Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Мимивирус
Гигантский мимивирус со спутником Sputnik virophages.png
Мимивирус с двумя вирофагами- спутниками Sputnik (стрелки) [1]
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство :Вариднавирия
Королевство:Bamfordvirae
Тип:Nucleocytoviricota
Учебный класс:Megaviricetes
Заказ:Imitervirales
Семья:Mimiviridae
Род:Мимивирус
Виды [ необходима ссылка ]
Схематический рисунок вириона рода Mimivirus (поперечный разрез и вид сбоку), показывающий филаменц («волосы») и звездные врата (обратная сторона).

Мимивирус - это род гигантских вирусов семейства Mimiviridae . Амебы служат их естественными хозяевами. [2] [3] Этот род содержит один идентифицированный вид под названием Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV), который служит его типовым видом. Он также относится к группе филогенетически родственных крупных вирусов. [4]

В разговорной речи APMV чаще называют просто «мимивирусом». Мимивирус, сокращение от «имитирующий микроб», так называется, чтобы отражать его большой размер и очевидные свойства окрашивания по Граму . [5]

Мимивирус имеет большой и сложный геном по сравнению с большинством других вирусов. До 2013 года, когда был описан более крупный вирус Pandoravirus , у него был самый большой диаметр капсида среди всех известных вирусов. [6]

История [ править ]

APMV был случайно обнаружен в 1992 году у амебы Acanthamoeba polyphaga , в честь которой он назван, во время исследования легионеллеза исследователями из Марселя и Лидса. [7] Вирус обнаруживали при окраске по Граму и ошибочно считали грамположительной бактерией . Как следствие, он был назван Bradfordcoccus в честь Брэдфорда , Англия, откуда амеба произошла. В 2003 году исследователи из Университета Медитерране в Марселе , Франция, опубликовали статью в журнале Science.идентификация микроорганизма как вируса. Ему дали название «мимивирус» (от «имитирующего микроба»), поскольку он напоминает бактерию при окрашивании по Граму . [8]

Та же самая команда, которая обнаружила мимивирус, позже обнаружила немного более крупный вирус, получивший название мамавирус , и вирофаг Sputnik, который его заражает. [9]

Классификация [ править ]

Мимивирус был помещен в вирусную семью Побочный Международного комитета по таксономии вирусов в качестве члена Mimiviridae , [10] и был помещен в группу I по классификации Балтимора системы. [11]

Хотя это не совсем метод классификации, мимивирус присоединяется к группе больших вирусов, известных как нуклеоцитоплазматические большие ДНК-вирусы (NCLDV). Все они являются крупными вирусами, имеющими общие молекулярные характеристики и большие геномы. Геном мимивируса также содержит 21 ген, кодирующий гомологи белков, которые, как видно, являются высококонсервативными в большинстве NCLDV, и дальнейшая работа предполагает, что мимивирус является ранним дивергентом общей группы NCLDV. [8]

Структура [ править ]

A: АСМ- изображение нескольких поверхностных волокон, прикрепленных к общему центральному элементу. B: АСМ изображение двух отслоившихся поверхностных волокон мимивируса. C: КриоЭМ- изображение мимивируса после частичного переваривания фибрилл бромелайном . D: АСМ изображение внутренних волокон мимивируса.

Мимивирус - четвертый по величине вирус, которому предшествуют недавно обнаруженные Megavirus chilensis , Pandoravirus и Pithovirus . Мимивирус имеет диаметр капсида 400 нм . Белковые нити размером 100 нм выступают из поверхности капсида, в результате чего общая длина вируса достигает 600 нм. Различия в научной литературе делают эти цифры весьма приблизительными, причем «размер» вириона обычно составляет от 400 до 800 нм, в зависимости от того, указана ли общая длина или диаметр капсида.

