| Geminiviridae | |
|---|---|
 | |
| Очищенные частицы вируса полосатости кукурузы (MSV), окрашенные уранилацетатом. Полоса размера указывает 50 нм. | |
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Царство : | Моноднавирия |
| Королевство: | Shotokuvirae |
| Тип: | Cressdnaviricota |
| Учебный класс: | Repensiviricetes |
| Заказ: | Геплафувиралес |
| Семья: | Geminiviridae |
| Роды | |
Geminiviridae - это семейство вирусов растений, которые кодируют свою генетическую информацию в кольцевом геноме одноцепочечной (ss) ДНК . В настоящее время это семейство насчитывает 485 видов, разделенных на 9 родов. [1] [2] К заболеваниям, связанным с этим семейством, относятся: ярко-желтая мозаика, желтая мозаика, желтая крапинка, скручивание листьев, задержка роста, полосы, снижение урожайности. [2] [3] У них есть однонитевые кольцевыегеномы ДНК, кодирующие гены, которые расходятся в обоих направлениях от начала репликации нити вириона (то есть геномы геминивирусов амбисенсны ). Согласно классификации Балтимораони считаются вирусами класса II. Это самое большое из известных семейств одноцепочечных ДНК-вирусов.
Mastrevirus и curtovirus передача осуществляется через различные цикадку видов (например , кукурузы вирус полосатого и другие вирусы African стриков передаются по Cicadulina mbila ), единственные известный вид topocuvirus, томат псевдо-фигурной верхний вирус , передаются горбатка Micrutalis malleifera и begomoviruses является передаваемый по белокрылке видов, Bemisia tabaci .
Эти вирусы несут ответственность за значительный ущерб урожаю во всем мире. Эпидемии геминивирусных заболеваний возникли из-за ряда факторов, включая рекомбинацию различных геминивирусов, коинфектирующих растение, что позволяет разрабатывать новые, возможно, вирулентные вирусы. Другие способствующие факторы включают транспортировку зараженного растительного материала в новые места, расширение сельского хозяйства в новые районы выращивания, а также распространение и миграцию переносчиков, которые могут передавать вирус от одного растения к другому. [4]
Вирусология [ править ]
Геном оцДНК может быть либо одним компонентом между 2500–3100 нуклеотидами , либо, в случае некоторых бегомовирусов , двумя компонентами одинакового размера, каждый между 2600 и 2800 нуклеотидами. У них есть продолговатые геминальные капсиды с двумя неполными икосаэдрами с T = 1, соединенными в недостающей вершине. Капсиды имеют размер от 18 до 20 нм в диаметре и длину около 30 нм. Бегомовирусы с двухкомпонентным (т.е. двудольным) геномом 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 Виды | Структура | Симметрия | Капсид | Геномное расположение | Геномная сегментация |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Бекуртовирус | Вирус курчавости верхушки свеклы Иран | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
| Бегомовирус | Вирус золотисто-желтой мозаики фасоли | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Сегментированный |
| Капулавирус [5] | Латентный вирус молочай caput-medusae | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
| Куртовирус | Вирус курчавости верхушки свеклы | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
| Эрагровирус | Вирус полоски Eragrostis curvula | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
| Грабловирус [6] | Вирус красной пятнистости виноградной лозы | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
| Мастревирус | Вирус кукурузной полосы | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
| Топокувирус | Вирус псевдокурчистой верхушки томатов | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
| Turncurtovirus | Вирус курчавости репы | Двойной икосаэдр | Неполный Т = 1 | Без оболочки | Круговой | Одночастный |
Таксономия [ править ]
Различают следующие роды: [7]
- Бекуртовирус , имеющий 3 вида
- Бегомовирус , насчитывающий 424 вида
- Капулавирус , имеющий 4 вида
- Куртовирус , имеющий 3 вида
- Эрагровирус , имеющий 1 вид
- Грабловирус , имеющий 3 вида
- Мастревирус , имеющий 41 вид
- Топокувирус , имеющий 1 вид
- Turncurtovirus , имеющий 3 вида
Кроме того, два вида не относятся к роду: [7]
- Цитрусовый вирус, связанный с хлоротичными карликами
- Вирус, связанный с карликами мозаики шелковицы
Было предложено несколько дополнительных родов: Baminivirus, Nimivirus и Niminivirus. [8]
Репликация [ править ]
Геномы геминивирусов кодируют только несколько белков; таким образом, они зависят от факторов клетки-хозяина для репликации: они включают такие факторы, как ДНК-полимераза - и, возможно, 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 ядраинфицированной растительной клетки. Сначала одноцепочечная кольцевая ДНК превращается в двухцепочечный кольцевой интермедиат. Этот этап включает использование ферментов репарации клеточной ДНК для получения комплементарной отрицательно-смысловой цепи с использованием вирусной геномной или положительно-смысловой цепи ДНК в качестве матрицы. Следующим этапом является фаза катящегося круга, когда вирусная цепь расщепляется в определенном месте, расположенном в пределах точки начала репликации вирусным Rep-белком, чтобы инициировать репликацию. [9]Этот процесс в эукариотическом ядре может привести к конкатемерным двухцепочечным формам репликативных промежуточных геномов, хотя двухцепочечные единичные круги можно выделить из инфицированных растений и клеток. Новые одноцепочечные формы ДНК вирусного генома (плюс-смысл), вероятно, образуются в результате взаимодействия белка оболочки с реплицирующимися промежуточными продуктами ДНК, поскольку геномы без гена CP не образуют оцДНК. ОцДНК упакована в зародышевые частицы в ядре. Неясно, могут ли эти частицы затем покинуть ядро и передаваться в окружающие клетки в виде вирионов, или оцДНК, связанная с белком оболочки и белком движения, является формой генома, который передается от клетки к клетке через плазмодесмы . [10]
