Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с CroV )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вирус кафетерия roenbergensis
Гигантский вирус CroV с вирофагом Mavirus.png
Гигантский вирус CroV с его вирофагом Mavirus внизу слева [1]
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство :Вариднавирия
Королевство:Bamfordvirae
Тип:Nucleocytoviricota
Учебный класс:Megaviricetes
Заказ:Imitervirales
Семья:Mimiviridae
Род:Кафетерийвирус
Разновидность:
Вирус кафетерия roenbergensis

Вирус Cafeteria roenbergensis ( CroV ) - это гигантский вирус , поражающий морскихжгутиков бикозоевой кислоты Cafeteria roenbergensis , члена сообщества микрозоопланктона.

История [ править ]

Вирус был выделен из образцов морской воды, собранных в Мексиканском заливе в период с 1989 по 1991 год, на жгутиконосом хозяине, который был ошибочно идентифицирован как принадлежащий к роду Bodo ; отсюда и первоначальное обозначение вируса как BV-PW1. Было показано, что вирус имеет диаметр около 300 нм и имеет сложную внутреннюю структуру, а также доказательства предполагаемой структуры в виде хвоста [2]. Дальнейшая работа над вирусом показала, что хозяин был изолятом рода Cafeteria и что геном имел содержание G + C ~ 34%. Дальнейший анализ показал, что геликаза вируса филогенетически родственна тем, что обнаружены в семействе Asfarviridae , и что вирус имеет общие свойства с членами семейства Asfarviridae.Группа крупных нуклеоцитоплазматических ДНК-вирусов . [3] CroV имеет один из крупнейших геномов среди всех известных морских вирусов , состоящий из ~ 730 000 пар оснований двухцепочечной ДНК. [4] Среди 544 предсказанных генов, кодирующих белок, есть несколько, которые обычно ограничены клеточными организмами, такие как факторы трансляции и ферменты для репарации ДНК и синтеза углеводов . CroV отдаленно родственен мимивирусу и принадлежит к группе вирусов, известных как нуклеоцитоплазматические большие ДНК-вирусы . [5] CroV сам паразитирует virophage под названием " Mavirus ".[6] [7]

Состав и структура вирусного белка [ править ]

Крио-ЭМ изображения CroV по сравнению с APMV. (A) Крио-электронная микрофотография четырех частиц CroV. (B) Одиночная частица CroV с вогнутым углублением в ядре (белая стрелка). (C) Одиночная частица APMV. Масштабные полосы в (A – C) представляют 2 000 Å.
Крио-ЭМ реконструкция вирионов CroV и капсомеров других гигантских икосаэдрических вирусов. (A) Реконструкция капсида CroV. Изоповерхность карты раскрашена пентасимметроном (фиолетовый) и трисимметроном (синий, красный, зеленый, голубой и оранжевый). Одна из 30 граней икосаэдра отмечена голубой линией. Две области поверхности (a, b) увеличены, а выбранные капсомеры помечены желтыми треугольниками, чтобы показать их ориентацию. (B – E) Изолированные икосаэдрические грани капсидов CroV, PBCV-1, CIV и PpV01 показаны схематически. Перечислены их Т-числа, числа капсомеров асимметричных звеньев и числа капсомеров трисимметричных звеньев. 5-кратные, 3-кратные и 2-кратные символы обозначены красным, а ASU обведены синим.

В состав вирусного белка входит 141 кодируемый белок, который был идентифицирован в CroV, и предполагается, что это число находится в непосредственной близости от всего протеома вириона . Вирус упаковывает несколько отдельных групп белков, включая предположительно путь полной эксцизионной репарации оснований (BER). Это самый обширный механизм репарации ДНК, который когда-либо наблюдался у вируса. Это также первый обнаруженный вирус с белком механочувствительного ионного канала , который может защитить геном от осмотического повреждения. [8] Зрелый CroV состоит из внешней белковой оболочки диаметром 300 нм с икосаэдрической симметрией, подлежащей липидной мембраны и внутреннего ядра, содержащего геном. [9]Разрешение структуры вируса с помощью криоэлектронной микроскопии дало икосаэдрический вирусный капсид с числом Т 499 и новую модель сборки капсида для гигантских вирусов.

Вирусный геном [ править ]

Диаграмма генома CroV, показывающая функциональные категории того, что кодирует геном, когда в вирусной жизни гены экспрессируются, типы промоторов, а также типы повторов.