Его капсид выглядит гексагональным под электронным микроскопом , поэтому симметрия капсида икосаэдрическая. [12] По всей видимости, он не обладает внешней вирусной оболочкой, что позволяет предположить, что вирус не выходит из клетки-хозяина путем экзоцитоза . [13] Мимивирус имеет несколько общих морфологических характеристик со всеми членами группы вирусов NCLDV. Конденсированное центральное ядро ​​вириона выглядит под электронным микроскопом как темная область. Большой геном вируса находится в этой области. Внутренний липидный слой, окружающий центральное ядро, присутствует во всех других вирусах NCLDV, поэтому эти особенности могут также присутствовать у мимивируса. [12]

Несколько транскриптов мРНК можно выделить из очищенных вирионов. Как и другие NCLDV, были обнаружены транскрипты ДНК-полимеразы , капсидного белка и TFII-подобного фактора транскрипции . Однако также были обнаружены три различных транскрипта фермента аминоацил тРНК синтетазы и четыре неизвестных молекулы мРНК, специфичных к мимивирусу. Эти предварительно упакованные транскрипты могут транслироваться без экспрессии вирусных генов и, вероятно, будут необходимы мимивирусу для репликации. Другие ДНК-вирусы , такие как цитомегаловирус человека и вирус простого герпеса типа 1 , также содержат предварительно упакованные транскрипты мРНК. [13]

РодСтруктураСимметрияКапсидГеномное расположениеГеномная сегментация
МимивирусИкосаэдрT = 972–1141 или T = 1200 ( h = 19 ± 1 , k = 19 ± 1 )ЛинейныйОдночастный

Геном [ править ]

Геном мимивируса представляет собой линейную двухцепочечную молекулу ДНК с длиной 1 181 404 пары оснований . [14] Это делает его одним из крупнейших известных вирусных геномов, опережая следующий по величине генома вируса в Cafeteria roenbergensis вирусе около 450 тысяч пар оснований. Кроме того, он превышает по крайней мере 30 клеточных клад . [15]

В дополнение к большому размеру генома, мимивирус обладает примерно 979 белок-кодирующих генов , что значительно превышает минимум 4 генов , необходимых для вирусов существуют ( CF MS2 и Qβ вирусов). [16] Анализ его генома выявил наличие генов, не обнаруженных ни в каких других вирусах, включая аминоацил тРНК синтетазы , и другие гены, которые ранее считались кодируемыми только клеточными организмами. Как и другие крупные ДНК-вирусы, мимивирус содержит несколько генов метаболизма сахара, липидов и аминокислот, а также некоторые метаболические гены, которых нет ни в одном другом вирусе. [13] Примерно 90% генома было кодирующей способностью, а остальные 10% были « мусорной ДНК.".

Репликация [ править ]

Стадии репликации мимивируса хорошо не известны, но, как минимум, известно, что мимивирус прикрепляется к химическому рецептору на поверхности клетки амебы и попадает в клетку. Попав внутрь, начинается фаза затмения , в которой вирус исчезает, и все внутри клетки кажется нормальным. Примерно через 4 часа в некоторых областях клетки можно увидеть небольшие скопления. Через 8 часов после заражения внутри клетки отчетливо видны многие вирионы мимивируса. Цитоплазма клетки продолжает заполняться вновь синтезированными вирионами, и примерно через 24 часа после первоначального заражения клетка, вероятно, взрывается, чтобы высвободить новые вирионы мимивируса. [13]

Мало что известно о деталях этого цикла репликации, наиболее очевидно, о прикреплении к клеточной поверхности и проникновении, высвобождении вирусного ядра, репликации ДНК, транскрипции, трансляции, сборке и высвобождении вирионов потомства. Однако ученые установили общий обзор, приведенный выше, с помощью электронных микрофотографий инфицированных клеток. На этих микрофотографиях показана сборка капсида мимивируса в ядре, приобретение внутренней липидной мембраны посредством отпочкования из ядра и частицы, подобные тем, которые обнаруживаются во многих других вирусах, включая всех членов NCLDV. Эти частицы известны в других вирусах как вирусные фабрики и обеспечивают эффективную сборку вирусов за счет модификации больших участков клетки-хозяина.

