Hepadnaviridae - Hepadnaviridae

Hepadnaviridae
Hepatit B virüsü viryonlarını gösteren TEM mikrografı
TEM mikrograf gösteren Hepatit B virüsü Virionlar
Virüs sınıflandırması e
(rütbesiz):Virüs
Diyar:Riboviria
Krallık:Pararnavirae
Şube:Artverviricota
Sınıf:Revtraviricetes
Sipariş:Blubervirales
Aile:Hepadnaviridae
Genera[1]

Hepadnaviridae[a] bir aile virüsler. İnsanlar, maymunlar ve kuşlar doğal konakçı olarak hizmet eder. Şu anda bu ailede 5 cinse bölünmüş 18 tür vardır. En tanınmış üyesi hepatit B virüsü. Bu aile ile ilişkili hastalıklar şunları içerir: karaciğer hepatit, hepatosellüler karsinomlar (kronik enfeksiyonlar) ve siroz gibi enfeksiyonlar.[2][3] Sıradaki tek ailedir Blubervirales.

Taksonomi

Aşağıdaki cinsler tanınır:

Ek olarak, 'Afrika çiklit hepadnavirüsü' (ACHBV) tanımlanmıştır, ancak kabul edilen bir tür değildir.[4]

Tarih ve keşif

İnsan popülasyonları arasında bulaşabilen karaciğer hastalıkları tıp tarihinin erken dönemlerinde tanımlanmış olmasına rağmen, viral bir etiyolojik ajana sahip bilinen ilk hepatit Hepatit A idi. picornaviridae aile. Hepatit B Virüsü (HBV) 1930'larda ve 1940'larda kızamık, kabakulak ve sarı humma aşılarının kontaminasyonu nedeniyle Hepatit A'dan farklı bir enfeksiyon olarak tanımlanmıştır. Bu aşılar, stabilize edici bir ajan olarak HBV ile enfekte insan serumu içeriyordu. HBV, 1960'larda yeni bir DNA virüsü olarak tanımlandı, ardından birkaç on yıl sonra flavivirüs Hepatit C. HBV ilk olarak laboratuvarda "Avustralya ajanı" olarak tanımlanmıştır. Blumberg ve bir Aborijin transfüzyon hastasının kanındaki meslektaşları. Bu çalışma Blumberg'e 1976 Nobel Tıp Ödülü'nü kazandırdı.

Genetik şifre

HBV'nin genom organizasyonu; genler örtüşüyor

Hepadnavirüslerin çok küçük genomlar kısmen çift sarmallı, kısmen tek sarmallı dairesel DNA (pdsDNA). Genom, iki iplikten oluşur, daha uzun bir negatif-duyu ipliği ve daha kısa ve pozitif-anlamda değişken uzunlukta bir iplik. Virionda bu iplikler, uzun ipliğin iki ucu buluşacak, ancak kovalent olarak birbirine bağlanmayacak şekilde düzenlenir. Daha kısa iplik, bu bölünmeyle üst üste gelir ve bölünmenin her iki tarafındaki daha uzun ipliğe, iki ipi bir arada eşleyen bir doğrudan tekrar (DR) segmenti aracılığıyla bağlanır. Replikasyonda viral pdsDNA, konakçı hücre çekirdeğinde viral polimeraz tarafından kovalent olarak kapalı dairesel DNA'ya (cccDNA) dönüştürülür.

Grup 7 virüsü olduğu için, çoğaltma bir RNA orta düzey. Dört ana açık okuma çerçeveleri kodlanmıştır (ORF'ler) ve virüsün yedi proteini kodlayan bilinen dört geni vardır: çekirdek kapsid proteini, viral polimeraz, yüzey antijenler —PreS1, preS2 ve S, X proteini ve HBeAg. X proteininin yapısal olmadığı düşünülmektedir. İşlevi ve önemi tam olarak anlaşılamamıştır, ancak konakçı gen ekspresyon modülasyonu ile ilişkili olduğundan şüphelenilmektedir.

Viral polimeraz

Hepadnaviridae Diğer bazı virüslerin yaptığı gibi ana makineyi birlikte kullanmak yerine kendi polimerazlarını kodlar. Bu enzim, genomu kopyalamak için RNA'yı DNA'ya dönüştürmek için ters transkriptaz aktivitesine sahip olması bakımından viral polimerazlar arasında benzersizdir (bu kabiliyete sahip bir polimerazı kodlayan diğer tek insan-patojenik virüs ailesi, Retroviridae ), RNAz aktivitesi (DNA genomu, RNA şablonunu yok etmek ve pdsDNA genomunu üretmek için replikasyon için virionlarda paketlenmiş pgRNA'dan sentezlendiğinde kullanılır) ve DNA'ya bağımlı-DNA-polimeraz aktivitesi (içinde pdsDNA'dan cccDNA oluşturmak için kullanılır) çoğaltma döngüsünün ilk adımı).

