Adnaviria

Adnaviria

Az Adnaviria birodalmába tartozó Acidianus filamentous virus 3 (AFV3) vírus virionjai
tudományos osztályozás
Csoport:Vírusok [1]Birodalom:Adnaviria
Nemzetközi tudományos név
Adnaviria
A Baltimore Csoport
I: dsDNS vírusok

Adnaviria  (lat.)  - birodalom [Com. 1] DNS-tartalmú vírusok , 2020 júliusára, beleértve az egyetlen Tokiviricetes osztályt [2] .

Az Adnaviria birodalma olyan régészeti vírusokat foglal magában , amelyek fonalas virionokat és genomot tartalmaznak, amelyet kettős szálú DNS képvisel az A formában. Ennek a birodalomnak az elkülönítését 2020-ban javasolták, amikor krioelektronmikroszkóppal kimutatták, hogy a birodalom képviselői rokonságban állnak egymással, és nem csak a genom köti össze őket A-DNS formájában , hanem a szerkezet is. a virion és a fő MCPkapszidfehérje szerkezete ). Az Adnaviria birodalom képviselői hipertermofil archeákat fertőznek meg, az A-DNS formájú genom pedig alkalmazkodás lehet az extrém körülmények között való élethez. Az Adnaviria birodalom vírusai valószínűleg nagyon régiek, és megfertőzhették az archaea utolsó közös ősét . Genetikailag az Adnaviria vírusok nem mutatnak hasonlóságot a birodalmukon kívüli vírusokkal.  

Etimológia

Az Adnaviria birodalom neve az Adna- rövidítésből származik, amely azt jelzi, hogy a birodalom minden képviselőjében a genom a virionok összetételében A-DNS formájában van. A név második része, a -viria a vírustartománynevekben használt utótag . A birodalom egyetlen birodalma, a Zilligvirae Wolfram Zillig (1925–2005) tudósról kapta a nevét, aki a hipertermofil archaeákat tanulmányozta, a -virae pedig a vírusok birodalmainak utótagja. A Zilligvirae királyság egyetlen típusának neve , a Taleaviricota a lat. A talea egy „bot”, amely a típus képviselőire jellemző virion morfológiát jelzi, a -viricota pedig egy utótag, amely a vírustípusok nevének része. Végül az egyetlen birodalmi osztály , a Tokiviricetes, a rakományról kapta a nevét . თოკი ( toki ), jelentése "szál", és egy speciális utótag a -viricetes vírusosztályokhoz [3] .  

Jellemzők

Az Adnaviria birodalmát alkotó vírusok megfertőzik a hipertermofil archaeákat. Genomjaik lineáris kettős szálú DNS-ek formájában vannak, amelyek hossza 16-56 ezer bázispár között van . A genomok végein fordított ismétlődések [4] [5] [6] . Az Adnaviria képviselőinek legfontosabb jellemzője, hogy genomjukat nem a tipikus sejtes B -, hanem a DNS A-formája reprezentálja [3] . Az A-DNS olyan extrém körülmények között élő szervezetekben található meg, mint a megnövekedett savasság és hőmérséklet , mint például a meleg forrásokban . Az A-DNS ebben az esetben adaptív mechanizmusként működik, amely lehetővé teszi a genom stabilitásának fenntartását extrém körülmények között is [7] . Az A-DNS képződését a virionokban az MCP fehérje dimerek és a genom kölcsönhatása biztosítja a virion összeállítása során. Ennek eredményeként a pregenomikus DNS-ből helikális nukleoprotein képződik, amely standard B- konformációval rendelkezik, amely magában foglalja a genomi A-DNS-t [3] .

