Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Мимивирус-зависимый вирус Sputnik
Sputnik virofago.jpg
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство :Вариднавирия
Королевство:Bamfordvirae
Тип:Преплазмивирикота
Учебный класс:Maveriviricetes
Заказ:Priklausovirales
Семья:Lavidaviridae
Род:Sputnikvirus
Разновидность:
Мимивирус-зависимый вирус Sputnik
Член вирус
  • Спутник 1
  • Спутник 2
  • Спутник 3
A мимивирус с двумя спутника Спутник virophages (стрелки) [1]

Мимивирус-зависимый вирус Sputnik (от русского спутник "спутник") - субвирусный агент, который размножается вклетках амебы , уже инфицированных определенным вирусом-помощником; Sputnik использует механизм вспомогательного вируса для размножения и подавляет репликацию вспомогательного вируса. Он известен как вирофаг по аналогии с термином бактериофаг . [2]

Вирусы, такие как Sputnik, которые зависят от совместного заражения клетки- хозяина вспомогательными вирусами, известны как сателлитные вирусы . При обнаружении в парижской градирне в 2008 году Спутник был первым известным спутниковым вирусом, который подавлял репликацию своего вспомогательного вируса и, таким образом, действовал как паразит этого вируса. По аналогии это называлось вирофагом . [2]

Вирофаги-спутники были обнаружены, заражая гигантские вирусы группы A Mimiviridae. Однако они способны расти в амебах, инфицированных Mimiviridae любой из групп A, B и C. [3]

Вирусология [ править ]

Спутник был впервые выделен в 2008 году из образца, полученного от человека; он был взят из жидкости для контактных линз человека с кератитом . [4] Естественно, однако, что вирофаг Sputnik был обнаружен для размножения внутри видов оппортунистически патогенных простейших Acanthamoeba , но только если эта амеба инфицирована большим мамавирусом . Sputnik использует белки мамавируса для быстрого создания новых копий самого себя. [2] [5]

Мамавирус официально известен как мимивирус Acanthamoeba polyphaga (APMV) и является близким родственником ранее известного мимивируса . Мимивирус - гигант в вирусном мире; у него больше генов, чем у многих бактерий, и он выполняет функции, которые обычно выполняются только в клеточных организмах. Мамавирус даже больше, чем мимивирус, но эти два очень похожи в том, что они образуют большие вирусные фабрики и сложные вирусные частицы. [6]Однако существуют условия, при которых Sputnik не может производить новые вирионы внутри этих вирусов. Было замечено, что при культивировании мимивируса с стерильной амебой образуются лысые вирионы, у которых отсутствуют поверхностные волокна, характерные для этого вируса. По неизвестным причинам Sputnik не может реплицироваться и производить новые вирусы в этих «лысых» вирусах. [7] Рост вирофагов вреден для APMV и приводит к образованию абортивных форм и аномальной сборке капсида APMV. В одном из экспериментов по инокуляции Acanthamoeba polyphagaс водой, содержащей исходный штамм APMV, было обнаружено, что несколько слоев капсида асимметрично накапливаются на одной стороне вирусной частицы, что приводит к тому, что вирус становится неэффективным. Sputnik снизил выход инфекционных вирусных частиц на 70%, а также снизил лизис амеб в 3 раза через 24 часа. [2]

Спутник имеет кольцевой двухцепочечный геном ДНК, состоящий из 18 343 пар оснований. [6] Он содержит гены, способные инфицировать все три области жизни: эукарию , архей и бактерии . Из двадцати одного предсказанного гена, кодирующего белок, три, по-видимому, происходят от самого APMV, один является гомологом архейного вируса, а четыре других являются гомологами белков бактериофагов и эукариотических вирусов. Тот факт, что три из этих гена происходят от APMV, указывает на то, что Sputnik может участвовать в процессах переноса генов и опосредовать латеральный перенос генов между гигантскими вирусами. [8] Тринадцать поклонников ORF., то есть они не имеют обнаруживаемых гомологов в текущих базах данных последовательностей. Геном Sputnik имеет высокое содержание AT (73%), как и APMV. Он содержит 16 предсказанных петель шпильки , все, кроме двух, находятся между ORF. [9]

Несколько других гомологов, таких как гомологи геликазы-примазы , упаковывающей АТФазы , ДНК-связывающей субъединицы транспозазы последовательности вставки и белок Zn-ленты, были обнаружены в наборе данных по окружающей среде Глобального исследования океана , что позволяет предположить, что вирофаги могут быть в настоящее время неизвестное семейство вирусов.