РодДетали хостаТканевый тропизмДетали входаДетали выпускаСайт репликацииСайт сборкиПередача инфекции
МимивирусЗоопланктонНиктоНеизвестныйНеизвестныйЦитоплазмаЯдроПассивная диффузия

Патогенность [ править ]

Мимивирус может быть возбудителем некоторых форм пневмонии ; это основано главным образом на косвенных доказательствах в виде антител к вирусу, обнаруженных у пациентов с пневмонией. [17] Однако классификация мимивируса как патогена в настоящее время нечеткая, так как опубликовано всего несколько статей, потенциально связывающих мимивирус с реальными случаями пневмонии. Значительная часть случаев пневмонии имеет неизвестную причину [18], хотя мимивирус был изолирован от тунисской женщины, страдающей пневмонией. [19] Есть данные, что мимивирус может инфицировать макрофаги . [20]

Последствия для определения "жизни" [ править ]

Мимивирус проявляет множество характеристик, которые ставят его на границу между живым и неживым. Он размером с несколько видов бактерий, таких как Rickettsia conorii и Tropheryma whipplei , обладает размером генома, сравнимым с размером генома нескольких бактерий, включая перечисленные выше, и кодирует продукты, которые ранее не считались кодируемыми вирусами (включая разновидность коллагена. [21] ). Кроме того, у мимивируса есть гены, кодирующие синтез нуклеотидов и аминокислот , которых нет даже у некоторых небольших облигатных внутриклеточных бактерий. Однако у них отсутствуют какие-либо гены рибосомных белков, что делает мимивирус зависимым от клетки-хозяина в отношении трансляции белков и энергетического метаболизма. [цитата ][21]

Поскольку его происхождение очень старое и могло появиться раньше, чем клеточные организмы, [22] [23] мимивирус внес свой вклад в дебаты о происхождении жизни . Некоторые гены, кодирующие характеристики, уникальные для мимивируса , включая те, которые кодируют капсид , были сохранены в различных вирусах, которые инфицируют организмы из всех доменов. Это было использовано, чтобы предположить, что мимивирус связан с типом ДНК-вируса, который возник раньше клеточных организмов и сыграл ключевую роль в развитии всей жизни на Земле. [22] Альтернативная гипотеза состоит в том, что было три различных типа ДНК-вирусов, которые участвовали в создании трех известныхобласти жизни - эукарии , археи и бактерии . [23] Было высказано предположение, что мимивирус и подобные ему разновидности являются остатками «четвертого домена» жизни, и что другой гигантский вирус может представлять другие древние домены. [21]

Тем не менее, мимивирус не проявляет следующих характеристик, которые являются частью многих традиционных определений жизни :

  • гомеостаз
  • энергетический обмен
  • реакция на раздражители
  • аутопоэзис
  • рост посредством клеточного деления (вместо репликации посредством самосборки отдельных компонентов)

См. Также [ править ]

