Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с вируса с двухцепочечной РНК )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Двухцепочечный РНК-вирус
Rotavirus.jpg
Электронная микрофотография ротавирусов . Полоса = 100 нм
Классификация вирусов
Группа:
Группа III ( дцРНК )
Царство: Тип: Класс

Вирусы с двухцепочечной РНК ( вирусы дцРНК ) представляют собой полифилетическую группу вирусов с двухцепочечными геномами, состоящими из рибонуклеиновой кислоты . Двухцепочечный геном используется для транскрипции РНК с положительной цепью вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой (RdRp). РНК с положительной цепью может использоваться в качестве информационной РНК (мРНК), которая может транслироваться в вирусные белки рибосомами клетки-хозяина . РНК с положительной цепью также может реплицироваться с помощью RdRp для создания нового двухцепочечного вирусного генома. [1]

Вирусы с двухцепочечной РНК подразделяются на два отдельных типа Duplornaviricota и Pisuviricota (в частности, класс Duplopiviricetes ), которые находятся в царстве Orthornavirae и царстве Riboviria . Эти две группы не имеют общего предка вируса дцРНК. Вирусы с двухцепочечной РНК произошли два разных периода времени от вирусов с положительной РНК . В системе классификации Балтимора вирусы дцРНК относятся к группе III. [2]

Члены группы вирусов широко различаются по диапазону хозяев ( животные , растения , грибы и бактерии ), количеству сегментов генома (от одного до двенадцати) и организации вирионов ( Т-число , слои капсида или турели). Вирусы с двухцепочечной РНК включают ротавирусы , известные во всем мире как частые причины гастроэнтерита у детей раннего возраста, и вирус блютанга , экономически значимый патоген крупного рогатого скота и овец. Семейство Reoviridae является самым большим и разнообразным семейством вирусов дцРНК с точки зрения диапазона хозяев. [3]

Классификация [ править ]

Существуют две клады вирусов дцРНК: тип Duplornaviricota и класс Duplopiviricetes , относящийся к типу Pisuviricota . Оба включены в королевстве Orthornavirae в царстве Riboviria . Основываясь на филогенетическом анализе RdRp, две клады не имеют общего предка дцРНК, а вместо этого происходят по отдельности от разных одноцепочечных РНК-вирусов с положительным смыслом. В системе классификации Балтимора , которая группирует вирусы вместе на основе их способа синтеза мРНК, вирусы дцРНК относятся к группе III. [2] [4]

Duplornaviricota [ править ]

Duplornaviricota содержит большинство вирусов дцРНК, включая реовирусы , которые инфицируют широкий спектр эукариот, и цистовирусы , которые являются единственными вирусами дцРНК, которые, как известно, заражают прокариоты. Помимо RdRp, вирусы Duplornaviricota также имеют общие икосаэдрические капсиды, которые содержат 60 гомо- или гетеродимеров капсидного белка, организованных на решетке псевдот = 2. Этот тип делится на три класса: Chrymotiviricetes , который в основном содержит вирусы грибков и простейших, Resentoviricetes , который содержит реовирусы, и Vidaverviricetes , который содержит цистовирусы. [2] [4]

Duplopiviricetes [ править ]

Класс Duplopiviricetes является второй кладой вирусов дцРНК и относится к типу Pisuviricota , который также содержит вирусы с одноцепочечной РНК с положительным смыслом. Duplopiviricetes основном содержит растительные и грибные вирусы и включает в себя следующие четыре семейства: Amalgaviridae , Hypoviridae , Partitiviridae и Picobirnaviridae . [2] [4]

Примечания к избранным видам [ править ]

Reoviridae [ править ]

