Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

РНК-вирус с положительной цепью
Изображение HCV EM 2.png
Вирус гепатита с
Классификация вирусов
Группа:
Группа IV ( (+) оцРНК )
Царство: Тип: Класс
Синонимы
  • Положительно-смысловая РНК-вирус

Вирусы с положительной цепью РНК ( + вирусы оцРНК ) представляют собой группу родственных вирусов, которые имеют одноцепочечные геномы с положительным смыслом , сделанные из рибонуклеиновой кислоты . Геном с положительным смыслом может действовать как информационная РНК (мРНК) и может напрямую транслироваться в вирусные белки рибосомами клетки-хозяина . Вирусы с РНК с положительной цепью кодируют РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp), которая используется во время репликации генома для синтеза антигенома с отрицательным смыслом, который затем используется в качестве матрицы для создания нового вирусного генома с положительным смыслом.

Вирусы с положительной цепью РНК делятся на типы Kitrinoviricota , Lenarviricota и Pisuviricota (в частности, классы Pisoniviricetes и Stelpavirictes ), все из которых находятся в королевстве Orthornavirae и в области Riboviria . Они монофилетичны и произошли от общего предка РНК-вируса. В системе классификации Балтимора + ssRNA вирусы относятся к группе IV. [1]

РНК - вирусы Положительно смысловые включают патогены , такие как hepacivirus С , вирус Западного Нила , Денге вируса , и МЕРС , атипичной пневмонии , и SARS-коронавирус-2 коронавирусов , [2] , а также менее клинически серьезных патогенов , таких как коронавирусы и риновирусы которые вызывают простуду . [3] [4] [5]

Геном [ править ]

Геномы вирусов с положительной цепью РНК обычно содержат относительно немного генов, обычно от трех до десяти, включая РНК-зависимую РНК-полимеразу. [3] Коронавирусы имеют наибольшие известные РНК - геном, между 27 и 32 т.п.н. в длине, и , вероятно , обладают репликациями корректуры механизмов в виде exoribonuclease в неструктурном белке nsp14. [6]

Репликация [ править ]

Жизненный цикл вируса a + ssRNA вируса японского энцефалита : прикрепление , эндоцитоз , слияние мембран , снятие оболочки , трансляция , репликация РНК , сборка, созревание и высвобождение .

Вирусы с положительной цепью РНК обладают генетическим материалом, который может функционировать как геном и как информационная РНК ; он может быть непосредственно переведен в белок в клетке- хозяине с помощью рибосом хозяина . [7] Первые белки, которые экспрессируются после заражения, выполняют функции репликации генома; они привлекают вирусный геном с положительной цепью к вирусным репликационным комплексам, образованным в ассоциации с внутриклеточными мембранами. Эти комплексы содержат белки как вирусного происхождения, так и из клеток-хозяев, и могут быть связаны с мембранами различных органелл - частогрубый эндоплазматический ретикулум , но также включает мембраны, полученные из митохондрий , вакуолей , аппарата Гольджи , хлоропластов , пероксисом , плазматических мембран , аутофагосомных мембран и новых цитоплазматических компартментов. [3]

Репликация генома позитивно-смысловой РНК происходит через промежуточные соединения двухцепочечной РНК , и целью репликации в этих мембранных инвагинациях может быть предотвращение клеточного ответа на присутствие дцРНК. Во многих случаях субгеномные РНК также создаются во время репликации. [7] После заражения весь механизм трансляции клетки-хозяина может быть направлен на производство вирусных белков в результате очень высокого сродства к рибосомам элементов внутреннего сайта входа в рибосомы (IRES) вирусного генома ; у некоторых вирусов, таких как полиовирус и риновирусы , нормальный синтез белка дополнительно нарушается вируснымкомпоненты, разрушающие протеазы, необходимые для инициации трансляции клеточной мРНК. [5]

Все геномы вирусов с положительной цепью РНК кодируют РНК-зависимую РНК-полимеразу - вирусный белок, который синтезирует РНК из матрицы РНК. Белки клетки-хозяина, рекрутируемые + ssRNA-вирусами во время репликации, включают РНК-связывающие белки , белки- шапероны и белки ремоделирования мембран и синтеза липидов , которые совместно участвуют в использовании секреторного пути клетки для репликации вируса. [3]

Рекомбинация [ править ]

Механизмы репликативной и нерепликативной рекомбинации РНК.