Zarf proteinleri

Hepatit zarf proteinleri, viral preS1, preS2 ve S genlerinden yapılan alt birimlerden oluşur. L ("büyük" için) zarf proteini üç alt birimin tümünü içerir. M ("orta" için) proteini yalnızca preS2 ve S içerir. S ("küçük" için) proteini yalnızca S içerir. Bu zarf proteini altuntisini kodlayan genom kısımları, hem aynı çerçeveyi hem de aynı durdurma kodonunu paylaşır (iç içe geçmiş transkriptler üretir) Ön S1 önce kodlanır (5 'ucuna en yakın), ardından doğrudan S2 öncesi ve S tarafından kodlanır. S1 öncesi bölgenin başlangıcından bir transkript yapıldığında, tümü transkripte üç gen dahil edilir ve L proteini üretilir, transkript, ön-S2'nin başlangıcında pro-S1'den sonra başladığında, nihai protein yalnızca ön-S2 ve S alt birimlerini içerir ve bu nedenle bir M proteinidir. Yalnızca S alt birimini içeren en küçük zarf proteini, en çok 3 'ucuna en yakın kodlandığı ve en kısa kopyadan geldiği için yapılır. Bu zarf proteinleri, viral kapsid ve genomdan bağımsız olarak bulaşıcı olmayan virüs benzeri parçacıklar halinde birleşebilir. virüse pleomorfik verin ortaya çıkar ve konakçılarda güçlü bir bağışıklık tepkisini teşvik eder.

Çoğaltma

Hepadnavirüsler, bir RNA ara (kullanarak cDNA'ya geri yazarlar) ters transkriptaz ). Ters transkriptaz, kısa bir 3- veya 4-nükleotid primere kovalent olarak bağlanır.[5] Çoğu hepadnavirüs yalnızca belirli konakçılarda çoğalır ve bu, in vitro yöntemlerin kullanıldığı deneyleri çok zorlaştırır.

Virüs, hücrelerdeki belirli reseptörlere bağlanır ve çekirdek parçacık hücreye girer. sitoplazma. Bu daha sonra, kısmen çift sarmallı DNA'nın, tam bir dairesel dsDNA genomu (kovalent olarak kapalı dairesel DNA veya cccDNA olarak adlandırılır) oluşturmak için viral polimeraz tarafından 'onarıldığı' çekirdeğe yer değiştirir. Genom daha sonra geçer transkripsiyon konak hücre RNA polimeraz ve pregenomik RNA (pgRNA) tarafından çekirdekten gönderilir. PgRNA, viral polimeraz içeren birleştirilmiş bir viral kapsid içine yerleştirilir. Bu kapsidin içinde genom, RNA'ya bağımlı DNA polimeraz olarak polimerazın aktivitesi ve ardından pgRNA transkriptini ortadan kaldırmak için bir RNAz olarak RNA'dan pdsDNA'ya dönüştürülür. Bu yeni viryonlar ya hücreyi başkalarına bulaştırmak için terk eder ya da hemen parçalanır, böylece yeni viral genomlar çekirdeğe girebilir ve enfeksiyonu büyütebilir. Tomurcuklanma yoluyla hücre çıkışını terk eden virionlar.

CinsAna bilgisayar ayrıntılarıDoku tropizmiGiriş ayrıntılarıSürüm ayrıntılarıÇoğaltma sitesiMontaj sitesiAktarma
AvihepadnavirusKuşHepatositlerHücre reseptör endositozuTomurcuklananÇekirdekSitoplazmaDikey: ebeveyn; seks; kan
Ortohepadnavirüsİnsanlar; memelilerHepatositlerHücre reseptör endositozuTomurcuklananÇekirdekSitoplazmaDikey: ebeveyn; seks; kan

Yapısı

Hepadnaviridae'deki virüsler, küresel geometriler ve T = 4 simetri ile sarılmıştır. Çap yaklaşık 42 nm'dir. Genomlar, yaklaşık 3.2 kb uzunluğunda daireseldir. Genom 7 proteini kodlar.[2]

CinsYapısıSimetriCapsidGenomik düzenlemeGenomik segmentasyon
AvihepadnavirusİkosahedralT = 4ZarfsızSirkülerMonopartit
OrtohepadnavirüsİkosahedralT = 4ZarfsızSirkülerMonopartit

Evrim

Kuş DNA'sındaki viral genomların varlığına dayanarak, hepadnavirüslerin evrimleştiği görülmektedir>82 milyon yıl önce.[6] Kuşlar, Hepadnaviridae memeliler bir kuşun ardından enfekte olur (bkz. ana bilgisayar anahtarı ).

Endojen hepatit B virüsü genomları, timsah, yılan ve kaplumbağa genomlar.[7] Bu, bu virüslerin omurgalılara uzun süredir enfekte olduğunu gösteriyor. 200 milyon yıl önce.

Hepadnavirüsler balıklarda ve amfibilerde de tanımlanmıştır.[4] Bu, bu ailenin omurgalılarla birlikte evrimleştiğini gösteriyor.

