Близнецывирусы

Близнецывирусы
	Очищенные частицы вируса полосатости кукурузы (MSV), окрашенные уранилацетатом. Полоса размера указывает 50 нм.
Классификация вирусов
(без рейтинга):	Вирус
Область :	Моноднавирия
Королевство:	Шотокувираэ
Тип:	Крессднавирикота
Сорт:	Репенсивирицеты
Заказ:	Геплафувиралес
Семья:	Близнецывирусы
Роды
	Посмотреть текст

Geminiviridae — семейство вирусов растений , генетическая информация которых кодируется в кольцевом геноме одноцепочечной (оц) ДНК . В этом семействе насчитывается 520 видов, отнесенных к 14 родам. ^[1]^[2]^[3] К заболеваниям, связанным с этим семейством, относятся: ярко-желтая мозаика, желтая мозаика, желтая крапчатость, скручивание листьев, задержка роста, полосатость, снижение урожайности. ^[2]^[4] Они имеют одноцепочечные кольцевые ДНК- геномы, кодирующие гены, которые расходятся в обоих направлениях от места начала репликации вирионной цепи (т.е. геномы геминивирусов являются амбисенсными ). По Балтиморской классификации они относятся к вирусам II класса. Это крупнейшее известное семейство вирусов с одноцепочечной ДНК.

мастревируса и куртовируса Передача осуществляется через различные виды цикадок (например, вирус полосатости кукурузы и другие вирусы африканской полосатости передаются Cicadulina mbila ), единственный известный вид топокувируса, вирус псевдокурчавой верхушки томата , передается цикадкой Micrutalis malleifera , а бегомовирусы Переносится белокрылкой tabaci Bemisia .

Эти вирусы ответственны за значительный ущерб урожаям во всем мире. Эпидемии геминивирусных заболеваний возникли из-за ряда факторов, в том числе из-за рекомбинации различных геминивирусов, коинфицирующих растение, что позволяет создавать новые, возможно, вирулентные вирусы. Другие способствующие факторы включают транспортировку зараженного растительного материала в новые места, расширение сельского хозяйства на новые территории выращивания, а также распространение и миграцию переносчиков, которые могут передавать вирус с одного растения на другое. ^[5]

Вирусология

Геном оцДНК может представлять собой либо один компонент длиной от 2500 до 3100 нуклеотидов , либо, в случае некоторых бегомовирусов , два компонента одинакового размера, каждый из которых имеет длину от 2600 до 2800 нуклеотидов. Они имеют удлиненные близнецовые капсиды с двумя неполными икосаэдрами T = 1, соединенными в недостающей вершине. Капсиды имеют размер от 18 до 20 нм в диаметре и длину около 30 нм. Бегомовирусы с двухкомпонентными (т.е. двудольными) геномами имеют эти компоненты, разделенные на две разные частицы, обе из которых обычно должны передаваться вместе, чтобы инициировать новую инфекцию в подходящей клетке- хозяине .

Род	Тип Вид	Структура	Симметрия	Капсид	Геномное расположение	Геномная сегментация
Бекуртовирус	Иранский вирус курчавой верхушки свеклы	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный
Бегомовирус	Вирус золотисто-желтой мозаики фасоли	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Сегментированный
Капулавирус ^[6]	Латентный вирус молочайной головной медузы	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный
Куртовирус	Вирус курчавой верхушки свеклы	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный
Эрагровирус	Вирус полосатости Eragrostis Curvula	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный
Грабловирус ^[7]	Вирус красной пятнистости виноградной лозы	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный
Мастревирус	Вирус полосатости кукурузы	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный
Топокувирус	Вирус псевдокурчавой верхушки томата	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный
Турнкуртовирус	Вирус курчавой верхушки репы	Двойной икосаэдр	Неполное Т = 1	Без конверта	Круговой	Однодольный

Таксономия

Выделяют следующие роды: ^[3]

Было предложено несколько дополнительных родов: Baminivirus, Nimivirus и Niminivirus. ^[8]