Было обнаружено, что Sputnik содержит гены, общие для APMV. Эти гены могли быть приобретены Sputnik после ассоциации APMV с хозяином, а затем взаимодействия между вирофагом и вирусным хозяином. Рекомбинация внутри вирусной фабрики могла привести к обмену генами. Спутник - одно из наиболее убедительных доказательств смешения и соответствия генов между вирусами.

Присутствие этих генов, гомологичных мимивирусу, в Sputnik предполагает, что перенос генов между Sputnik и мимивирусом может происходить во время заражения Acanthamoeba . Таким образом, предполагается, что вирофаг может быть источником переносчика, опосредующего латеральный перенос генов между гигантскими вирусами, которые составляют значительную часть популяции ДНК-вирусов в морской среде. Более того, наличие трех генов APMV в Sputnik означает, что передача генов между вирофагом и гигантским вирусом имеет решающее значение для эволюции вируса. [10]

В 2016 году для классификации Sputnik-подобных вирусов, в том числе Zamilon, Международным комитетом по таксономии вирусов был учрежден род Sputnikvirus в семействе Lavidaviridae . [11]

Структура [ править ]

Вирофаг Спутника имеет капсид диаметром 74 нм с икосаэдрической симметрией. [11] Внутри каждой асимметричной единицы структуры есть 4 и 1/3 гексоновых капсомеров. На оси третьего порядка лежит один гексон, который дает начало гексону 1/3 в каждой асимметричной единице. [12] Из каждого гексамера выступают гибкие грибовидные волокна. [13] Каждая асимметричная единица также содержит 1/5 пентона, который лежит на каждой 5-кратной оси. [12] В середине пентамеров есть полости, которые могут позволить вход или выход ДНК. [13] Спутник имеет триангуляционное число 27 с 260 гексамерами и 12 пентамерами. Этот вирус не содержит липидной мембраны, что противоречит тому, о чем сообщалось ранее. [12]

Другие вирусы рода Sputnik [ править ]

Род Sputnikvirus имеет два вида, которые можно разделить на штаммы:

  • Виды мимивирус-зависимого вируса Sputnik . Все три вирофага Sputnik имеют более 99% общей ДНК и могут расти вместе с вирусами любой группы Mimiviridae A, B и C. [3]
    • Спутник-1 был обнаружен в 2008 году. Его хозяин - Мамавирус .
    • Спутник 2 был обнаружен в 2012 году. Он может инфицировать вирус чечевицы Acanthamoeba polyphaga (группа A Mimiviridae). [3] [5]
    • Спутник 3 был обнаружен в 2013 году. Он был изолирован с помощью репортера мимивируса (который не является его естественным вирусным хозяином). [14] [3]
  • Виды мимивирусозависимого вируса Замилон . Невозможно заразить группу A из-за системы защиты MIMIVIRE . [15]
    • Замилон 1 был обнаружен в 2013 году в Тунисе.
    • Замилон 2 был открыт в 2015 году в Северной Америке.

Другие вирофаги [ править ]

Основная статья: Вирофаг

В марте 2011 года два дополнительные virophages были описаны: в virophage Mavirus , который охотится на гигантском Кафе roenbergensis вируса , [16] [3] и Organic Lake virophage (OLV), найденный в соленой воде Органического озера в Антарктиде, и который охотится на фикоднавирусы , атакующие водоросли . [17] [18] [5] Вирофаг Zamilon был первым, кто инфицировал представителя группы C Mimiviridae (то есть вируса Mont1 ), будучи способным расти также в группе B Mimiviridae, но не в группе A. [3]

Все вирусы-хозяева известных вирофагов принадлежат к группе ядерно-цитоплазматических больших ДНК-вирусов . Были проведены исследования, чтобы показать сходство между различными вирофагами. Гомологичные гены среди вирофагов включают предполагаемую АТФазу (АТФаза) ДНК семейства FtsK-HerA, предполагаемую ДНК-геликазу / примазу (HEL / PRIM), предполагаемую цистеиновую протеазу (PRSC), предполагаемую MCP и предполагаемый минорный белок капсида (mCP). Эти гены также называют консервативными коровыми генами, хотя иногда между этими вирофагами сходство последовательностей отсутствует или очень мало. [19]

См. Также [ править ]