Многочисленные вирусы с РНК с положительной цепью могут подвергаться генетической рекомбинации, когда в одной и той же клетке-хозяине присутствуют по крайней мере два вирусных генома. [8] Способность к рекомбинации среди патогенов вируса + оцРНК у людей является обычным явлением. Рекомбинация РНК, по-видимому, является основной движущей силой в определении архитектуры генома и курса вирусной эволюции среди пикорнавиридов (например, полиовируса). [9] У Retroviridae (например, ВИЧ ) повреждения генома, по-видимому, избегают во время обратной транскрипции за счет переключения цепей, одной из форм рекомбинации. [10] [11] [12] Рекомбинация происходит у Coronaviridae.(например, SARS ). [13] Рекомбинация в РНК-вирусах, по-видимому, является адаптацией для борьбы с повреждением генома. [8] Рекомбинация также может происходить нечасто между + ssRNA вирусами одного и того же вида, но разных ветвей. Полученные рекомбинантные вирусы могут иногда вызывать вспышку инфекции у людей, как в случае SARS и MERS. [13]

Вирусы с положительной цепью РНК распространены в растениях. В томбусвирусах и кармовирусах рекомбинация РНК часто происходит во время репликации. [14] Способность РНК-зависимой РНК-полимеразы этих вирусов переключать матрицы РНК предполагает модель выбора копий рекомбинации РНК, которая может быть адаптивным механизмом для преодоления повреждений вирусного генома. [14] Другие вирусы + оцРНК растений, например, мозаичный бромовирус Brom [15] и вирус Синдбис , также обладают способностью к рекомбинации . [16]

Классификация [ править ]

Вирусы с положительной цепью РНК встречаются в трех типах : Kitrinoviricota , Lenarviricota и Pisuviricota , каждый из которых относится к царству Orthornavirae в области Riboviria . В системе классификации Балтимора , которая группирует вирусы вместе на основе их способа синтеза мРНК, + ssRNA вирусы относятся к группе IV.

Kitrinoviricota [ править ]

Филогенетическое дерево с выделенными ветвями типа. Negarnaviricota (коричневый), Duplornaviricota (зеленый), Kitrinoviricota (розовый), Pisuviricota (синий) и Lenarviricota (желтый).

Первый тип + оцРНК - Kitrinoviricota . Тип содержит то, что было названо « супергруппой альфавирусов » и « супергруппой флавивирусов » наряду с различными другими вирусами с коротким геномом. Различают четыре класса этого типа: Alsuviricetes , супергруппу альфавирусов , которая содержит большое количество вирусов растений и вирусов членистоногих; Flasuviricetes , содержащий флавивирусы, Magsaviricetes , содержащий нодавирусы и синхаливирусы ; и Tolucaviricetes , который в основном содержит вирусы растений. [17] [18]

Ленарвирикота [ править ]

Lenarviricota - это второй тип + оцРНК. Он содержит семейство Leviviridae , которое инфицирует прокариот , и явных потомков левивирусов, инфицирующих эукариоты . Тип делится на четыре класса: Allassoviricetes , который содержит левивирусы и их родственники, Amabiliviricetes , который содержит нарнавирусы и их родственники, Howeltoviricetes , который содержит митовирусы и их родственники, и Miaviricetes , который содержит вирусы ботурмии.и их родственники. На основании филогенетического анализа RdRp все другие РНК-вирусы считаются составляющими сестринскую кладу по отношению к Lenarviricota . [17] [18]

Писувирикота [ править ]

Третий тип, содержащий + ssRNA вирусы, - это Pisuviricota , которую неофициально называют «супергруппой пикорнавирусов». Тип содержит большое количество эукариотических вирусов, которые, как известно, заражают животных, растения, грибы и протистов. Тип содержит три класса, два из которых содержат только + ssRNA вирусы: Pisoniviricetes , который содержит нидовирусы , пикорнавирусы и собеливирусы , и Stelpaviricetes , который содержит потивирусы и астровирусы . Третий класс - это Duplopiviricetes , члены которого представляют собой двухцепочечные РНК-вирусы, происходящие от + ssRNA вирусов. [17][18]

См. Также [ править ]

  • Двухцепочечный РНК-вирус
  • Вирус с отрицательной цепью РНК
  • Смысл (молекулярная биология)