CroV - единственный представитель рода Cafeteriavirus в семействе Mimiviridae в рамках предложенного отряда Megavirales. [10] Филогенетический анализ показывает, что вирус представляет собой нуклеоцитоплазматический большой ДНК-вирус (вирус NCLD). Мимивирус Acanthamoeba polyphaga является его ближайшим известным родственником, хотя эти два вируса имеют менее одной трети гомологичных генов. [4]

Вирусный геном в основном представляет собой цепь из 618 000 пар оснований, фланкированную большими и часто повторяющимися повторами на обоих концах генома. Теоретически эти большие крышки защищают концы кодирующей белок области, подобно теломерам у эукариот . Благодаря продуцированию транскрипционных генов, таких как ген тРНК-синтетазы, вирус способен модифицировать и регулировать трансляционный аппарат хозяина, в результате чего CroV становится менее зависимым от компонентов клетки-хозяина. 5% генома состоит из повторяющихся элементов, которые служат пока неизвестной цели. Наблюдалась область из 38000 оснований, которая, как полагают, участвует в метаболизме углеводов.. У вируса есть пути, которые помогают в биосинтезе KDO (3-дезокси-d-манно-октулозонат). Было идентифицировано присутствие и экспрессия 10 генов, участвующих в синтезе гликопротеинов, что позволяет предположить, что CroV потенциально может участвовать в распознавании вирионных клеток. [4]

CroV также кодирует несколько других интересных белков. Он кодирует весь путь биосинтеза для создания 3-дезокси-D-манно-окт-2-улозоновой кислоты или KDO, который является компонентом клеточных стенок грамотрицательных бактерий . Он также кодирует две разные фотолиазы , которые восстанавливают повреждения ДНК от УФ-излучения . CroV также кодирует белки, которые могут выполнять убиквитинирование , которое представляет собой посттрансляционную модификацию белков, участвующих в передаче сигналов в клетках. [11]

Репликация вирусов [ править ]

VF - это «вирусная фабрика», где происходит репликация CroV. Белая стрелка указывает на вновь образованные частицы CroV. Белые стрелки с длинным стержнем указывают на мавирус, вирофаг, поражающий CroV.

Вирусное размножение происходит в больших конструкциях, известных как большие цитоплазматические фабрики или вирусные фабрики. Считается, что это место, где происходят репликация ДНК , транскрипция и сборка частиц. Эти фабрики также являются основными мишенями для вируса вирофага Mavirus , который использует механизмы CroV для репликации. Мавирус представляет собой кольцевой двухцепочечный ДНК-вирус размером 19 000 kb. Мавирусная инфекция снижает гибель клеток-хозяев, препятствуя инфицированию и репликации CroV. [12] Мавирус интегрируется в геном клеток Cafeteria roenbergensis и тем самым наделяет население иммунитетом. [13]

CroV попадает в клетки посредством фагоцитоза . Попав внутрь клетки, капсид CroV разбирается, и вирусные белки и геном высвобождаются. CroV не использует аппарат транскрипции или трансляции клетки-хозяина. Он остается в цитоплазме, где «вирусная фабрика» формируется и реплицируется независимо от ядра клетки-хозяина . Геном CroV не интегрирован в геном клетки-хозяина. CroV кодирует восемь субъединиц ДНК-зависимой РНК-полимеразы, а также кодирует по меньшей мере шесть факторов транскрипции, что позволяет транскрибировать геном ДНК в мРНК без использования белков клетки. CroV может затем транслировать мРНКв белки с помощью машины трансляции клетки и с помощью собственной тРНК синтетазы, тРНК и факторов инициации трансляции для точной настройки трансляции в свою пользу. [4]

Взаимодействие с хозяином [ править ]

