Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Girus )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Гирусом .

Гигантский вирус
Электронно-микроскопическое изображение мимивируса - journal.ppat.1000087.g007 crop.png
Мимивирус
Классификация вирусов
Группа:
Группа I ( дцДНК )
Тип:
Nucleocytoviricota

Гигантский вирус , который иногда называют как Гирус , очень большой вирус , некоторые из которых больше , чем обычные бактерии. [1] [2] Они имеют чрезвычайно большие геномы по сравнению с другими вирусами и содержат множество уникальных генов, не встречающихся в формах жизни. Все известные вирусы-гиганты относятся к типу Nucleocytoviricota . [3]

Описание [ править ]

Хотя точные критерии, определенные в научной литературе, различаются, гигантские вирусы обычно описываются как вирусы с большими псевдоикосаэдрическими капсидами (от 200 до 400 нанометров) [4], которые могут быть окружены толстым (приблизительно 100 нм) слоем нитевидных волокон. белковые волокна. Большие, двухцепочечные ДНК-геномы вирусов (от 300 до 1000 пар нуклеотидов или больше) кодируют большой контингент генов (порядка 1000 генов). [3] [5] Хотя несколько гигантских вирусов были описаны подробно, наиболее яркими примерами являются филогенетически родственные мимивирус и мегавирус, оба принадлежащие к Mimiviridae (также известные как Megaviridae), поскольку у них самый большой диаметр капсида среди всех известных вирусов. [3] [5]

Cryo-EM образы гигантских вирусов CroV и 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.

Гигантские вирусы размножаются внутри крупных фабрик сфероидальных вирусов, расположенных в цитоплазме инфицированной клетки-хозяина. Это похоже на механизм репликации, используемый Poxviridae , хотя еще предстоит определить, используется ли этот механизм всеми гигантскими вирусами или только мимивирусом и родственным ему мамавирусом . [5] Эти фабрики репликации вирионов могут сами быть инфицированы сателлитными вирусами вирофагов , которые подавляют или нарушают репродукцию комплементарного вируса.

Гигантские вирусы из глубин океана, наземных источников и пациентов-людей содержат гены, кодирующие ферменты цитохрома P450 (CYP; P450). Происхождение этих генов P450 в гигантских вирусах остается неизвестным, но, возможно, они были получены от древнего хозяина. [6]

Генетика и эволюция [ править ]

Геномы гигантских вирусов являются крупнейшими из известных вирусов и содержат гены, кодирующие важные элементы трансляционного аппарата, характеристика, которая ранее считалась характерной для клеточных организмов. Эти гены включают несколько генов, кодирующих ряд аминоацил тРНК синтетаз , ферментов, которые катализируют этерификацию определенных аминокислот или их предшественников до соответствующих им родственных тРНК с образованием аминоацил тРНК, которая затем используется во время трансляции. [5] Присутствие четырех генов, кодирующих аминоацил тРНК синтетазу, в геномах мимивирусов и мамавирусов , оба вида в составе Mimiviridae.семейства, а также открытие семи генов аминоацил тРНК синтетазы, включая четыре гена, присутствующих у Mimiviridae , в геноме мегавируса, предоставляют доказательства возможного сценария, в котором эти большие ДНК-вирусы произошли из общего предкового клеточного генома посредством сокращения генома. . [5]

Их открытие и последующая характеристика вызвали некоторые дискуссии об эволюционном происхождении гигантских вирусов. Две основные гипотезы их происхождения заключаются в том, что либо они произошли от небольших вирусов, взяв ДНК из организмов-хозяев, либо они эволюционировали из очень сложных организмов в нынешнюю форму, которая не является самодостаточной для воспроизводства. [7] От того, из какого сложного организма могли исходить гигантские вирусы, также ведутся споры. Одно из предположений состоит в том, что точка происхождения на самом деле представляет четвертую область жизни [5], но это в значительной степени не принималось во внимание. [8] [9]

Сравнение крупнейших известных гигантских вирусов [ править ]

Крупнейшие гигантские вирусы с полностью секвенированными геномами по состоянию на март 2015 г.
Гигантское название вирусаДлина геномаГеныДиаметр капсида (нм)Покрывало для волосГенбанк №
Вирус Bodo saltans [10]1,385,8691227 белков (предсказано)~ 300да (~ 40 нм)MF782455
Megavirus chilensis [11]1,259,1971120 белков (предсказано)440да (75 нм)JN258408
Мамавирус [12]1,191,6931023 белка (предсказано)500да (120 нм)JF801956
Мимивирус [13] [14]1,181,549979 белков 39 некодирующих500да (120 нм)NC_014649
Тупанвирус [15]1 500 0001276-1425 белков≥450 + 550 [16]KY523104
MF405918 [17]