Реовирусы в настоящее время подразделяются на девять родов . Геномы этих вирусов состоят из 10–12 сегментов дцРНК , каждыйизкоторых обычно кодирует один белок . Зрелые вирионы не покрыты оболочкой. Их капсиды, образованные множеством белков, обладают икосаэдрической симметрией и обычно расположены концентрическими слоями. Отличительной особенностью вирусов дцРНК, независимо от их семейной принадлежности, является их способность осуществлять транскрипцию сегментов дцРНК в соответствующих условиях внутри капсида. Таким образом, во всех этих вирусах ферменты, необходимые для эндогенной транскрипции, являются частью структуры вириона. [3]

Ортореовирусы [ править ]

В orthoreoviruses ( реовирусы ) являются прототипичными членами вируса Reoviridae семьи и представителем башенки членов, которые составляют около половины родов. Как и другие члены этого семейства, реовирусы не имеют оболочки и характеризуются концентрическими оболочками капсида, которые инкапсидируют сегментированный геном дцРНК . В частности, реовирус имеет восемь структурных белков и десять сегментов дцРНК. Последовательность шагов по снятию покрытия и конформационных изменений сопровождает вход в клетки и репликацию. Структуры высокого разрешения известны почти для всех белков реовируса млекопитающих (MRV), который является наиболее изученным генотипом. Электронно крио микроскопии (cryoEM) и рентгеновской кристаллографиипредоставили обширную структурную информацию о двух конкретных штаммах MRV: Lang типа 1 (T1L) и типа 3 Dearing (T3D). [5]

Циповирус [ править ]

Вирусы цитоплазматического полиэдроза (CPV) образуют род Cypovirus семейства Reoviridae . CPV классифицируются на 14 видов на основе профилей электрофоретической миграции их сегментов генома. Циповирус имеет только одну оболочку капсида, которая похожа на внутреннее ядро ​​ортореовируса. CPV демонстрирует поразительную стабильность капсида и полностью способен к транскрипции и процессингу эндогенной РНК. Общие складки белков CPV аналогичны таковым у других реовирусов. Однако белки CPV имеют инсерционные домены и уникальные структуры, которые способствуют их обширным межмолекулярным взаимодействиям. Белок турели CPV содержит два домена метилазы с высококонсервативной спиралью.сэндвич-складка -пара / β-лист / пара спиралей, но отсутствует β-стволовый лоскут, присутствующий в ортореовирусе λ2 . Сложение функциональных доменов белка турели и наличие сужений и пиков А вдоль пути высвобождения мРНК указывает на механизм, который использует поры и каналы для регулирования высококоординированных этапов транскрипции, процессинга и высвобождения РНК. [6]

Ротавирус [ править ]

Ротавирус - самая частая причина острого гастроэнтерита у младенцев и детей раннего возраста во всем мире. Этот вирус содержит геном дцРНК и является членом семейства Reoviridae . Геном ротавируса состоит из одиннадцати сегментов дцРНК. Каждый сегмент генома кодирует один белок, за исключением сегмента 11, который кодирует два белка. Из двенадцати белков шесть являются структурными, а шесть - неструктурными. [7] Это двухцепочечный вирус без оболочки.

Вирус синего языка [ править ]

Члены рода Orbivirus в семействе Reoviridae являются вирусами, переносимыми членистоногими, и ответственны за высокую заболеваемость и смертность жвачных животных . Вирус синего языка (ВКЛО), вызывающий заболевания домашнего скота ( овец , коз , крупный рогатый скот ), находился в авангарде молекулярных исследований в течение последних трех десятилетий и теперь представляет собой наиболее изученный орбивирус на молекулярном и структурном уровнях. BTV, как и другие члены этого семейства, представляет собой сложный вирус без оболочки с семью структурными белками и геномом РНК, состоящим из 10 сегментов дцРНК разного размера. [8] [9]

Фитореовирусы [ править ]

Фитореовирусы - это реовирусы без турели, которые являются основными сельскохозяйственными патогенами, особенно в Азии. Один член этого семейства, вирус карликов риса (RDV), широко изучался методами электронной криомикроскопии и рентгеновской кристаллографии . На основе этих анализов были получены атомные модели белков капсида и правдоподобная модель сборки капсида. Хотя структурные белки RDV не имеют сходства последовательностей с другими белками, их складки и общая структура капсида аналогичны таковым у других Reoviridae . [10]

