Çift sarmallı RNA virüsleri - Double-stranded RNA viruses

Çift sarmallı RNA virüsü
Rotavirus.jpg
Elektron mikrografı rotavirüsler. Çubuk = 100 nm
Virüs sınıflandırması
Grup:
Grup III (dsRNA )
Krallık: Filum: Sınıf

Çift sarmallı RNA virüsleri (dsRNA virüsleri) bir polifirik grubu virüsler olduğu çift ​​sarmallı yapılmış genomlar ribonükleik asit. Çift sarmallı genom, bir pozitif sarmallı RNA viral tarafından RNA'ya bağımlı RNA polimeraz (RdRp). Pozitif sarmallı RNA şu şekilde kullanılabilir: haberci RNA (mRNA) olabilir tercüme tarafından viral proteinlere Konak hücre ribozomlar. Pozitif sarmallı RNA, yeni bir çift sarmallı viral genom oluşturmak için RdRp tarafından da kopyalanabilir.[1]

Çift sarmallı RNA virüsleri iki ayrı filumda sınıflandırılır Duplornaviricota ve Pisuviricota (özellikle sınıf Duplopiviricetes ), krallıkta olan Orthornavirae ve Diyar Riboviria. İki grup ortak bir dsRNA virüs atasını paylaşmaz. Çift sarmallı RNA virüsleri, pozitif sarmallı RNA virüsleri. İçinde Baltimore sınıflandırması sistem, dsRNA virüsleri Grup III'e aittir.[2]

Virüs grubu üyeleri, ana bilgisayar aralığında (hayvanlar, bitkiler, mantarlar, ve bakteri ), genom segment numarası (birden on ikiye kadar) ve Virion organizasyon (T numarası, kapsid katmanlar veya taretler). Çift sarmallı RNA virüsleri şunları içerir: rotavirüsler, dünya çapında yaygın bir neden olarak bilinir gastroenterit küçük çocuklarda ve mavi dil virüsü sığır ve koyunların ekonomik olarak önemli bir patojeni. Aile Reoviridae konakçı aralığı açısından en büyük ve en çeşitli dsRNA virüs ailesidir.[3]

Sınıflandırma

İki tür dsRNA virüsü vardır: filum Duplornaviricota ve sınıf Duplopiviricetesfilumda olan Pisuviricota. Her ikisi de krallığa dahildir Orthornavirae krallıkta Riboviria. RdRp'nin filogenetik analizine dayalı olarak, iki sınıf ortak bir dsRNA atasını paylaşmaz, bunun yerine farklı pozitif duyarlı, tek sarmallı RNA virüslerinden ayrı olarak gelir. İçinde Baltimore sınıflandırması mRNA sentez tarzlarına göre virüsleri gruplayan sistem, dsRNA virüsleri grup III'tür.[2][4]

Duplornaviricota

Duplornaviricota dahil olmak üzere çoğu dsRNA virüsünü içerir reovirüsler, çeşitli ökaryotları enfekte eden ve sistovirüsler prokaryotları enfekte ettiği bilinen tek dsRNA virüsleri. RdRp dışında, virüsler Duplornaviricota aynı zamanda bir sözde T = 2 kafesi üzerinde organize edilmiş 60 homo- veya heterodimer kapsid proteini içeren ikosahedral kapsidleri paylaşır. Filum üç sınıfa ayrılır: Chrymotiviricetes öncelikle mantar ve protozoan virüsleri içeren, Resentoviricetes, reovirüsler içeren ve Vidaverviricetes, sistovirüsler içeren.[2][4]

Duplopiviricetes

Sınıf Duplopiviricetes dsRNA virüslerinin ikinci soyudur ve filumda bulunur Pisuviricota, aynı zamanda pozitif anlamda tek sarmallı RNA virüsleri içerir. Duplopiviricetes çoğunlukla bitki ve mantar virüsleri içerir ve aşağıdaki dört aileyi içerir: Amalgaviridae, Hypoviridae, Partitiviridae, ve Picobirnaviridae.[2][4]