CroV заражает Cafeteria roenbergensis , морскую зоофлагеллату. CroV смертелен для клетки-хозяина. Это влияет на экологию побережья, поскольку Cafeteria roenbergensis питается бактериями, обнаруженными в воде. Когда количество Cafeteria roenbergensis невелико из-за обширных инфекций CroV, бактериальные популяции растут в геометрической прогрессии. [4]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Duponchel, С. и Фишер, М. (2019) «Viva lavidaviruses! Пять черты virophages, паразитирующих гигантских вирусов ДНК». Возбудители PLoS , 15 (3). DOI : 10.1371 / journal.ppat.1007592 .Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  2. ^ ДР Гарза; CA Suttle (1995). «Большие двухцепочечные ДНК-вирусы, которые вызывают лизис морской гетеротрофной нанофлагелляты ( Bodo sp .), Встречаются в естественных морских вирусных сообществах» . Экология водных микробов . 9 (3): 203–210. DOI : 10,3354 / ame009203 .
  3. ↑ Сент-Джон, Таня Мари (май 2003 г.). Характеристика большого ДНК-вируса (BV-PW1), инфицирующего гетеротрофную морскую нанофлагеллату Cafeteria sp (MSc). Ванкувер, Канада: Университет Британской Колумбии. DOI : 10.14288 / 1.0090960 . hdl : 2429/14364 .
  4. ^ a b c d e Матиас Г. Фишер; Майкл Дж. Аллен; Уильям Х. Уилсон; Кертис А. Саттл (2010). «Гигантский вирус с замечательным набором генов заражает морской зоопланктон» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 107 (45): 19508–19513. Bibcode : 2010PNAS..10719508F . DOI : 10.1073 / pnas.1007615107 . PMC 2984142 . PMID 20974979 .   
  5. ^ Маттиас Фишер. "Лаборатория морской вирусологии и микробиологии Саттла: Профиль: Маттиас Фишер" . Лаборатория Саттла . Проверено 26 октября 2010 .
  6. ^ Джон Тиммер. «Вирус настолько велик, что он заражается вирусами» . Ars Technica . Проверено 5 марта 2010 .
  7. ^ Фишер, MG; Саттл, Калифорния (2011). "Вирофаг в происхождении больших транспозонов ДНК". Наука . 332 (6026): 231–234. Bibcode : 2011Sci ... 332..231F . DOI : 10.1126 / science.1199412 . PMID 21385722 . 
  8. ^ Фишер, Матиас; Келли, Изабель; Фостер, Леонард; Саттл, Кертис (октябрь 2014 г.). «Вирион вируса Catereria roenbergensis (CroV) содержит сложный набор белков для транскрипции и репарации ДНК» . Вирусология . 466–467: 82–94. DOI : 10.1016 / j.virol.2014.05.029 . PMID 24973308 . 
  9. ^ Сяо, C .; Фишер, MG; Болотауло, DM; Ulloa-Rondeau, N .; Авила, Джорджия; Саттл, Калифорния (июль 2017 г.). «Крио-ЭМ реконструкция капсида вируса Cafeteria roenbergensis предлагает новый путь сборки гигантских вирусов» . Научные отчеты . 7 (1): 5484. Bibcode : 2017NatSR ... 7.5484X . DOI : 10.1038 / s41598-017-05824-ш . PMC 5511168 . PMID 28710447 .  >
  10. ^ Колсон, П; De Lamballerie, X; Ютин, Н; Асгари, S; Фанатик, Y; Бидеши, Б.К .; Ченг, XW; Federici, BA; Ван Эттен, Дж. Л.; Кунин, Э.В. Ла Скола, B; Рауль, Д. (декабрь 2013 г.). « » Megavirales «предлагаемый новый порядок для цитоплазматического крупных ДНК - вирусов» . Архив вирусологии . 158 (12): 2517–21. DOI : 10.1007 / s00705-013-1768-6 . PMC 4066373 . PMID 23812617 .  
  11. ^ Ван Эттен, Джеймс (2011). «Еще один действительно, действительно большой вирус» . Вирусы . 3 (12): 32–46. DOI : 10,3390 / v3010032 . PMC 3187590 . PMID 21994725 .  
  12. ^ Фишер, Матиас; Саттл, Кертис (апрель 2011 г.). "Вирофаг в происхождении больших транспозонов ДНК". Наука . 332 (6026): 231–234. Bibcode : 2011Sci ... 332..231F . DOI : 10.1126 / science.1199412 . PMID 21385722 . 
  13. Перейти ↑ Fischer MG, Hackl (декабрь 2016 г.). «Интеграция генома хозяина и гигантская вирус-индуцированная реактивация мавируса вирофага». Природа . 540 (7632): 288–91. Bibcode : 2016Natur.540..288F . DOI : 10,1038 / природа20593 . PMID 27929021 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Биоразнообразие: сложнее, чем вы думаете. Новый гигантский вирус опровергает старые убеждения , The Economist , 28 октября 2010 г.