A helikális nukleoprotein összetétele a genomi A-DNS mellett aszimmetrikus MCP dimereket is tartalmaz. A Rudiviridae családba tartozó vírusokban az MCP monomerek homodimert alkotnak , a Lipothrixviridae és Tristromaviridae család tagjaiban pedig az MCP dimerek két paralóg MCP heterodimerei [8] . Az Adnaviria birodalmi vírusok MCP-je tartalmazza az szerkezeti motívumot , amely négy α-hélixből álló köteg [5] . Ezt a motívumot SIRV2-nek nevezték el – a birodalom egyik tagjának, a Sulfolobus islandicus rúd alakú vírus 2 (SIRV2) nevéből eredő redőny. Az MCP szerkezetében vannak eltérések, de a SIRV2 fold mindig jelen van az MCP Adnaviriában [3] .

Az Adnaviria tagjai vékony, hosszú, hengeres (szálas) virionokkal rendelkeznek. A Lipothrixviridae képviselőinél a virionok körülbelül 900 nm hosszú és körülbelül 24 nm átmérőjű hajlékony filamentumok , amelyekben a spirális nukleoproteint lipidmembrán veszi körül [4] . A Tristromaviridae tagjainál a flexibilis virionok körülbelül 400 nm hosszúak és 32 nm átmérőjűek, és lipidburokkal is rendelkeznek, de a nukleoprotein és a lipidburok között van egy további fehérjeburok [6] [9] . A Rudiviridae családba tartozó vírusok merev virionjaik 600-900 nm hosszúak és 23 nm átmérőjűek [5] . A Lipothrixviridae fajoknál a virion végein egy közös „kapuhoz” kapcsolódó karomszerű függelékek találhatók, míg a Tristromaviridae és Rudiviridae esetében a virion végein speciális hengerek találhatók, amelyekből vékony szálkötegek nyúlnak ki [4 ] [6] [10] . Segítségükkel a vírus képviselői láthatóan a gazdasejthez kapcsolódnak [11] .

Életciklus

A Rudiviridae család vírusai megfertőzik a Sulfolobus , Acidianus és Stygiolobus nemzetségek archeáit . A sejtfertőzést nem kíséri a vírusgenom integrálódása a genomjába. A vírusfertőzés során a csomagolt archaean genom elpusztul, és ezzel párhuzamosan piramisszerű struktúrák kezdenek kialakulni a sejtfelszínen. Ezt követően ezek a struktúrák megsértik a sejt S-rétegének integritását : kifelé nyílnak, és portálokat hoznak létre, amelyeken keresztül az újonnan szintetizált virionok elhagyják a sejtet. A vírusrészecskék fertőzött sejtekből történő felszabadulásának leírt mechanizmusa nagyon szokatlan, és jelentősen eltér a sejt lízisének és elpusztításának útjától, amelyen keresztül más prokarióta és eukarióta vírusok elhagyják a sejtet [11] .

A Lipothrixviridae családba tartozó vírusok gazdáinak száma csak egy archaeafajt tartalmaz - Thermoproteus tenax . A gazdasejthez való kötődés a terminális függelékek és a sejt pilusai közötti kölcsönhatás révén valósul meg , majd a vírus beinjektálja DNS-ét a gazdasejt citoplazmájába . A virionok felszabadulását sejtlízis kíséri. A vírusgenom fragmentumainak lehetséges integrációja a gazda kromoszómájába [12] [13] .

A Tristromaviridae tagjai kizárólag a Pyrobaculum nemzetség archeáit fertőzik meg . A családba tartozó vírusok terminális függelékek segítségével kötődnek a sejtekhez, és DNS-üket az archaeai citoplazmába juttatják, ahol a virionok tovább érnek. A fertőző ciklus sejtlízissel ér véget. Mivel ezek a vírusok nem rendelkeznek saját DNS- és RNS-polimerázokkal , valószínűleg a gazdasejttől függenek a transzkripció és a replikáció [6] [14] .