Эти вирусы, как правило, проникают в дифференцированные клетки растений и первоначально заражают их через пронзительный ротовой аппарат насекомого-переносчика: однако в этих клетках обычно отсутствуют ферменты-хозяева, необходимые для репликации ДНК, что затрудняет репликацию вируса. Чтобы преодолеть этот блок, геминивирусы могут побуждать клетки растений повторно входить в клеточный цикл из состояния покоя, так что может происходить репликация вируса. [11]
| Род | Детали хоста | Тканевый тропизм | Детали входа | Детали выпуска | Сайт репликации | Сайт сборки | Передача инфекции |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Бекуртовирус | Шпинат | Флоэма; сито; ограниченный флоэмой | Вирусное движение; механическая инокуляция | Почкование | Ядро | Ядро | Вирусное движение; контакт |
| Бегомовирус | Двудольные растения | Флоэма; сито; ограниченный флоэмой | Вирусное движение; механическая инокуляция | Почкование | Ядро | Ядро | Белокрылки Bemisia tabaci |
| Капулавирус | Двудольные растения | Никто | Вирусное движение; механическая инокуляция | Почкование | Ядро | Ядро | Тля |
| Куртовирус | Двудольные растения | Флоэма ограниченная | Вирусное движение; механическая инокуляция | Почкование | Ядро | Ядро | Свекловичка |
| Эрагровирус | Растения | Никто | Вирусное движение; механическая инокуляция | Почкование | Ядро | Ядро | Treehopper; цикадка |
| Грабловирус | Vitis vinifera (виноградная лоза) | Никто | Вирусное движение; механическая инокуляция | Почкование | Ядро | Ядро | Treehopper |
| Мастревирус | Однодольные [12] | Никто | Вирусное движение; механическая инокуляция | Почкование | Ядро | Ядро | Цикадка |
| Топокувирус | Двудольные растения | Никто | Эндоцитоз клеточных рецепторов | Почкование | Ядро | Ядро | Цикадка |
| Turncurtovirus | Репа | Никто | Эндоцитоз клеточных рецепторов | Почкование | Ядро | Ядро | Цикадка |
Эволюция [ править ]
Эти вирусы , возможно, развились из фитоплазменной плазмиды . [13] Геминивирусы способны горизонтально передавать генетическую информацию растению-хозяину. [14]
Ссылки [ править ]
- ^ Зербини, FM; Бриддон, RW; Идрис, А; Мартин, Д.П .; Moriones, E; Навас-Кастильо, Дж; Ривера-Бустаманте, Р; Roumagnac, P; Варсани, А; Консорциум отчетов ICTV (февраль 2017 г.). "Профиль таксономии вирусов ICTV: Geminiviridae" . Журнал общей вирусологии . 98 (2): 131–133. DOI : 10,1099 / jgv.0.000738 . PMC 5802298 . PMID 28284245 .
- ^ a b "Geminiviridae" . Отчет ICTV Online (10-й) .
- ^ «Вирусная зона» . ExPASy . Дата обращения 15 июня 2015 .
- ^ Грей и Банерджи; Банерджи, Н. (1999). «Механизмы передачи вирусов растений и животных членистоногими» . Microbiol Mol Biol Rev . 63 (1): 128–148. DOI : 10.1128 / MMBR.63.1.128-148.1999 . PMC 98959 . PMID 10066833 .
- ^ «Род: Capulavirus - Geminiviridae - вирусы ssDNA - Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV)» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 18 августа 2017 года .
- ^ «Род: Grablovirus - Geminiviridae - вирусы ssDNA - Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV)» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 18 августа 2017 года .
- ^ a b «Таксономия вирусов: выпуск 2019 г.» . talk.ictvonline.org . Международный комитет по таксономии вирусов . Дата обращения 6 мая 2020 .
- ^ Ng TF, Marine R, Wang C, Simmonds P, Kapusinszky B, Bodhidatta L, Oderinde BS, Wommack KE, Delwart E (2012) Большое разнообразие известных и новых РНК и ДНК-вирусов различного происхождения в неочищенных сточных водах. J Virol
- ^ Chasan R (1995). «Геминивирусы: двойной подход к репликации» (PDF) . Растительная клетка . 7 (6): 659–661. DOI : 10.1105 / tpc.7.6.659 . PMC 1464598 .
- Перейти ↑ Gutierrez C (2000). «ОБЗОР НОВЫХ ЧЛЕНОВ EMBO: Репликация ДНК и клеточный цикл в растениях: обучение у геминивирусов» . Журнал EMBO . 19 (5): 792–799. DOI : 10.1093 / emboj / 19.5.792 . PMC 305619 . PMID 10698921 .
- ^ Хэнли Bowdoin лаборатория архивации 11 февраля 2007 в Wayback Machine
- ^ http://viralzone.expasy.org/all_by_species/110.html
- ^ Krupovic M, Ravantti JJ, Бэмфорд DH (2009). «Геминивирусы: рассказ о плазмиде, превращающейся в вирус» (PDF) . BMC Evol Biol . 9 : 112. DOI : 10.1186 / 1471-2148-9-112 . PMC 2702318 . PMID 19460138 .
- ^ Bejarano ER; Хашогги AM; Витти М .; Лихтенштейн CP (1994). «Открытие древней рекомбинации между геминивирусной ДНК и ядерным геномом Nicotiana sp» . Труды Национальной академии наук . 93 (2): 759–764. DOI : 10.1073 / pnas.93.2.759 . PMC 40128 . PMID 8570630 .
Внешние ссылки [ править ]
- Отчет ICTV Online (10-й); Geminiviridae
- Описание вирусов растений
- MicrobiologyBytes: Вирусы растений
- Вирусная зона : Geminiviridae