Seçilmiş türler hakkında notlar

Reoviridae

Reoviridae şu anda dokuza sınıflandırılmıştır cins. Bu virüslerin genomları, 10 ila 12 segmentten oluşur. dsRNA, her biri genellikle birini kodlar protein. Olgun virionlar zarfsızdır. Birden fazla proteinden oluşan kapsidleri, ikosahedral simetri ve genellikle eşmerkezli katmanlar halinde düzenlenir. DsRNA virüslerinin ayırt edici bir özelliği, aile birleşimlerinden bağımsız olarak, bunları gerçekleştirme yetenekleridir. transkripsiyon dsRNA segmentlerinin, uygun koşullar altında, kapsid içinde. Tüm bu virüslerde enzimler endojen transkripsiyon için gerekli olan bu nedenle viryon yapısının bir parçasıdır.[3]

Ortorovirüsler

ortorovirüsler (reovirüsler ) virüsün prototip üyeleridir Reoviridae cinsin yaklaşık yarısını oluşturan taretli üyelerin ailesi ve temsilcisi. Ailenin diğer üyeleri gibi, reovirüsler zarfsızdır ve segmentli bir dsRNA'yı kapsülleyen eş merkezli kapsid kabukları ile karakterize edilir. genetik şifre. Özellikle, reovirüs sekiz yapısal proteine ​​ve on dsRNA segmentine sahiptir. Hücre girişi ve replikasyonuna bir dizi soyma aşaması ve konformasyonel değişiklik eşlik eder. En iyi çalışılmış genotip olan memeli reovirüsünün (MRV) neredeyse tüm proteinleri için yüksek çözünürlüklü yapılar bilinmektedir. Elektron kriyosumikroskopi (cryoEM) ve X-ışını kristalografi iki spesifik MRV suşu, tip 1 Lang (T1L) ve tip 3 Dearing (T3D) hakkında çok sayıda yapısal bilgi sağlamıştır.[5]

Sipovirüs

Sitoplazmik polihedroz virüsleri (CPV'ler) cinsi oluşturur Sipovirüs ailenin Reoviridae. CPV'ler, aşağıdakilere göre 14 türe sınıflandırılır: elektroforetik genom bölümlerinin göç profilleri. Cypovirüs, ortorirüsün iç çekirdeğine benzer tek bir kapsid kabuğuna sahiptir. CPV, çarpıcı kapsid stabilitesi sergiler ve tamamen endojen RNA transkripsiyonu ve işleme kapasitesine sahiptir. CPV proteinlerinin genel kıvrımları diğer reovirüslerinkine benzer. Bununla birlikte, CPV proteinleri, geniş moleküller arası etkileşimlerine katkıda bulunan ekleme alanlarına ve benzersiz yapılara sahiptir. CPV taret proteini, iki metilaz yüksek oranda korunan alan adları sarmal -pair / β-sheet / helix-pair sandviç kıvrımı ancak ortorirüste bulunan β-fıçı flapından yoksundur λ2. Taret proteini fonksiyonel alanlarının istiflenmesi ve mRNA salım yolu boyunca daralma ve A artışlarının varlığı, RNA transkripsiyonunun, işlemesinin ve salımının oldukça koordineli adımlarını düzenlemek için gözenekleri ve kanalları kullanan bir mekanizmayı gösterir.[6]

Rotavirüs

Rotavirüs akutun en yaygın nedenidir gastroenterit dünya çapında bebeklerde ve küçük çocuklarda. Bu virüs bir dsRNA genomu içerir ve Reoviridae aile. Rotavirüs genomu, on bir dsRNA segmentinden oluşur. Her bir genom bölümü, iki proteini kodlayan bölüm 11 dışında bir proteini kodlar. On iki protein arasında, altısı yapısal, altısı yapısal olmayan proteindir.[7]Çift sarmallı RNA zarfsız bir virüstür

Mavi dil virüsü

Cinsin üyeleri Orbivirüs içinde Reoviridae aile eklembacaklılardan kaynaklanan virüsler ve yüksek morbidite ve mortaliteden sorumludur. geviş getiren hayvanlar. Mavi dil virüsü Hayvancılıkta hastalığa neden olan (BTV) (koyun, keçi, sığırlar ) son otuz yıldır moleküler çalışmaların ön saflarında yer almıştır ve şimdi en iyi anlaşılanı temsil etmektedir. orbivirüs moleküler ve yapısal seviyelerde. BTV, ailenin diğer üyeleri gibi, yedi yapısal protein ve 10 farklı boyutta dsRNA bölümünden oluşan bir RNA genomu içeren karmaşık, zarfsız bir virüstür.[8][9]

