеет капсид диаметром 74 нм и икосаэдрической симметрии. [11] Внутри каждой асимметричной единицы структуры имеется 4 и 1/3 гексон- капсомеров. На оси третьего порядка лежит один гексон, который дает начало 1/3 гексона в каждой асимметричной единице. [12] Из каждого гексамера выступают гибкие грибовидные волокна. [13] В каждом асимметричном блоке также находится 1/5 пентона, лежащего на каждой 5-кратной оси. [12] В середине пентамеров есть полости, которые могут обеспечивать вход или выход ДНК. [13] Спутник имеет число триангуляции 27, состоящее из 260 гексамеров и 12 пентамеров. Этот вирус не содержит липидной мембраны, что противоречит тому, что сообщалось ранее. [12]
Другие вирусы рода Sputnik.
[ редактировать ]Род Sputnikvirus включает два вида, которые можно разделить на штаммы:
- Вид Мимивирус-зависимый вирус Спутник . Все три вирофага «Спутника» имеют более 99% общей ДНК и могут расти с вирусами любой группы мимивирусов A, B и C. [3]
- Спутник-1 был открыт в 2008 году. Его хозяином является Mamavirus . [ нужна ссылка ]
- Спутник-2 был открыт в 2012 году. Он может инфицировать Acanthamoeba polyphaga вирус Lentille (группа Mimiviridae A). [3] [5]
- Спутник-3 был обнаружен в 2013 году. Он был выделен с помощью репортера мимивируса (который не является его естественным вирусным хозяином). [14] [3]
- Вид Мимивирус-зависимый вирус Замилон . Невозможно заразить группу А из-за системы защиты MIMIVIRE . [15]
- Замилон-1 был обнаружен в 2013 году в Тунисе.
- Замилон-2 был обнаружен в 2015 году в Северной Америке.
Другие вирофаги
[ редактировать ]В марте 2011 года были описаны еще два вирофага: вирофаг Mavirus , который питается гигантским Cafeteria roenbergensis вирусом , [16] [3] и вирофаг Органического озера (OLV), обнаруженный в соленом Органическом озере в Антарктиде и питающийся фикоднавирусами , поражающими водоросли . [17] [18] [5] Замилоновый вирофаг был первым, который был обнаружен для заражения члена группы Mimiviridae C (т.е. вируса Mont1 ), поскольку он был способен расти также в группе Mimiviridae B, но не в группе A. [3]
Все вирусы-хозяева известных вирофагов относятся к группе нуклеоцитоплазматических крупных ДНК-вирусов . Были проведены исследования, чтобы показать сходство между различными вирофагами. Гомологичные гены среди вирофагов включают предполагаемую ДНК семейства FtsK-HerA, упаковывающую АТФазу (АТФазу), предполагаемую ДНК-хеликазу/примазу (HEL/PRIM), предполагаемую цистеиновую протеазу (PRSC), предполагаемый MCP и предполагаемый минорный капсидный белок (mCP). Эти гены также называют консервативными коровыми генами, хотя иногда сходство последовательностей между этими вирофагами отсутствует или очень мало. [19]
См. также
[ редактировать ]
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 . - ^ Перейти обратно: а б с д Бернар Ла Скола; и др. (2008). «Вирофаг как уникальный паразит гигантского мимивируса». Природа . 455 (7205): 100–4. Бибкод : 2008Natur.455..100L . дои : 10.1038/nature07218 . ПМИД 18690211 . S2CID 4422249 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Морган Гайя и др.: Замилон, новый вирофаг со Mimiviridae специфичностью к хозяину , в: PLoS One. 2014 г.; 9(4): e94923. Опубликовано в Интернете 18 апреля 2014 г. doi: 10.1371/journal.pone.0094923.
- ^ Десню С (2012). «Провирофаги и трансповироны как разнообразный мобилом гигантских вирусов» . Proc Natl Acad Sci США . 109 (44): 18078–83. Бибкод : 2012PNAS..10918078D . дои : 10.1073/pnas.1208835109 . ПМЦ 3497776 . ПМИД 23071316 .
- ^ Перейти обратно: а б с Эд Йонг: Паразиты паразита , в: The Scientist, 15 октября 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Се, Юн (сентябрь 2008 г.). «Спутник-вирофаг: вирус попадает в вирус» . АРС техника .