Репликация

Геномы геминивирусов кодируют лишь несколько белков; таким образом, они зависят от факторов клетки-хозяина для репликации: к ним относятся такие факторы, как ДНК-полимераза - и, вероятно, репарационные полимеразы - для амплификации их геномов, а также факторы транскрипции. Геминивирусы реплицируются по механизму катящегося круга , как бактериофаги, такие как M13, и многие плазмиды. Репликация происходит внутри ядра инфицированной растительной клетки. Сначала одноцепочечная кольцевая ДНК преобразуется в двухцепочечный кольцевой промежуточный продукт. Этот этап включает использование ферментов репарации клеточной ДНК для создания комплементарной цепи с отрицательным смыслом, используя в качестве матрицы вирусную геномную или цепь ДНК с положительным смыслом. Следующим шагом является фаза вращающегося круга, когда вирусная цепь расщепляется в определенном сайте, расположенном в месте начала репликации , вирусным белком Rep, чтобы инициировать репликацию. ^[9] Этот процесс в эукариотическом ядре может привести к образованию конкатемерных двухцепочечных форм репликативных промежуточных геномов, хотя двухцепочечные единичные кольца можно выделить из инфицированных растений и клеток. Новые одноцепочечные формы ДНК вирусного генома (плюс-смысловые), вероятно, образуются в результате взаимодействия белка оболочки с реплицирующими интермедиатами ДНК, поскольку геномы, лишенные гена CP, не образуют оцДНК. ОцДНК упакована в прорастающие частицы в ядре. Неясно, могут ли эти частицы затем покинуть ядро и передаться окружающим клеткам в виде вирионов, или же оцДНК, связанная с белком оболочки и белком движения, является формой генома, которая передается от клетки к клетке через плазмодесмы . ^[10]

Эти вирусы, как правило, внедряются в дифференцированные растительные клетки и первоначально заражают их через ротовой аппарат насекомого-переносчика: однако в этих клетках обычно отсутствуют ферменты хозяина, необходимые для репликации ДНК, что затрудняет репликацию вируса. Чтобы преодолеть этот блок, геминивирусы могут побудить растительные клетки повторно войти в клеточный цикл из состояния покоя, чтобы могла произойти репликация вируса. ^[11]

Белок Rep вируса

Единственным белком, кодируемым в вирусном геноме и необходимым для репликации геминивирусной ДНК, является белок репликации геминивируса Rep. ^[12] Rep инициирует репликацию вирусной ДНК по вращающемуся кругу и взаимодействует с другими белками хозяина, которые являются компонентами механизма репликации.

Хозяин RAD54 и ДНК-полимеразы

Белок-хозяин RAD54 модулирует репликацию геминивирусной ДНК. ^[13] Белок RAD54 участвует в рекомбинации и репарации ДНК и, по-видимому, необходим для репликации вирусной ДНК по вращающемуся кругу. Кроме того, репликация ДНК геминивируса опосредуется ДНК-полимеразами альфа и дельта растения-хозяина . ^[14]

Род	Сведения о хосте	Тканевой тропизм	Детали входа	Подробности выпуска	Сайт репликации	Монтажный участок	Передача инфекции
Бекуртовирус	Шпинат	Флоэма; сито; ограниченный флоэмой	Вирусное движение; механическая инокуляция	зарождающийся	Ядро	Ядро	Вирусное движение; контакт
Бегомовирус	Двудольные растения	Флоэма; сито; ограниченный флоэмой	Вирусное движение; механическая инокуляция	зарождающийся	Ядро	Ядро	Белокрылка Bemisia tabaci
Капулавирус	Двудольные растения	Никто	Вирусное движение; механическая инокуляция	зарождающийся	Ядро	Ядро	Тля
Куртовирус	Двудольные растения	Ограничено Флоэмой	Вирусное движение; механическая инокуляция	зарождающийся	Ядро	Ядро	Свекольная цикадка
Эрагровирус	Растения	Никто	Вирусное движение; механическая инокуляция	зарождающийся	Ядро	Ядро	Древесник; бункер для листьев
Грабловирус	Vitis vinifera (виноградная лоза)	Никто	Вирусное движение; механическая инокуляция	зарождающийся	Ядро	Ядро	Древесник
Мастревирус	Однодольные ^[15]	Никто	Вирусное движение; механическая инокуляция	зарождающийся	Ядро	Ядро	листовертка
Топокувирус	Двудольные растения	Никто	Эндоцитоз клеточных рецепторов	зарождающийся	Ядро	Ядро	листовертка
Турнкуртовирус	Репа	Никто	Эндоцитоз клеточных рецепторов	зарождающийся	Ядро	Ядро	листовертка

Эволюция

Эти вирусы, возможно, произошли от фитоплазмы плазмиды . ^[16] Геминивирусы способны осуществлять горизонтальную передачу генетической информации растению-хозяину. ^[17]