Filogenetika

Az Adnaviria tagjai valószínűleg ősi vírusok, és úgy gondolják, hogy megfertőzték az archaea utolsó közös ősét [15] . Általánosságban elmondható, hogy az Adnaviria birodalom tagjai nem állnak kapcsolatban a birodalmon kívüli vírusokkal. Az egyetlen olyan gének , amelyek jelenléte közelebb hozza őket más vírusokhoz, a glikoziltranszferázokat kódoló gének , a szalag-hélix - hélix motívumot tartalmazó transzkripciós faktorok és az anti - CRISPR fehérjék .  Morfológiailag az Adnaviria tagjai más fonalas vírusokhoz hasonlítanak, de virionjaik teljesen más fehérjékből állnak. Morfológiailag különösen közel állnak hozzájuk egy másik archeális víruscsalád, a Clavaviridae képviselői . Az ebbe a családba tartozó vírusok is rendelkeznek MCP-vel, de MCP-jeik nem rokonok az Adnaviria birodalomból származó vírusok MCP-jeivel , így a Clavaviridae család nem tartozik az Adnaviria birodalomba [3] .

Osztályozás

Az Adnaviria birodalom csak monotípusos taxonokat tartalmaz egészen a Tokiviricetes osztályig , amely két rendet foglal magában . Az Adnaviria osztályozását az alábbiakban mutatjuk be [3] [2] :

Tanulmánytörténet

Az Adnaviria első képviselőit Wolfram Zillig és munkatársai fedezték fel az 1980-as években [16] . Mielőtt leírta volna ezeket a vírusokat, Zillig módszereket dolgozott ki archaeális gazdáik tenyésztésére [17] . Az Adnaviria első tagjait, a TTV1-et, a TTV2-t és a TTV3-at 1983-ban írták le [18] . A TTV1-et eredetileg a Lipothrixviridae családhoz sorolták , de jelenleg a Tristromaviridae családhoz tartozik [19] . A SIRV2, a Rudiviridae család tagja , 1998-as felfedezése óta modelljévé vált a vírus-gazdaszervezet interakciók tanulmányozásában [16 ] . 2012-ben genetikai rokonság alapján a Lipothrixviridae és Rudiviridae családokat a Ligamenvirales rendbe egyesítették [21] [22] . 2020-ban krioelektronmikroszkóppal kimutatták, hogy a Tristromaviridae családba tartozó MCP -k SIRV2-szerű ráncot tartalmaznak, mint a Ligamenvirales tagjaié , és ugyanebben az évben javasolták a Tristromaviridae , Lipothrixviridae és Rudiviridae birodalmába való egyesítését. [8] [23] .

Jegyzetek

Hozzászólások

  1. ↑ Jelenleg az angolnak megfelelő jól bevált orosz nyelvű kifejezés.  taxonómia birodalma , sz.