Вирус Saccharomyces cerevisiae LA [ править ]

Вируса Л.А. дцРНК из дрожжей Saccharomyces CEREVISIAE имеет один 4,6 т.п.н. геномный сегмент , который кодирует его основной белок оболочки, Gag (76 кДа) и слитый белок Gag-Pol (180 кДа) , образованный -1 рибосомальной рамки считывания. LA может поддерживать репликацию и инкапсидациюв отдельных вирусных частицах любой из нескольких сателлитных дцРНК, называемых дцРНК M, каждая из которых кодирует секретируемый белковый токсин (токсин-убийцу) и иммунитет к этому токсину. LA и M передаются от клетки к клетке посредством цитоплазматического смешения, которое происходит в процессе спаривания. Ни один из них не высвобождается из клетки естественным образом и не проникает в клетки другими механизмами, но высокая частота спаривания дрожжей в природе приводит к широкому распространению этих вирусов в природных изолятах. Более того, структурное и функциональное сходство с вирусами дцРНК млекопитающих позволило рассматривать эти объекты как вирусы. [11]

Вирус инфекционной бурсальной болезни [ править ]

Вирус инфекционной бурсальной болезни (IBDV) - наиболее охарактеризованный представитель семейства Birnaviridae . Эти вирусы имеют двудольные геномы дцРНК, заключенные в однослойные икосаэдрические капсиды с  геометрией T = 13l. IBDV разделяет функциональные стратегии и структурные особенности со многими другими вирусами икосаэдрической дцРНК, за исключением того, что у него отсутствует  ядро T  = 1 (или псевдо T = 2), общее для Reoviridae , Cystoviridae и Totiviridae . Капсидный белок IBDV демонстрирует структурные домены, которые демонстрируют гомологию с таковыми из капсидных белков некоторых вирусов с положительной одноцепочечной РНК, таких как нодавирусы итетравирусы , а также  белок капсидной оболочки T = 13 Reoviridae . Т  = 13 оболочки капсида IBDV образована тримерами VP2, белок , генерируемый путем удаления С-концевым доменом из его предшественника, pVP2. Обрезка pVP2 выполняется на незрелых частицах как часть процесса созревания. Другой главный структурный белок, VP3, является многофункциональным компонентом, лежащим под  оболочкой T = 13, который влияет на присущий pVP2 структурный полиморфизм. Кодируемая вирусом РНК-зависимая РНК-полимераза , VP1, включается в капсид за счет своей ассоциации с VP3. VP3 также широко взаимодействует с геномом вирусной дцРНК. [12]

Бактериофаг Φ6 [ править ]

Бактериофаг Φ6 является членом семейства Cystoviridae . Он заражает бактерии Pseudomonas (обычно патогенные для растений P. syringae ). Он имеет трехчастный, сегментированный, двухцепочечный геном РНК общей длиной ~ 13,5 т.п.н. Ф6 и его родственники имеют липидную мембрану вокруг своего нуклеокапсида, что является редкой чертой среди бактериофагов . Это литический фаг, хотя при определенных обстоятельствах наблюдается задержка лизиса, которую можно описать как «состояние носителя». [13]

Антивирусные [ править ]

Поскольку клетки не производят двухцепочечную РНК во время нормального метаболизма нуклеиновых кислот , естественный отбор благоприятствовал развитию ферментов, которые разрушают дцРНК при контакте. Самый известный класс ферментов этого типа - Дайсер . Есть надежда, что можно будет синтезировать противовирусные препараты широкого спектра действия, которые воспользуются этой уязвимостью двухцепочечных РНК-вирусов. [14]

См. Также [ править ]

  • Вирусология животных
  • Список вирусов
  • РНК-вирус
  • Вирусология
  • Классификация вирусов