  • Вирус Cafeteria roenbergensis гигантский морской вирус
  • Marseillevirus -Еще гигантский вирус
  • Мегавирус - еще один гигантский вирус
  • Mycoplasma genitalium - одна из самых мелких бактерий
  • Nanoarchaeum equitans - самая маленькая из известных независимых клеток
  • Нанобактерии
  • Nanobe
  • Неклеточная жизнь
  • Пандоровирус
  • Питовирус - самый крупный известный вирус.
  • Парвовирус - самые маленькие известные вирусы
  • Pelagibacter ubique - обладает одним из самых маленьких бактериальных геномов.
  • Вирофаг - вирус, который требует, чтобы клетка-хозяин была соинфицирована гигантским вирусом.
  • Giant Вирус Finder представляет собой программное средство , которое идентифицирует гигантские вирусы в окружающей среде метагеном .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Duponchel, С. и Фишер, М. (2019) «Viva lavidaviruses! Пять черты virophages, паразитирующих гигантских вирусов ДНК». Патогены PLoS , 15 (3). DOI : 10.1371 / journal.ppat.1007592 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  2. ^ «Вирусная зона» . ExPASy . Дата обращения 15 июня 2015 .
  3. ^ ICTV. «Таксономия вирусов: выпуск 2014 г.» . Дата обращения 15 июня 2015 .
  4. ^ Ghedin, E .; Клавери, Дж. (Август 2005 г.). «Родственники мимивирусов в Саргассовом море» . Журнал вирусологии . 2 : 62. arXiv : q-bio / 0504014 . Bibcode : 2005q.bio ..... 4014G . DOI : 10.1186 / 1743-422X-2-62 . PMC 1215527 . PMID 16105173 .  
  5. ^ Весснер, DR (2010). «Открытие гигантского мимивируса» . Природное образование . 3 (9): 61 . Проверено 7 января 2012 года .
  6. ^ «Самый большой вирус в мире обнаружен в море у берегов Чили» . Лондон: Telegraph UK. 11 октября 2011 . Проверено 11 ноября 2011 года .
  7. ^ Ричард Бертлз; Т.Дж. Роуботэм; C Стори; TJ Marrie; Дидье Рауль (29 марта 1997 г.). «Хламидийоподобный облигатный паразит свободноживущих амеб» . Ланцет . 349 (9056): 925–926. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (05) 62701-8 . PMID 9093261 . 
  8. ^ а б Бернар Ла Скола; Стефан Аудик; Кэтрин Роберт; Лян Джунган; Ксавье де Ламбальери; Мишель Дранкур; Ричард Бертлз; Жан-Мишель Клавери; Дидье Рауль. (2003). «Гигантский вирус амеб». Наука . 299 (5615): 2033. DOI : 10.1126 / science.1081867 . PMID 12663918 . 
  9. ^ Пирсон H (2008). « « Вирофаг »предполагает, что вирусы живы» . Природа . 454 (7205): 677. Bibcode : 2008Natur.454..677P . DOI : 10.1038 / 454677a . ISSN 0028-0836 . PMID 18685665 .  
  10. ^ Claverie JM (2010). Mahy WJ и Van Regenmortel MHV (ред.). Настольная энциклопедия общей вирусологии (1-е изд.). Оксфорд: Academic Press. п. 189.
  11. ^ Леппард, Кейт; Найджел Диммок; Истон, Эндрю (2007). Введение в современную вирусологию (6-е изд.). Blackwell Publishing Limited. стр.  469 -470.
  12. ^ a b Сяо С., Кузнецов Ю.Г., Сун С., Хафенштейн С.Л., Костюченко В.А., Чипман П.Р., Сюзан-Монти М., Рауль Д., Макферсон А., Россманн М.Г. (апрель 2009 г.). «Структурные исследования гигантского мимивируса» . PLOS Биология . 7 (4): e92. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1000092 . PMC 2671561 . PMID 19402750 .  
  13. ^ a b c d Suzan-Monti M, La Scola B, Raoult D (апрель 2006 г.). «Геномные и эволюционные аспекты мимивируса». Исследование вирусов . 117 (1): 145–55. DOI : 10.1016 / j.virusres.2005.07.011 . PMID 16181700 . 
  14. ^ «Мимивирус Acanthamoeba polyphaga, полный геном» . NCBI.
  15. ^ Клавери, Жан-Мишель; и другие. (2006). «Мимивирус и возникающая концепция« гигантского »вируса». Исследование вирусов . 117 (1): 133–144. arXiv : q-bio / 0506007 . DOI : 10.1016 / j.virusres.2006.01.008 . PMID 16469402 . 