Források

  1. ↑ Vírusok taxonómiája a Vírusok  Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV) honlapján .
  2. ↑ 1 2 Vírusok taxonómiája  (angolul) a Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottságának (ICTV) honlapján . (Hozzáférés: 2020. április 27.) .
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Krupovic M., Kuhn JH, Wang F., Baquero DP, Egelman EH, Koonin EV, Prangishvili D. Hozzon létre egy új birodalmat (  Adnaviria a lineáris dsDNS genomokkal rendelkező fonalas archaeális vírusok osztályozására) (docx ) ). A Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV) (2020. július 31.). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 13.
  4. ↑ 1 2 3 Lipothrixviridae . Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 23.
  5. ↑ 1 2 3 Rudiviridae . Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 23.
  6. ↑ 1 2 3 4 Prangishvili D. , Rensen E. , Mochizuki T. , Krupovic M. , Ictv Report Consortium. ICTV vírus taxonómiai profil: Tristromaviridae.  (angol)  // The Journal Of General Virology. - 2019. - február ( 100. évf. , 2. sz.). - 135-136 . o . doi : 10.1099 / jgv.0.001190 . — PMID 30540248 .
  7. ↑ Munson-McGee JH , Snyder JC , Young MJ Archaeal Viruses from High-Temperature Environments.  (angol)  // Gének. - 2018. - február 27. ( 9. köt . 3. sz .). - doi : 10.3390/genes9030128 . — PMID 29495485 .
  8. ↑ 1 2 Wang F. , Baquero DP , Su Z. , Osinski T. , Prangishvili D. , Egelman EH , Krupovic M. A fonalas vírus szerkezete családi kapcsolatokat tár fel az archaeal virosphere-on belül.  (angol)  // Virus Evolution. - 2020. - január ( 6. évf. , 1. sz.). - P. 023-023 . - doi : 10.1093/ve/veaa023 . — PMID 32368353 .
  9. ↑ Prangshvili D, Krupovic M. Hozzon létre Alphatristromavirus nemzetséget az új Tristromaviridae családon belül , és távolítsa el az  Alphalipothrixvirus nemzetséget a Lipothrixviridae családból . A Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV) (2016. július). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 21.
  10. ↑ Lawrence CM , Menon S. , Eilers BJ , Bothner B. , Khayat R. , Douglas T. , Young MJ Archaeal viruses szerkezeti és funkcionális vizsgálatai.  (angol)  // The Journal Of Biological Chemistry. - 2009. - május 8. ( 284. évf . , 19. sz.). - P. 12599-12603 . - doi : 10.1074/jbc.R800078200 . — PMID 19158076 .
  11. ↑ 1 2 Rudiviridae  // Vírusrendszertan  . - 2012. - P. 311-315 . - doi : 10.1016/B978-0-12-384684-6.00029-X .
  12. ↑ Lipothrixviridae  (angol)  // Vírustaxonómia. - 2012. - P. 211-221 . - doi : 10.1016/B978-0-12-384684-6.00020-3 .
  13. ↑ ViralZone: Lipothrixviridae . Letöltve: 2021. október 17. Az eredetiből archiválva : 2021. október 17.
  14. ↑ ViralZone: Tristromaviridae . Letöltve: 2021. október 17. Az eredetiből archiválva : 2021. október 17.
  15. ↑ Krupovic M. , Dolja VV , Koonin EV The LUCA and its complex virome.  (angol)  // Nature Reviews. mikrobiológia. - 2020. - július 14. - doi : 10.1038/s41579-020-0408-x . — PMID 32665595 .
  16. ↑ 1 2 Snyder JC , Bolduc B. , Young MJ 40 Years of archaeal virology: Expanding viral diversity.  (angol)  // Virológia. - 2015. - május ( 479-480. köt .). - P. 369-378 . - doi : 10.1016/j.virol.2015.03.031 . — PMID 25866378 .
  17. ↑ Stedman K. Wolfram ASM Letter . Portland Állami Egyetem. Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 21.
  18. ↑ Janekovic D. , Wunderl S. , Holz I. , Zillig W. , Gierl A. , Neumann H. TTV1, TTV2 és TTV3, a Thermoproteus  tenax rendkívül termofil, anaerob, kénredukáló archaebacterium víruscsaládja  // Molekuláris és Általános genetika MGG. - 1983. - október ( 192. évf. , 1-2. sz. ). - P. 39-45 . — ISSN 0026-8925 . - doi : 10.1007/BF00327644 .
  19. ↑ ICTV rendszertani előzmények: Betatritromavirus TTV1 . Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 23.
  20. ↑ Prangishvili D. , Arnold HP , Götz D. , Ziese U. , Holz I. , Kristjansson JK , Zillig W. Egy új víruscsalád, a Rudiviridae: Structure, virus-host interactions and genome variability of the sulfolobus viruses SIRV1 and SIRV2 .  (angol)  // Genetika. - 1999. - augusztus ( 152. évf. , 4. sz.). - P. 1387-1396 . - doi : 10.1093/genetics/152.4.1387 . — PMID 10430569 .
  21. ↑ ICTV rendszertani története: Ligamenvirales . Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 21.
  22. ↑ Prangishvili D., Krupovic M. Hozd létre a Ligamenvirales rendet , amely a Rudiviridae és Lipothrixviridae családokat tartalmazza . A Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV) (2012. június 21.). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. július 21.
  23. ↑ ICTV taxonómia története: Adnaviria . Vírusok Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV). Letöltve: 2021. július 20. Az eredetiből archiválva : 2021. június 11.