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Репликация двухцепочечной РНК вируса" . ViralZone . Швейцарский институт биоинформатики . Дата обращения 6 августа 2020 .
  2. ^ a b c d 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, заполняющую все основные таксономические ранги, для царства Рибовирия» (docx) . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 15 августа 2020 .
  3. ^ а б Паттон 2008
  4. ^ a b c Вольф Ю.И., Казлаускас Д., Иранзо Дж., Люсия-Санз А., Кун Дж. Х., Крупович М., Доля В. В., Кунинг Е. В. (27 ноября 2018 г.). «Происхождение и эволюция глобального РНК-вирома» . mBio . 9 (6): e02329-18. DOI : 10,1128 / mBio.02329-18 . PMC 6282212 . PMID 30482837 .  
  5. ^ Драйден, Келли А .; Кумбс, Кевин М .; Йегер, Марк (2008). «Глава 1: Структура ортореовирусов» . Паттон 2008 . С. 3–. ISBN 9781904455219.
  6. ↑ З. Хун Чжоу (2008). «Глава 2: Циповирус» . Паттон 2008 . С. 27–. ISBN 9781904455219.
  7. ^ Сяофан Цзян; Кроуфорд, Сью Э .; Эстес, Мэри К .; Прасад, Б.В. Венкатарам (2008). «Глава 3: Структура ротавируса» . Паттон 2008 . С. 45–. ISBN 9781904455219.
  8. Перейти ↑ Roy P (2008). «Структура и функции вируса синего языка и его белков» . Сегментированные двухцепочечные РНК-вирусы: структура и молекулярная биология . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-21-9.
  9. ^ Mettenleiter, TC; Собрино, Ф., ред. (2008). Вирусы животных: молекулярная биология . Caister Academic. ISBN 978-1-904455-22-6.
  10. ^ Бейкер, Мэтью L .; З. Хун Чжоу; Вах Чиу (2008). «Глава 5: Структуры фитореовирусов» . Паттон 2008 . С. 89–. ISBN 9781904455219.
  11. ^ Викнер; и другие. (2008). «LA дрожжевого вируса дцРНК напоминает ядра вируса дцРНК млекопитающих» . Сегментированные двухцепочечные РНК-вирусы: структура и молекулярная биология . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-21-9.
  12. ^ Кастон, Хосе Р.; Родригес, Хосе Ф .; Карраскоса, Хосе Л. (2008). «Вирус инфекционной бурсальной болезни (IBDV): вирус с сегментированной двухцепочечной РНК с капсидом T = 13, у которого отсутствует ядро ​​T = 1» . Паттон 2008 . С. 133–. ISBN 9781904455219.
  13. ^ Койвунен, Минни Р.Л .; Зарин, Л. Петр; Бэмфорд, Деннис Х. (2008). «Глава 14: Анализ структуры и функции РНК-зависимой РНК-полимеразы дцРНК бактериофага Φ6» . Паттон 2008 . С. 239–. ISBN 9781904455219.
  14. ^ Райдер, Тодд Х .; Zook, Christina E .; Boettcher, Tara L .; Вик, Скотт Т .; Pancoast, Jennifer S .; Зусман, Бенджамин Д. (2011). Самбхара, Сурьяпракаш (ред.). «Противовирусные препараты широкого спектра действия» . PLoS ONE . 6 (7): e22572. Bibcode : 2011PLoSO ... 622572R . DOI : 10.1371 / journal.pone.0022572 . PMC 3144912 . PMID 21818340 . ... новый антивирусный подход широкого спектра действия, названный двухцепочечным РНК (дцРНК), активированным каспазным олигомеризатором (DRACO) ...  

Библиография [ править ]

  • Паттон, Джон Т., изд. (2008). Сегментированные двухцепочечные РНК-вирусы: структура и молекулярная биология . Caister Academic. ISBN 978-1-904455-21-9.