- ^ Бойер М (2011). «Мимивирус демонстрирует резкое уменьшение генома после внутриамебной культуры» . Proc Natl Acad Sci США . 108 (25): 10296–301. Бибкод : 2011PNAS..10810296B . дои : 10.1073/pnas.1101118108 . ПМК 3121840 . ПМИД 21646533 .
- ^ Сунь, Сыян; Ла Скола, Бернар; Боуман, Валери Д.; Райан, Кристофер М.; Уайтлегг, Джулиан П.; Рауль, Дидье; Россманн, Майкл Г. (1 января 2010 г.). «Структурные исследования вирофага-спутника» . Журнал вирусологии . 84 (2): 894–897. дои : 10.1128/JVI.01957-09 . ISSN 0022-538X . ПМЦ 2798384 . ПМИД 19889775 .
- ^ Клавери Дж. М., Абергель С. (2009), «Мимивирус и его вирофаг», Annual Review of Genetics , 43 : 49–66, doi : 10.1146/annurev-genet-102108-134255 , PMID 19653859
- ^ «Самый крупный из известных вирусов дал первый в истории вирофаг» . Журнал «Микроб» . Ноябрь 2008 г. Архивировано из оригинала 22 июля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б Крупович М., Кун Дж.Х., Фишер М.Г. (2016), «Система классификации вирофагов и сателлитных вирусов», Архивы вирусологии , 161 (1): 233–47, doi : 10.1007/s00705-015-2622-9 , hdl : 11858/00-001M-0000-0028-DC34-F , ПМИД 26446887
- ^ Перейти обратно: а б с Чжан Икс (2012). «Структура вирофага Спутника с разрешением 3,5 Å» . Proc Natl Acad Sci США . 109 (45): 18431–6. Бибкод : 2012PNAS..10918431Z . дои : 10.1073/pnas.1211702109 . ПМЦ 3494952 . ПМИД 23091035 .
- ^ Перейти обратно: а б Сыян Сунь (2010). «Структурные исследования вирофага-спутника» . Журнал вирусологии . 84 (2): 894–7. дои : 10.1128/JVI.01957-09 . ПМЦ 2798384 . ПМИД 19889775 .
- ^ Гайя М., Панье I, Кампокассо А., Фурнус Г., Рауль Д. и др.: Широкий спектр вирофагов мимивирусов позволяет изолировать их с использованием репортера мимивирусов . PLoS One 8: e61912 (2013) doi: 10.1371/journal.pone.0061912
- ^ Левассер А., Беклиз М., Шабриер Э., Понтаротти П., Ла Скола Б., Рауль Д. (2016), «MIMIVIRE — это защитная система мимивируса, придающая устойчивость к вирофагу», Nature , 531 (7593): 249–252, Bibcode : 2016Natur.531..249L , doi : 10.1038/nature17146 , PMID 26934229 , S2CID 4382855
- ^ Матиас Г. Фишер и Кертис А. Саттл (2011). «Вирофаг – источник больших ДНК-транспозонов». Наука . 332 (6026): 231–4. Бибкод : 2011Sci...332..231F . дои : 10.1126/science.1199412 . ПМИД 21385722 . S2CID 206530677 .
- ↑ Вирджиния Гевин: «Вирус-пожиратель» обнаружен в антарктическом озере , в: Nature, 28 марта 2011 г., doi: 10.1038/news.2011.188
- ^ Шери Яу; и др. (2011). «Вирофаговый контроль динамики вируса-хозяина антарктических водорослей» . Proc Natl Acad Sci США . 108 (15): 6163–8. Бибкод : 2011PNAS..108.6163Y . дои : 10.1073/pnas.1018221108 . ПМК 3076838 . ПМИД 21444812 .
- ^ Цзинли Чжоу; и др. (2013). «Разнообразие вирофагов в метагеномных наборах данных» . Журнал вирусологии . 87 (8): 4225–36. дои : 10.1128/JVI.03398-12 . ПМК 3624350 . ПМИД 23408616 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- « Спутник-вирофаг » . Браузер таксономии NCBI . 543939.