Fitoreovirüsler

Fitoreovirüsler taretli değil reovirüsler Bunlar, özellikle Asya'da başlıca tarımsal patojenlerdir. Bu ailenin bir üyesi, Pirinç Cüce Virüsü (RDV) tarafından kapsamlı bir şekilde çalışılmıştır. elektron kriyomikroskopi ve X-ışını kristalografisi. Bu analizlerden, kapsid proteinlerinin atomik modelleri ve kapsid montajı için makul bir model türetilmiştir. RDV'nin yapısal proteinleri diğer proteinlere dizi benzerliği paylaşmazken, kıvrımları ve genel kapsid yapısı diğer proteinlere benzerdir. Reoviridae.[10]

Saccharomyces cerevisiae virüs L-A

L-A dsRNA virüsü of Maya Saccharomyces cerevisiae ana kaplama proteini Gag (76 kDa) ve -1 ribozomal çerçeve kayması ile oluşturulan bir Gag-Pol füzyon proteinini (180 kDa) kodlayan tek bir 4.6 kb genomik segmente sahiptir. L-A, çoğaltmayı destekleyebilir ve kapsülleme Her biri salgılanan bir protein toksini (öldürücü toksin) kodlayan ve bu toksine karşı bağışıklığı kodlayan, M dsRNA olarak adlandırılan birkaç uydu dsRNA'nın herhangi birinin ayrı viral partiküllerinde. L-A ve M, çiftleşme sürecinde oluşan sitoplazmik karışımla hücreden hücreye iletilir. Ne hücreden doğal olarak salınır ne de başka mekanizmalarla hücrelere girer, ancak doğada maya çiftleşmesinin yüksek frekansı, bu virüslerin doğal izolatlarda geniş dağılımına neden olur. Dahası, memelilerin dsRNA virüsleri ile yapısal ve işlevsel benzerlikler, bu varlıkların virüs olarak değerlendirilmesini faydalı kılmıştır.[11]

Bulaşıcı bursal hastalık virüsü

Bulaşıcı bursal hastalık virüsü (IBDV) ailenin en iyi karakterize edilmiş üyesidir Birnaviridae. Bu virüsler, tek katmanlı ikosahedral kapsidler içine alınmış bipartit dsRNA genomlarına sahiptir. T = 13l geometri. IBDV, işlevsel stratejileri ve yapısal özellikleri diğer birçok ikosahedral dsRNA virüsüyle paylaşır, ancak T = 1 (veya sözde T = 2) ortak çekirdek Reoviridae, Cystoviridae, ve Totiviridae. IBDV kapsid proteini, bazı pozitif duyarlı tek sarmallı RNA virüslerinin kapsid proteinlerine homoloji gösteren yapısal alanlar sergiler. nodavirüsler ve tetravirüsler yanı sıra T = 13 kapsid kabuk proteini Reoviridae. T = 13 IBDV kapsidinin kabuğu, C-terminal alanının öncüsü pVP2'den çıkarılmasıyla üretilen bir protein olan VP2'nin trimerleriyle oluşturulur. PVP2'nin kırpılması, olgunlaşma sürecinin bir parçası olarak olgunlaşmamış parçacıklar üzerinde gerçekleştirilir. Diğer önemli yapısal protein olan VP3, çok işlevli bir bileşendir. T = PVP2'nin doğal yapısal polimorfizmini etkileyen 13 kabuk. Virüs kodlu RNA bağımlı RNA polimeraz, VP1, VP3 ile ilişkisi yoluyla kapside dahil edilir. VP3 ayrıca viral dsRNA genomu ile kapsamlı bir şekilde etkileşime girer.[12]

Bakteriyofaj Φ6

Bakteriyofaj Φ6, üyesidir Cystoviridae aile. Bulaştırır Pseudomonas bakteriler (tipik olarak bitki patojenik P. syringae). Toplam ~ 13.5 kb uzunluğunda, üç parçalı, parçalı, çift sarmallı bir RNA genomuna sahiptir. Φ6 ve akrabalarının nükleokapsidlerinin etrafında bir lipid membranı vardır, bakteriyofajlar. Bu bir litik fajdır, ancak belirli koşullar altında bir "taşıyıcı durum" olarak tanımlanabilecek parçalanmada bir gecikme sergilediği gözlemlenmiştir.[13]