  • Спутник (биология)
  • Мамавирус
  • Замилон вирофаг

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. ^ а б в г Бернар Ла Скола; и другие. (2008). «Вирофаг как уникальный паразит гигантского мимивируса». Природа . 455 (7205): 100–4. Bibcode : 2008Natur.455..100L . DOI : 10,1038 / природа07218 . PMID  18690211 .
  3. ^ a b c d e f Морган Гайя и др.: Zamilon, новый вирофаг со специфичностью хозяина Mimiviridae , в: PLoS One. 2014; 9 (4): e94923. Опубликовано в Интернете 18 апреля 2014 г. doi: 10.1371 / journal.pone.0094923
  4. ^ Desnues C (2012). «Провирофаги и трансповироны как разнообразные мобиломы гигантских вирусов» . Proc Natl Acad Sci USA . 109 (44): 18078–83. Bibcode : 2012PNAS..10918078D . DOI : 10.1073 / pnas.1208835109 . PMC 3497776 . PMID 23071316 .  
  5. ^ a b c Эд Йонг: Паразиты паразита , в: Ученый, 15 октября 2012 г.
  6. ^ a b Се, Юнь (сентябрь 2008 г.). «Спутник-вирофаг: вирус получает вирус» . ARS technica .
  7. Перейти ↑ Boyer M (2011). «Мимивирус показывает резкое сокращение генома после интраамебальной культуры» . Proc Natl Acad Sci USA . 108 (25): 10296–301. Bibcode : 2011PNAS..10810296B . DOI : 10.1073 / pnas.1101118108 . PMC 3121840 . PMID 21646533 .  
  8. ^ Sun, Siyang; Ла Скола, Бернар; Bowman, Valorie D .; Райан, Кристофер М .; Уайтлегдж, Джулиан П .; Рауль, Дидье; Россманн, Майкл Г. (01.01.2010). "Структурные исследования вирофага Спутника" . Журнал вирусологии . 84 (2): 894–897. DOI : 10,1128 / JVI.01957-09 . ISSN 0022-538X . PMC 2798384 . PMID 19889775 .   
  9. ^ Claverie JM, Абергель C (2009), "мимивирус и его Virophage", Годовой обзор генетики , 43 : 49-66, DOI : 10,1146 / annurev-генет-102108-134255 , PMID 19653859 
  10. ^ «Самый большой известный вирус дает первый вирофаг» . Журнал Microbe . Ноября 2008 года Архивировано из оригинала на 2011-07-22.
  11. ^ Б Krupovic М, Куна JH, Фишер М. (2016), "Классификация система для virophages и спутниковых вирусов", Архивы вирусологии , 161 (1): 233-47, DOI : 10.1007 / s00705-015-2622-9 , PMID 26446887 
  12. ^ а б в Чжан X (2012). «Строение Спутника, вирофага, с разрешением 3,5 Å» . Proc Natl Acad Sci USA . 109 (45): 18431–6. Bibcode : 2012PNAS..10918431Z . DOI : 10.1073 / pnas.1211702109 . PMC 3494952 . PMID 23091035 .  
  13. ^ а б Сиянг Сун (2010). "Структурные исследования вирофага Спутника" . Журнал вирусологии . 84 (2): 894–7. DOI : 10,1128 / JVI.01957-09 . PMC 2798384 . PMID 19889775 .  
  14. ^ Gaia M, Pagnier I, Campocasso A, Fournous G, Raoult D, et al: Широкий спектр вирофагов mimiviridae позволяет его изолировать с использованием репортера мимивируса . PLoS One 8: e61912 (2013) doi: 10.1371 / journal.pone.0061912
  15. ^ Levasseur A, Bekliz M, Chabrière E, Pontarotti P, La Scola B & Raoult D (2016), «MIMIVIRE - это система защиты мимивируса, которая придает устойчивость к вирофагу», Nature , 531 (7593): 249–252, doi : 10.1038 / nature17146 , PMID 26934229 CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  16. ^ Маттиас Г. Фишер и Кертис А. Саттл (2011). «Вирофаг в происхождении больших транспозонов ДНК». Наука . 332 (6026): 231–4. Bibcode : 2011Sci ... 332..231F . DOI : 10.1126 / science.1199412 . PMID 21385722 . 
  17. ^ Virginia Gewin: 'Вирус-людоед' обнаружили в озере антарктической в: Nature, 28 марта 2011, DOI: 10.1038 / news.2011.188
  18. ^ Шери Яу; и другие. (2011). «Контроль вирофагов в динамике антарктических водорослей-хозяев» . Proc Natl Acad Sci USA . 108 (15): 6163–8. Bibcode : 2011PNAS..108.6163Y . DOI : 10.1073 / pnas.1018221108 . PMC 3076838 . PMID 21444812 .  
  19. ^ Джингли Чжоу; и другие. (2013). «Разнообразие вирофагов в наборах метагеномных данных» . Журнал вирусологии . 87 (8): 4225–36. DOI : 10,1128 / JVI.03398-12 . PMC 3624350 . PMID 23408616 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Вирофаг Sputnik в ViralZone
  • Трехмерные макромолекулярные структуры вирофага Sputnik в банке данных EM
  • « Спутниковый вирофаг » . Браузер таксономии NCBI . 543939.