Ссылки

^ Зербини, FM; Бриддон, RW; Идрис, А; Мартин, ДП; Морионес, Э; Навас-Кастильо, Дж; Ривера-Бустаманте, Р.; Руманьяк, П; Варсани, А; Консорциум отчетов ICTV (февраль 2017 г.). «Профиль таксономии вируса ICTV: Geminiviridae» . Журнал общей вирусологии . 98 (2): 131–133. дои : 10.1099/jgv.0.000738 . ПМЦ 5802298 . ПМИД 28284245 .
^ Jump up to: ^а ^б "Geminiviridae" . ICTV Online (10th) Report .
^ Jump up to: ^а ^б «Таксономия вирусов: выпуск 2020 г.» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2021 года . Проверено 13 мая 2021 г.
^ «Вирусная зона» . ЭксПАСи . Проверено 15 июня 2015 г.
^ Грей и Банерджи; Банерджи, Н. (1999). «Механизмы передачи вирусов растений и животных членистоногими» . Микробиол Мол Биол Rev. 63 (1): 128–148. дои : 10.1128/MMBR.63.1.128-148.1999 . ПМК 98959 . ПМИД 10066833 .
^ «Род: Capulavirus — Geminiviridae — вирусы оцДНК — Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV)» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 18 августа 2017 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ «Род: Grablovirus — Geminiviridae — вирусы оцДНК — Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV)» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Архивировано из оригинала 22 октября 2020 года . Проверено 18 августа 2017 г.
^ Нг ТФ, Марин Р., Ван С., Симмондс П., Капусински Б., Бодхидатта Л., Одеринде Б.С., Уоммак К.Е., Делварт Э. (ноябрь 2012 г.). «Большое разнообразие известных и новых РНК- и ДНК-вирусов различного происхождения в неочищенных сточных водах» . Дж Вирол . 86 (22): 12161–75. дои : 10.1128/JVI.00869-12 . ПМЦ 3486453 . ПМИД 22933275 .
^ Часан Р. (1995). «Геминивирусы: двойной подход к репликации» (PDF) . Растительная клетка . 7 (6): 659–661. дои : 10.1105/tpc.7.6.659 . ПМЦ 1464598 .
^ Гутьеррес С (2000). «ОБЗОР НОВЫХ ЧЛЕНОВ EMBO: Репликация ДНК и клеточный цикл у растений: обучение на геминивирусах» . Журнал ЭМБО . 19 (5): 792–799. дои : 10.1093/emboj/19.5.792 . ПМК 305619 . ПМИД 10698921 .
↑ Лаборатория Хэнли Боудойна. Архивировано 11 февраля 2007 г. в Wayback Machine.
^ Ризви I, Чоудхури Н.Р., Тутея Н. (февраль 2015 г.). «Понимание функциональных характеристик белка-инициатора репликации геминивируса по вращающемуся кругу и его взаимодействия с факторами хозяина, влияющими на репликацию вирусной ДНК». Арх Вирол . 160 (2): 375–87. дои : 10.1007/s00705-014-2297-7 . ПМИД 25449306 .
^ Калиаппан К., Чоудхури Н.Р., Суял Г., Мукерджи С.К. (март 2012 г.). «Новая роль RAD54: этот белок-хозяин модулирует репликацию геминивирусной ДНК» . ФАСЕБ Дж . 26 (3): 1142–60. дои : 10.1096/fj.11-188508 . ПМИД 22171001 .
^ Ву М, Вэй Х, Тан Х, Пан С, Лю Ц, Бехарано ЭР, Лозано-Дуран Р (май 2021 г.). «ДНК-полимеразы растений α и δ опосредуют репликацию геминивирусов» . Нат Коммун . 12 (1): 2780. doi : 10.1038/s41467-021-23013-2 . ПМК 8119979 . ПМИД 33986276 .
^ «Мастревирус ~ ViralZone» .
^ Крупович М., Равантти Дж. Дж., Бэмфорд Д. Х. (2009). «Геминивирусы: история о том, как плазмида становится вирусом» . БМК Эвол Биол . 9 (1): 112. Бибкод : 2009BMCEE...9..112K . дои : 10.1186/1471-2148-9-112 . ПМК 2702318 . ПМИД 19460138 .
^ Катони, Марко; Норис, Эмануэла; Вайра, Анна Мария; Джонсман, Томас; Матич, Славица; Сулеймани, Рейхане; Бехятния, Сейед Али Акбар; Винальс, Нестор; Пашковский, Ежи; Аккотто, Джан Паоло (13 декабря 2018 г.). «Вирус-опосредованный экспорт хромосомной ДНК у растений» . Природные коммуникации . 9 (1): 5308. Бибкод : 2018NatCo...9.5308C . doi : 10.1038/s41467-018-07775-w . ISSN 2041-1723 . ПМК 6293997 . ПМИД 30546019 .

Внешние ссылки

[ICTVProfile-1] Зербини, FM; Бриддон, RW; Идрис, А; Мартин, ДП; Морионес, Э; Навас-Кастильо, Дж; Ривера-Бустаманте, Р.; Руманьяк, П; Варсани, А; Консорциум отчетов ICTV (февраль 2017 г.). «Профиль таксономии вируса ICTV: Geminiviridae» . Журнал общей вирусологии . 98 (2): 131–133. дои : 10.1099/jgv.0.000738 . ПМЦ 5802298 . ПМИД 28284245 .