Anti-virüsler

Hücreler normal sırasında çift sarmallı RNA üretmediğinden nükleik asit metabolizması doğal seçilim, temas halinde dsRNA'yı yok eden enzimlerin evrimini desteklemiştir. Bu tür enzimlerin en iyi bilinen sınıfı Dicer. Çift sarmallı RNA virüslerinin bu savunmasızlığından yararlanan geniş spektrumlu anti-virüslerin sentezlenebileceği umulmaktadır.[14]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Çift sarmallı RNA virüsü replikasyonu". ViralZone. İsviçre Biyoinformatik Enstitüsü. Alındı 6 Ağustos 2020.
  2. ^ a b c d Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf YI, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH (18 Ekim 2019). "Riboviria bölgesi için tüm temel taksonomik sıraları dolduran bir megateksonomik çerçeve oluşturun" (docx). Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi (ICTV). Alındı 15 Ağustos 2020.
  3. ^ a b Patton 2008
  4. ^ a b c Wolf YI, Kazlauskas D, Iranzo J, Lucia-Sanz A, Kuhn JH, Krupovic M, Dolja VV, Kooning EV (27 Kasım 2018). "Küresel RNA Viromunun Kökenleri ve Evrimi". mBio. 9 (6): e02329-18. doi:10.1128 / mBio.02329-18. PMC  6282212. PMID  30482837.
  5. ^ Dryden, Kelly A .; Coombs, Kevin M .; Yeager, Mark (2008). "Bölüm 1: Orthoreovirüslerin Yapısı". Patton 2008. s. 3–. ISBN  9781904455219.
  6. ^ Z. Hong Zhou (2008). "Bölüm 2: Cypovirüs". Patton 2008. s. 27–. ISBN  9781904455219.
  7. ^ Xiaofang Jiang; Crawford, Sue E .; Estes, Mary K .; Prasad, B.V. Venkataram (2008). "Bölüm 3: Rotavirüs Yapısı". Patton 2008. s. 45–. ISBN  9781904455219.
  8. ^ Roy P (2008). "Bluetongue Virüsünün Yapısı ve İşlevi ve Proteinleri". Parçalı Çift-sarmallı RNA Virüsleri: Yapı ve Moleküler Biyoloji. Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-21-9.
  9. ^ Mettenleiter, T.C .; Sobrino, F., eds. (2008). Hayvan Virüsleri: Moleküler Biyoloji. Caister Academic. ISBN  978-1-904455-22-6.
  10. ^ Baker, Matthew L .; Z. Hong Zhou; Wah Chiu (2008). "Bölüm 5: Fitoreovirüslerin Yapıları". Patton 2008. s. 89–. ISBN  9781904455219.
  11. ^ Wickner; et al. (2008). "Maya dsRNA Virüsü L-A Memeli dsRNA Virüs Çekirdeklerine Benziyor". Parçalı Çift-sarmallı RNA Virüsleri: Yapı ve Moleküler Biyoloji. Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-21-9.
  12. ^ Castón, José R .; Rodríguez, José F .; Carrascosa José L. (2008). "Enfeksiyöz Bursal Hastalık Virüsü (IBDV): T = 1 Çekirdeği Olmayan T = 13 Kapsidli Segmentli Çift İplikli Bir RNA Virüsü". Patton 2008. s. 133–. ISBN  9781904455219.
  13. ^ Koivunen, Minni R. L .; Sarin, L. Peter; Bamford, Dennis H. (2008). "Bölüm 14: dsRNA Bakteriyofaj Φ6'nın RNA'ya Bağımlı RNA Polimerazına İlişkin Yapı-Fonksiyon Bilgileri". Patton 2008. s. 239–. ISBN  9781904455219.
  14. ^ Binici, Todd H .; Zook, Christina E .; Boettcher, Tara L .; Wick, Scott T .; Pancoast, Jennifer S .; Zusman Benjamin D. (2011). Sambhara, Suryaprakash (ed.). "Geniş Spektrumlu Antiviral Terapötikler". PLoS ONE. 6 (7): e22572. Bibcode:2011PLoSO ... 622572R. doi:10.1371 / journal.pone.0022572. PMC  3144912. PMID  21818340. ... Double-stranded RNA (dsRNA) Activated Caspase Oligomerizer (DRACO) olarak adlandırılan yeni bir geniş spektrumlu antiviral yaklaşım ...

Kaynakça