Весь список находится в Giant Virus Toplist, созданном программой Giant Virus Finder . [18]

Специфические общие черты гигантских вирусов
Гигантское название вирусаАминоацил-тРНК синтетазаOctocoral-подобный 1 MutS2 Звездные врата [19]Известный вирофаг [20]Цитоплазматическая фабрика вирионовХозяин
Megavirus chilensis7 (Tyr, Arg, Met, Cys, Trp, Asn, Ile)даданетдаАкантамеба (Unikonta, Amoebozoa)
Мамавирус4 (Тир, Арг, Мет, Цис)дадададаАкантамеба (Unikonta, Amoebozoa)
Мимивирус4 (Тир, Арг, Мет, Цис)дадададаАкантамеба (Unikonta, Amoebozoa)

1 Мутатор S (MutS) и его гомологи представляют собой семейство белков репарации ошибочного спаривания ДНК, участвующих в системе репарации ошибочного спаривания, которая корректирует точечные мутации или небольшие петли вставки / делеции, образующиеся во время репликации ДНК, повышая точность репликации. 2 Звездные врата - это пятиконечная звездчатая структура, присутствующая на вирусном капсиде, образующая портал, через который внутреннее ядро ​​частицы доставляется в цитоплазму хозяина.

См. Также [ править ]

  • Большие нуклеоцитоплазматические ДНК-вирусы
  • Питовирус
  • Пандоровирус
  • Клосневирус
  • Мимивирус
  • Вирус кафетерия roenbergensis

