A vírusok osztályozása Baltimore szerint

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. szeptember 12-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 9 szerkesztést igényelnek .

A vírusok baltimore-i besorolása a vírusok genetikai rendszerében mutatkozó különbségeken alapul a szenz mRNS szintetizálására használt módszerhez képest .  David Baltimore amerikai tudós javasolta 1971 - ben . Az értelmes mRNS szintézisének szükségessége a vírus életciklusában a sejtgazdasejtek - baktériumok, archaeák és eukarióták - riboszómáinak használatához kapcsolódik. Az osztályozás figyelembe veszi a genomi nukleinsav típusát ( DNS vagy RNS ), a genomi nukleinsavban lévő szálak számát (egyszálú vagy kétszálú), valamint a szál irányát olyan vírusok esetében, amelyek A genetikai anyagot egyszálú RNS (sense vagy antiszensz) képviseli [1] . Három évvel D. Baltimore publikációja után Vadim Izrailevics Agol szovjet virológus a vírusgenomok teljesebb "periodikus" osztályozását javasolta [2] , amelyekben sok sejtet csak nemrégiben töltöttek fel az új típusú vírusok genomikai adatainak megszerzése kapcsán. [3] .

Osztályozás

I. osztály: kétszálú DNS-vírusok

A kettős szálú DNS-t tartalmazó vírusok bejutnak a sejtmagba , hogy replikálódjanak , mivel sejtes DNS-polimerázra van szükségük. Ezenkívül ezeknek a vírusoknak a DNS-replikációja nagymértékben függ a sejtciklus szakaszától. Egyes esetekben a vírus sejtosztódást okozhat, ami rákos degenerációhoz vezethet. Ilyen vírusok például a Herpesvirales , Adenoviridae , Papillomaviridae és Polyomaviridae .

A Poxviridae család tagjainál a genomiális DNS nem replikálódik a sejtmagban.

II. osztály: egyszálú DNS-t tartalmazó vírusok

A Circoviridae és Parvoviridae családba tartozó vírusok a sejtmagban replikálják a genomiális DNS-t, és a replikáció során köztes, kétszálú DNS-t képeznek.

III. osztály: olyan vírusok, amelyekben az RNS képes replikációra (reduplikációra)

A legtöbb RNS-vírushoz hasonlóan a III. osztályú tagok is replikálják a genomiális RNS-t a citoplazmában, és kisebb mértékben használnak gazdapolimerázokat, mint a DNS-vírusok. A III. osztályba két nagy család tartozik: a Reoviridae és a Birnaviridae . A replikáció monocisztronos, a genom szegmentált, minden gén egy fehérjét kódol.

IV. és V. osztály: egyszálú RNS-vírusok

A IV. és V. osztályba kétféle vírus tartozik, amelyek replikációja független a sejtciklus szakaszától. A kettős szálú DNS-t tartalmazó vírusok mellett ezek a vírusok a leginkább tanulmányozottak (koronavírusok, kullancsencephalitis vírus, veszettség vírus)

IV. osztály: egyszálú (+)RNS-t tartalmazó vírusok

Közvetlenül a IV. osztályú vírusok (+) genomi RNS-én a fehérjeszintézis a gazdasejt riboszómáin mehet végbe. A vírusokat az RNS jellemzőitől függően két csoportba sorolják:

  • a policisztronos mRNS -t tartalmazó vírusokban a transzláció poliprotein képződéséhez vezet, amelyet azután érett fehérjékre vágnak. Egy RNS-szálból több különböző fehérje szintetizálható, ami csökkenti a gének hosszát.
  • komplex transzlációval rendelkező vírusok - a fehérjeszintézis kereteltolódással történik, a poliproteinek proteolitikus feldolgozását is alkalmazzák. Ezek a mechanizmusok biztosítják a különböző fehérjék szintézisét egy RNS-szálból.

Az ebbe az osztályba tartozó vírusok közé tartoznak a következő taxonok: Nidovirales , Picornavirales ( Picornaviridae ), Tymovirales , Astroviridae , Caliciviridae , Flaviviridae , Togaviridae , Virgaviridae stb.