Filogenetik ağaçlar, kuş virüslerinin sürüngenleri enfekte edenlerden kaynaklandığını öne sürüyor. Memelileri etkileyenler, balıklarda bulunanlarla daha yakından ilişkili görünmektedir.[8]

Bir virüs ailesi - Nackednaviridae - balıktan izole edilmiştir.[9] Bu aile, Hepadnaviridae'ninkine benzer bir genomik organizasyona sahiptir. Bu iki aile ayrıldı 400 milyon yıl önce Hepadnaviridae için eski bir köken olduğunu düşündürmektedir.

Hücre tropizmi

Hepadnavirüsler, "hepa" adından da anlaşılacağı gibi, karaciğer hücrelerini enfekte eder ve hepatite neden olur. Bu sadece insan patojeni Hepatit B Virüsü için değil, aynı zamanda diğer organizmaları enfekte eden hepadnavirüsler için de geçerlidir. Dinamik fazın "yapışma" adımı - bir dış viral proteinin bir konak hücre proteini ile kararlı bir şekilde etkileşime girdiği - hücre tropizmini belirler. HBV durumunda konakçı reseptör, insan sodyum taurokolat reseptörüdür (NTCP ), safra asidi alımının bir aracıdır ve virüs anti-reseptörü, bol miktarda HB-AgS zarf proteinidir.[10]

Notlar

  1. ^ Etimoloji - portmanteau of hepa (karaciğer: birincil insan üyesi olan Hepatit B'ye referans) DNA virüs.

Referanslar

  1. ^ "Virüs Taksonomisi: 2018b Sürümü" (html). Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi (ICTV). Şubat 2019. Alındı 14 Mart 2019.
  2. ^ a b "Viral Bölge". ExPASy. Alındı 15 Haziran 2015.
  3. ^ ICTV. "Virüs Taksonomisi: 2014 Sürümü". Alındı 15 Haziran 2015.
  4. ^ a b Dill JA, Camus AC, Leary JH, Di Giallonardo F, Holmes EC, Ng TF (Eylül 2016). "Balıklardan ve Amfibilerden Farklı Viral Soylar Hepadnavirüslerin Karmaşık Evrimsel Tarihini Ortaya Çıkarıyor". Journal of Virology. 90 (17): 7920–33. doi:10.1128 / JVI.00832-16. PMC  4988138. PMID  27334580.
  5. ^ Shin MK, Lee J, Ryu WS (Haziran 2004). "Yeni bir cis etkili eleman, hepatit B virüsü genomunun ters transkripsiyonu sırasında eksi sarmallı DNA sentezini kolaylaştırır". Journal of Virology. 78 (12): 6252–62. doi:10.1128 / JVI.78.12.6252-6262.2004. PMC  416504. PMID  15163718.
  6. ^ Suh A, Brosius J, Schmitz J, Kriegs JO (2013). "Mesozoik bir paleovirüsün genomu, hepatit B virüslerinin evrimini ortaya koyuyor". Doğa İletişimi. 4: 1791. doi:10.1038 / ncomms2798. PMID  23653203.
  7. ^ Suh A, Weber CC, Kehlmaier C, Braun EL, Green RE, Fritz U, Ray DA, Ellegren H (Aralık 2014). "Amniyotlar ve hepadnaviridae'nin erken Mezozoik birlikteliği". PLoS Genetiği. 10 (12): e1004559. doi:10.1371 / journal.pgen.1004559. PMC  4263362. PMID  25501991.
  8. ^ Lauber C, Seitz S, Mattei S, Suh A, Beck J, Herstein J, Börold J, Salzburger W, Kaderali L, Briggs JA, Bartenschlager R (Eylül 2017). "Zarfsız Balık Virüsü Ailesi Yoluyla Hepatit B Virüslerinin Kökenini ve Evrimini Deşifre Etmek". Hücre Konakçı ve Mikrop. 22 (3): 387–399.e6. doi:10.1016 / j.chom.2017.07.019. PMC  5604429. PMID  28867387.
  9. ^ Lauber C, Seitz S, Mattei S, Suh A, Beck J, Herstein J, Börold J, Salzburger W, Kaderali L, Briggs JA, Bartenschlager R (Eylül 2017). "Zarfsız Balık Virüsü Ailesi Yoluyla Hepatit B Virüslerinin Kökenini ve Evrimini Deşifre Etmek". Hücre Konakçı ve Mikrop. 22 (3): 387–399.e6. doi:10.1016 / j.chom.2017.07.019. PMC  5604429. PMID  28867387.
  10. ^ Yan H, Zhong G, Xu G, He W, Jing Z, Gao Z, Huang Y, Qi Y, Peng B, Wang H, Fu L, Song M, Chen P, Gao W, Ren B, Sun Y, Cai T , Feng X, Sui J, Li W (Kasım 2012). "Sodyum taurokolat birlikte taşınan polipeptit, insan hepatit B ve D virüsü için fonksiyonel bir reseptördür". eLife. 1: e00049. doi:10.7554 / eLife.00049. PMC  3485615. PMID  23150796.

Dış bağlantılar