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Reynolds KA (2010). «Загадочный микроб в воде бросает вызов самому определению вируса» (PDF) . Водоподготовка и очистка . Архивировано из оригинального (PDF) 19 марта 2014 года.
  2. ^ Огата H, K Toyoda, Tomaru Y, Накаяма N, Ширай Y, Claverie JM, Nagasaki K (октябрь 2009). «Замечательное сходство последовательностей между морским вирусом, инфицирующим динофлагелляты, и наземным патогеном вируса африканской чумы свиней» . Журнал вирусологии . 6 (178): 178. DOI : 10,1186 / 1743-422X-6-178 . PMC 2777158 . PMID 19860921 .  
  3. ^ a b c Ван Эттен Дж. Л. (июль – август 2011 г.). «Гигантские вирусы» . Американский ученый . 99 (4): 304–311. DOI : 10.1511 / 2011.91.304 . Архивировано из оригинала на 2011-06-11.
  4. ^ Сяо С, Фишер М., Bolotaulo ДМ, Ulloa-Рондо N, Авила Г.А., Suttle СА (14 июля 2017 г.). «Крио-ЭМ реконструкция капсида вируса Cafeteria roenbergensis предлагает новый путь сборки гигантских вирусов» . Научные отчеты . 7 (5484): 5484. Bibcode : 2017NatSR ... 7.5484X . DOI : 10.1038 / s41598-017-05824-ш . PMC 5511168 . PMID 28710447 .  
  5. ^ a b c d e f Лежандр М., Арслан Д., Абергель С., Клавери Дж. М. (январь 2012 г.). «Геномика мегавируса и неуловимая четвертая область жизни» . Коммуникативная и интегративная биология . 5 (1): 102–6. DOI : 10,4161 / cib.18624 . PMC 3291303 . PMID 22482024 .  
  6. ^ Lamb DC, Follmer AH, Goldstone JV, Nelson DR, Warrilow AG, Price CL и др. (Июнь 2019). «О возникновении цитохрома Р450 в вирусах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 116 (25): 12343–12352. DOI : 10.1073 / pnas.1901080116 . PMC 6589655 . PMID 31167942 .  
  7. ^ Bichell RE. «В гигантских вирусных генах намекает на их загадочное происхождение» . Все учтено .
  8. ↑ Schulz F, Yutin N, Иванова NN, Ortega DR, Lee TK, Vierheilig J, Daims H, Horn M, Wagner M, Jensen GJ, Kyrpides NC, Koonin EV, Woyke T (апрель 2017 г.). «Гигантские вирусы с расширенным набором компонентов системы перевода» (PDF) . Наука . 356 (6333): 82–85. Bibcode : 2017Sci ... 356 ... 82S . DOI : 10.1126 / science.aal4657 . PMID 28386012 . S2CID 206655792 .   
  9. ^ Бэкстрем D, Yutin N, Йоргенсен SL, Dharamshi Дж, Хома Ж, Заремба-Niedwiedzka К, Спанг А, Вольф Ю.И., Кунин Е.В., Ettema TJ (март 2019). «Геномы вирусов из глубоководных отложений расширяют океанический мегавиром и поддерживают независимое происхождение вирусного гигантизма» . mBio . 10 (2): e02497-02418. DOI : 10,1128 / mBio.02497-18 . PMC 6401483 . PMID 30837339 .  
  10. ^ Диг CM, Chow CT, Suttle CA (март 2018). «Кинетопластид-инфицирующий вирус Bodo saltans (BsV), окно в самые распространенные гигантские вирусы в море» . eLife . 7 : e33014. DOI : 10.7554 / eLife.33014 . PMC 5871332 . PMID 29582753 .  
  11. Перейти ↑ Arslan D, Legendre M, Seltzer V, Abergel C, Claverie JM (октябрь 2011 г.). «Дальний родственник мимивируса с более крупным геномом подчеркивает фундаментальные особенности Megaviridae» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (42): 17486–91. Bibcode : 2011PNAS..10817486A . DOI : 10.1073 / pnas.1110889108 . PMC 3198346 . PMID 21987820 .  
  12. ↑ Colson P, Yutin N, Shabalina SA, Robert C, Fournous G, La Scola B, Raoult D, Koonin EV (2011). «Вирусы с более чем 1000 генов: Mamavirus, новый штамм мимивируса Acanthamoeba polyphaga, и повторная аннотация генов Mimivirus» . Геномная биология и эволюция . 3 : 737–42. DOI : 10.1093 / GbE / evr048 . PMC 3163472 . PMID 21705471 .  
  13. ^ Raoult D, Audic S, Роберт С, Абергель С, Renesto Р, Огата Н, Ла Скола В, Сюзан М, Клавери JM (ноябрь 2004 г.). «1,2-мегабазная последовательность генома мимивируса». Наука . 306 (5700): 1344–50. Bibcode : 2004Sci ... 306.1344R . DOI : 10.1126 / science.1101485 . PMID 15486256 . S2CID 84298461 .  
  14. ↑ Legendre M, Santini S, Rico A, Abergel C, Claverie JM (март 2011 г.). «Преодоление барьера из 1000 генов для мимивируса с использованием сверхглубокого секвенирования генома и транскриптома» . Журнал вирусологии . 8 (1): 99. DOI : 10,1186 / 1743-422X-8-99 . PMC 3058096 . PMID 21375749 .  
  15. ^ Abrahão Дж, Сильва л, Сильва Л.С., Халил JY, Родригес Р, Арантеш Т, Ассис Р, Boratto Р, Андради М, Kroon Е.Г., Рибейро В, Bergier я, Seligmann Н, Гиго Е, Колсон Р, Левасёр А, Кремер G, Рауль Д., Ла Скола Б. (февраль 2018 г.). «Хвостатый гигант Тупанвирус обладает наиболее полным трансляционным аппаратом из известной виросферы» . Nature Communications . 9 (1): 749. Bibcode : 2018NatCo ... 9..749A . DOI : 10.1038 / s41467-018-03168-1 . PMC 5829246 . PMID 29487281 .  
  16. ^ голова и хвост соответственно
  17. ^ содовое озеро и глубоководные виды тупанвирусов, соответственно
  18. ^ "Гигантский вирусный топлист" . PIT Bioinformatics Group, Департамент компьютерных наук . Университет Этвёша. 2015-03-26.
  19. ^ Zauberman N, Mutsafi Y, Галеви БД, Шимони Е, Клейн Е, Сяо С, вс S, Мински А (май 2008 г.). Сагден Б. (ред.). «Отчетливые выходы ДНК и порталы упаковки вируса Acanthamoeba polyphaga mimivirus» . PLOS Биология . 6 (5): e114. DOI : 10.1371 / journal.pbio.0060114 . PMC 2430901 . PMID 18479185 .  
  20. ^ Фишер М., Suttle CA (апрель 2011). «Вирофаг в происхождении больших транспозонов ДНК». Наука . 332 (6026): 231–4. Bibcode : 2011Sci ... 332..231F . DOI : 10.1126 / science.1199412 . PMID 21385722 . S2CID 206530677 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с гигантскими вирусами на Викискладе?