[ICTVReport-2] Jump up to: ^а ^б "Geminiviridae" . ICTV Online (10th) Report .

[ictv-3] Jump up to: ^а ^б «Таксономия вирусов: выпуск 2020 г.» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2021 года . Проверено 13 мая 2021 г.

[ViralZone-4] «Вирусная зона» . ЭксПАСи . Проверено 15 июня 2015 г.

[Gray-5] Грей и Банерджи; Банерджи, Н. (1999). «Механизмы передачи вирусов растений и животных членистоногими» . Микробиол Мол Биол Rev. 63 (1): 128–148. дои : 10.1128/MMBR.63.1.128-148.1999 . ПМК 98959 . ПМИД 10066833 .

[6] «Род: Capulavirus — Geminiviridae — вирусы оцДНК — Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV)» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 18 августа 2017 г. ^{[ мертвая ссылка ]}

[7] «Род: Grablovirus — Geminiviridae — вирусы оцДНК — Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV)» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Архивировано из оригинала 22 октября 2020 года . Проверено 18 августа 2017 г.

[Ng2012-8] Нг ТФ, Марин Р., Ван С., Симмондс П., Капусински Б., Бодхидатта Л., Одеринде Б.С., Уоммак К.Е., Делварт Э. (ноябрь 2012 г.). «Большое разнообразие известных и новых РНК- и ДНК-вирусов различного происхождения в неочищенных сточных водах» . Дж Вирол . 86 (22): 12161–75. дои : 10.1128/JVI.00869-12 . ПМЦ 3486453 . ПМИД 22933275 .

[Chasan-9] Часан Р. (1995). «Геминивирусы: двойной подход к репликации» (PDF) . Растительная клетка . 7 (6): 659–661. дои : 10.1105/tpc.7.6.659 . ПМЦ 1464598 .

[Gutierrez-10] Гутьеррес С (2000). «ОБЗОР НОВЫХ ЧЛЕНОВ EMBO: Репликация ДНК и клеточный цикл у растений: обучение на геминивирусах» . Журнал ЭМБО . 19 (5): 792–799. дои : 10.1093/emboj/19.5.792 . ПМК 305619 . ПМИД 10698921 .

[11] Лаборатория Хэнли Боудойна. Архивировано 11 февраля 2007 г. в Wayback Machine.

[12] Ризви I, Чоудхури Н.Р., Тутея Н. (февраль 2015 г.). «Понимание функциональных характеристик белка-инициатора репликации геминивируса по вращающемуся кругу и его взаимодействия с факторами хозяина, влияющими на репликацию вирусной ДНК». Арх Вирол . 160 (2): 375–87. дои : 10.1007/s00705-014-2297-7 . ПМИД 25449306 .

[13] Калиаппан К., Чоудхури Н.Р., Суял Г., Мукерджи С.К. (март 2012 г.). «Новая роль RAD54: этот белок-хозяин модулирует репликацию геминивирусной ДНК» . ФАСЕБ Дж . 26 (3): 1142–60. дои : 10.1096/fj.11-188508 . ПМИД 22171001 .

[14] Ву М, Вэй Х, Тан Х, Пан С, Лю Ц, Бехарано ЭР, Лозано-Дуран Р (май 2021 г.). «ДНК-полимеразы растений α и δ опосредуют репликацию геминивирусов» . Нат Коммун . 12 (1): 2780. doi : 10.1038/s41467-021-23013-2 . ПМК 8119979 . ПМИД 33986276 .

[15] «Мастревирус ~ ViralZone» .

[16] Крупович М., Равантти Дж. Дж., Бэмфорд Д. Х. (2009). «Геминивирусы: история о том, как плазмида становится вирусом» . БМК Эвол Биол . 9 (1): 112. Бибкод : 2009BMCEE...9..112K . дои : 10.1186/1471-2148-9-112 . ПМК 2702318 . ПМИД 19460138 .

[17] Катони, Марко; Норис, Эмануэла; Вайра, Анна Мария; Джонсман, Томас; Матич, Славица; Сулеймани, Рейхане; Бехятния, Сейед Али Акбар; Винальс, Нестор; Пашковский, Ежи; Аккотто, Джан Паоло (13 декабря 2018 г.). «Вирус-опосредованный экспорт хромосомной ДНК у растений» . Природные коммуникации . 9 (1): 5308. Бибкод : 2018NatCo...9.5308C . doi : 10.1038/s41467-018-07775-w . ISSN 2041-1723 . ПМК 6293997 . ПМИД 30546019 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]