  16. ^ Прескотт, Лансинг М. (1993). Микробиология (2-е изд.). Дубюк, ИА: Wm. C. Brown Publishers. ISBN 0-697-01372-3.[ требуется страница ]
  17. ^ Ла Скола В, Marrie Т, Auffray Дж, Raoult D (2005). «Мимивирус у больных пневмонией» . Emerg Infect Dis . 11 (3): 449–52. DOI : 10.3201 / eid1103.040538 . PMC 3298252 . PMID 15757563 . Архивировано из оригинального 24 апреля 2009 года . Проверено 10 сентября 2017 года .  
  18. ^ Marrie TJ, Дюрант H, L Йейтс (1989). «Внебольничная пневмония, требующая госпитализации: 5-летнее перспективное исследование». Обзоры инфекционных болезней . 11 (4): 586–99. DOI : 10.1093 / clinids / 11.4.586 . PMID 2772465 . 
  19. ^ Saadi H, Pagnier I, Colson P, Cherif JK, Beji M, Boughalmi M, Azza S, Armstrong N, Robert C, Fournous G, La Scola B, Raoult D (август 2013). «Первое выделение мимивируса у больного пневмонией» . Клинические инфекционные болезни . 57 (4): e127–34. DOI : 10.1093 / CID / cit354 . PMID 23709652 . 
  20. ^ Гиго, Эрик; Картенбек, Юрген; Lien, Pham; Пелкманс, Лукас; Капо, Кристиан; Мег, Жан-Луи; Рауль, Дидье (13 июня 2008 г.). «Мимивирус амеобального патогена заражает макрофаги посредством фагоцитоза» . PLOS Патогены . 4 (6): e1000087. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1000087 . PMC 2398789 . PMID 18551172 .  
  21. ^ a b c Гарри Гамильтон (23 января 2016 г.). «Как гигантские вирусы могут переписать историю жизни на Земле» . Новый ученый .
  22. ^ a b Зиберт, Чарльз (15 марта 2006 г.). «Неразумный замысел» . Откройте для себя журнал .
  23. ^ a b Фортер, Патрик (2006). «Три РНК-клетки для рибосомных линий и три ДНК-вируса для репликации своих геномов: гипотеза происхождения клеточного домена» . PNAS . 103 (10): 3669–3674. Bibcode : 2006PNAS..103.3669F . DOI : 10.1073 / pnas.0510333103 . PMC 1450140 . PMID 16505372 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Raoult, D .; и другие. (2004). «1,2-мегабазная последовательность генома мимивируса». Наука . 306 (5700): 1344–1350. Bibcode : 2004Sci ... 306.1344R . DOI : 10.1126 / science.1101485 . PMID  15486256 .
  • Гедин, Элоди; Клавери, JM (2005). «Родственники мимивирусов в Саргассовом море» . Журнал вирусологии . 2 : 62. arXiv : q-bio / 0504014 . Bibcode : 2005q.bio ..... 4014G . DOI : 10.1186 / 1743-422X-2-62 . PMC  1215527 . PMID  16105173 .
  • Пеплоу, Марк, 2004 г., « Гигантский вирус квалифицируется как« живой организм » », News @ Nature
  • «Мимивирус: открытие гигантского вируса» . Пресс-релиз . Париж: Национальный центр научных исследований. 28 марта 2003 года Архивировано из оригинала 3 июня 2004 года.
  • New Scientist , выпуск 2544, 25 марта 2006 г.
  • GiantVirus.org
  • Хайфилд, Роджер (15 октября 2004 г.). «Ошибка Брэдфорда, которая может быть новой формой жизни» . Дейли телеграф . Лондон.
  • «Ученые исследуют структурные детали крупнейшего известного вируса» . Новости науки. 28 апреля 2009 г.
  • Кейм, Брэндон (5 мая 2009 г.). «Вирусное недостающее звено заснято в кино» . Проводной . Проводная наука.

Внешние ссылки [ править ]

  • Вирусная зона : Mimiviridae
  • Картинная галерея Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV) - изображения мимивируса
  • Ван Эттен, Джеймс Л. (2011). «Гигантские вирусы: недавнее открытие действительно, действительно больших вирусов меняет представления о природе вирусов и истории жизни» . Американский ученый . 99 (4): 304. DOI : 10,1511 / 2011.91.304 .
  • Веб-страница для Mimivirus
  • ICTV
  • Radiolab.org Shrink в связи с обнаружением мимивируса Четверг, 30 июля 2015 г. - 20:54