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Baltimore D (сентябрь 1971 г.). «Экспрессия геномов вирусов животных» . Бактериологические обзоры . 35 (3): 235–41. DOI : 10.1128 / MMBR.35.3.235-241.1971 . PMC  378387 . PMID  4329869 .
  2. ^ Лу Р, Чжао X, Ли Дж, Ниу П, Ян Б., Ву Х и др. (Февраль 2020 г.). «Геномная характеристика и эпидемиология нового коронавируса 2019 г .: последствия для происхождения вируса и связывания рецепторов» . Ланцет . 395 (10224): 565–574. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (20) 30251-8 . PMC 7159086 . PMID 32007145 .  
  3. ^ a b c d Nagy PD, Pogany J (декабрь 2011 г.). «Зависимость репликации вирусной РНК от кооптированных факторов хозяина» . Обзоры природы. Микробиология . 10 (2): 137–49. DOI : 10.1038 / nrmicro2692 . PMC 7097227 . PMID 22183253 .  
  4. ^ Ahlquist P, Noueiry АО, Ли WM, Кушнер DB, Dye BT (август 2003). «Факторы-хозяева в репликации генома вируса с положительной цепью РНК» . Журнал вирусологии . 77 (15): 8181–6. DOI : 10,1128 / JVI.77.15.8181-8186.2003 . PMC 165243 . PMID 12857886 .  
  5. ^ a b Modrow S, Falke D, Truyen U, Schätzl H (2013). «Вирусы с одноцепочечными геномами положительной РНК». Молекулярная вирусология . Берлин, Гейдельберг: Springer. С. 185–349. DOI : 10.1007 / 978-3-642-20718-1_14 . ISBN 978-3-642-20718-1. S2CID  82608215 .
  6. ↑ Smith EC, Denison MR (5 декабря 2013 г.). «Коронавирусы как подражатели ДНК: новая модель для регуляции верности репликации РНК-вируса» . PLOS Патогены . 9 (12): e1003760. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1003760 . PMC 3857799 . PMID 24348241 .  
  7. ^ a b «Репликация вируса с положительной цепью РНК» . ViralZone . Проверено 8 сентября 2016 года .
  8. ^ a b Barr JN, Fearns R (июнь 2010 г.). «Как РНК-вирусы поддерживают целостность своего генома» . Журнал общей вирусологии . 91 (Pt 6): 1373–87. DOI : 10.1099 / vir.0.020818-0 . PMID 20335491 . 
  9. ^ Муслин C, Mac Kain A, Bessaud M, Блондель B, Delpeyroux F (сентябрь 2019). «Рекомбинация в энтеровирусах, многоступенчатый модульный эволюционный процесс» . Вирусы . 11 (9): 859. DOI : 10,3390 / v11090859 . PMC 6784155 . PMID 31540135 .  
  10. ^ Ху WS, Тёмин HM (ноябрь 1990). «Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция». Наука . 250 (4985): 1227–33. Bibcode : 1990Sci ... 250.1227H . DOI : 10.1126 / science.1700865 . PMID 1700865 . 
  11. ^ Rawson JM, Nikolaitchik О.А., Кил Б.Ф., Pathak В.К., Ху WS (ноябрь 2018). «Рекомбинация необходима для эффективной репликации ВИЧ-1 и поддержания целостности вирусного генома» . Исследования нуклеиновых кислот . 46 (20): 10535–10545. DOI : 10.1093 / NAR / gky910 . PMC 6237782 . PMID 30307534 .  
  12. ^ Бернштейн Н, Бернштейн С, Michod RE (январь 2018). «Секс с микробными возбудителями». Инфекция, генетика и эволюция . 57 : 8–25. DOI : 10.1016 / j.meegid.2017.10.024 . PMID 29111273 . 
  13. ^ а б Су С., Вонг Дж., Ши В., Лю Дж., Лай А.С., Чжоу Дж. и др. (Июнь 2016 г.). «Эпидемиология, генетическая рекомбинация и патогенез коронавирусов» . Тенденции в микробиологии . 24 (6): 490–502. DOI : 10.1016 / j.tim.2016.03.003 . PMC 7125511 . PMID 27012512 .  
  14. ^ a b Cheng CP, Nagy PD (ноябрь 2003 г.). «Механизм рекомбинации РНК в кармо- и томбусвирусах: доказательства переключения матрицы РНК-зависимой РНК-полимеразой in vitro» . Журнал вирусологии . 77 (22): 12033–47. DOI : 10.1128 / jvi.77.22.12033-12047.2003 . PMC 254248 . PMID 14581540 .  
  15. ^ Kolondam В, Р Рао, Sztuba-Solinska Дж, Вебер PH, Dzianott А, Джонс М.А., Bujarski JJ (2015). «Совместное инфицирование двумя штаммами бромовируса мозаики брома выявляет общие сайты рекомбинации РНК у разных хозяев» . Эволюция вирусов . 1 (1): vev021. DOI : 10,1093 / ве / vev021 . PMC 5014487 . PMID 27774290 .  
  16. ↑ Weiss BG, Schlesinger S (август 1991 г.). «Рекомбинация между РНК вируса Синдбис» . Журнал вирусологии . 65 (8): 4017–25. DOI : 10,1128 / JVI.65.8.4017-4025.1991 . PMC 248832 . PMID 2072444 .  
  17. ^ a b c 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) . Дата обращения 14 августа 2020 .
  18. ^ a b c Вольф Ю.И., Казлаускас Д., Иранзо Дж., Люсия-Санс А., Кун Дж. Х., Крупович М., Доля В. В., Кунин 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 .