V. osztály: egyszálú (-)RNS-t tartalmazó vírusok

Az V. osztályú vírusok genomiális RNS-e nem fordítható le a gazdasejt riboszómáira, először a virális RNS polimerázok (+)RNS-vé történő transzkripciójára van szükség. A Baltimore-i osztályozás ötödik osztályába tartozó vírusok két csoportba sorolhatók:

  • szegmentálatlan genomot tartalmazó vírusok esetében a replikáció első szakaszában a (-)RNS transzkripciója a vírus RNS-függő RNS-polimeráz által monocisztronos mRNS-sé történik, majd a (+)RNS további másolatai szintetizálódnak, amelyek templátként szolgálnak a genomiális (−)RNS szintézise. Az ilyen vírusok genomiális RNS-ének replikációja a citoplazmában történik.
  • szegmentált genommal rendelkező vírusok, amelyek genomiális RNS-replikációja a sejtmagban történik, a virális RNS-függő RNS-polimeráz monocisztron mRNS-t szintetizál a genom minden szegmenséből. A legnagyobb különbség a vírusok ezen csoportja és az ötödik osztály egy másik csoportja között az, hogy a replikáció két helyen megy végbe.

Ennek az osztálynak a képviselői a következő taxonokba tartoznak: Bunyavirales , Mononegavirales , Arenaviridae , Ophioviridae , Orthomyxoviridae és Deltavirus .

VI. osztály: DNS-lépésen keresztül replikálódó egyszálú (+)RNS-vírusok

A vírusok ezen osztályának leginkább tanulmányozott családja a retrovírusok . A VI. osztályú vírusok a reverz transzkriptáz enzimet használják a (+)RNS DNS-vé alakítására. Ahelyett, hogy az RNS-t használnák templátként a fehérjeszintézishez, az ebbe az osztályba tartozó vírusok RNS-t használnak DNS-templátként, amelyet az integráz enzim inszertál a gazda genomjába . A további replikáció a gazdasejt polimerázok segítségével megy végbe. Ennek a víruscsoportnak a legjobban tanulmányozott képviselője a HIV .

VII. osztály: kétszálú DNS-vírusok, amelyek egyszálú RNS-lépésen keresztül replikálódnak

Vírusok kis csoportja , amely magában foglalja a Caulimoviridae és Hepadnaviridae családokat , beleértve a hepatitis B vírust is . Kétszálú genomiális DNS-ük van, amely kovalensen zárt gyűrű formájában, és a vírus mRNS-ének, valamint a szubgenomikus RNS-nek a szintézisének templátja. A szubgenomikus RNS templátként szolgál a DNS-genom szintéziséhez a vírus reverz transzkriptáz enzimje által. Egyes forrásokban a csoportot pararetrovírusoknak nevezik.

Jegyzetek

  1. ↑ Baltimore D. Állati vírusgenomok expressziója  //  Mikrobiológiai és molekuláris biológiai áttekintések : folyóirat. – Amerikai Mikrobiológiai Társaság, 1971. - 1. évf. 35 , sz. 3 . - P. 235-241 . — PMID 4329869 .
  2. ↑ VI Agol. A vírusok rendszere felé  (angol)  // Biosystems. — 1974-10-01. — Vol. 6 , iss. 2 . — P. 113–132 . — ISSN 0303-2647 . - doi : 10.1016/0303-2647(74)90003-3 .
  3. ↑ Eugene V. Koonin, Mart Krupovic, Vadim I. Agol. A vírusok baltimore-i osztályozása 50 évvel később: hogyan áll a vírusok evolúciójának fényében?  (angol)  // Mikrobiológiai és molekuláris biológiai áttekintések. — 2021-08-18. — Vol. 85 , iss. 3 . — P.e00053–21 . — ISSN 1098-5557 1092-2172, 1098-5557 . - doi : 10.1128/MMBR.00053-21 .

Linkek