Войти
| Вирус с двухцепочечной РНК | |
|---|---|
 | |
| Электронная микрофотография ротавирусы. Полоса = 100 нм | |
| Классификация вирусов | |
| Группа: | Группа III (дцРНК ) |
| Царство: Тип: Класс | |
Вирусы с двухцепочечной РНК (вирусы дцРНК ) представляют собой полифилетическую группу вирусов, которые имеют двухцепочечные геномы, состоящие из рибонуклеиновой кислоты. Двухцепочечный геном используется для транскрипции РНК с положительной цепью вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой (RdRp РНК с положительной цепью может быть использована в качестве информационной РНК (мРНК), которая может быть транслирована в вирусные белки рибосомами клетки-хозяина. РНК с положительной цепью также может реплицироваться с помощью RdRp для создания нового двухцепочечного вирусного генома.
Вирусы с двухцепочечной РНК подразделяются на два отдельных типа Duplornaviricota и Pisuviricota (конкретно класс Duplopiviricetes ), которые находятся в королевстве Orthornavirae и царстве Рибовирия. Эти две группы не имеют общего предка вируса дцРНК. Вирусы с двухцепочечной РНК произошли два разных периода времени от вирусов с положительной цепью РНК. В системе классификации Балтимора вирусы дцРНК относятся к группе III.
Члены группы вирусов сильно различаются по диапазону хозяев (животные, растения, грибов и бактерий ), номер сегмента генома (от одного до двенадцати) и вирион организация (Т-номер, слои капсида или турели). К двухцепочечным РНК-вирусам относятся ротавирусы, известные во всем мире как частая причина гастроэнтерита у детей раннего возраста, и вирус блютанга, экономически значимый патоген крупного рогатого скота и овца. Семейство Reoviridae является самым большим и наиболее разнообразным семейством вирусов дцРНК с точки зрения диапазона хозяев.
Две ветви Существуют вирусы дцРНК: тип Duplornaviricota и класс Duplopiviricetes, относящийся к типу Pisuviricota. Оба входят в королевство Орторнавиры в королевстве Рибовирия. Основываясь на филогенетическом анализе RdRp, две клады не имеют общего предка дцРНК, а вместо этого происходят по отдельности от разных вирусов с положительной одноцепочечной РНК. В системе классификации Балтимора, которая группирует вирусы вместе на основе их способа синтеза мРНК, вирусы дцРНК относятся к группе III.
Duplornaviricota содержит большинство вирусов дцРНК, включая реовирусы, которые инфицируют широкий спектр эукариот, и цистовирусы, которые являются единственными вирусами дцРНК, которые, как известно, заражают прокариот. Помимо RdRp, вирусы Duplornaviricota также имеют общие икосаэдрические капсиды, которые содержат 60 гомо- или гетеродимеров капсидного белка, организованных на решетке псевдот = 2. Этот тип делится на три класса: Chrymotiviricetes, который в основном содержит вирусы грибков и простейших, Resentoviricetes, содержащий реовирусы, и Vidaverviricetes, содержащий цистовирусы.
Класс Duplopiviricetes является второй кладой вирусов дцРНК и относится к типу Pisuviricota, который также содержит вирусы с одноцепочечной РНК с положительным смыслом. Duplopiviricetes в основном содержит вирусы растений и грибов и включает следующие четыре семейства: Amalgaviridae, Hypoviridae, Partitiviridae и Picobirnaviridae.
Reoviridae в настоящее время подразделяются на девять родов. Геномы этих вирусов состоят из 10–12 сегментов дцРНК, каждый из которых обычно кодирует один белок. Зрелые вирионы не имеют оболочки. Их капсиды, образованные множеством белков, имеют симметрию икосаэдра и обычно расположены концентрическими слоями. Отличительной особенностью вирусов дцРНК, независимо от их семейной принадлежности, является их способность осуществлять транскрипцию сегментов дцРНК в соответствующих условиях внутри капсида. Таким образом, во всех этих вирусах ферменты, необходимые для эндогенной транскрипции, являются частью структуры вириона.
ортореовирусы (реовирусы ) являются прототипными членами семейства вирусов Reoviridae и представляют членов с турелью, которые составляют около половины родов. Как и другие члены этого семейства, реовирусы не имеют оболочки и характеризуются концентрическими оболочками капсида, которые инкапсидируют сегментированный геном дцРНК . В частности, реовирус имеет восемь структурных белков и десять сегментов дцРНК. Последовательность шагов по снятию покрытия и конформационных изменений сопровождает вход в клетки и репликацию. Структуры высокого разрешения известны почти для всех белков реовируса млекопитающих (MRV), который является наиболее изученным генотипом. Электронная крио микроскопия (криоЭМ) и рентгеновская кристаллография предоставили обширную структурную информацию о двух конкретных штаммах MRV, типе 1 Lang (T1L) и типе 3 Деринга (T3D)..
Вирусы цитоплазматического полиэдроза (CPV) образуют род Cypovirus семейства Reoviridae. CPV подразделяются на 14 видов на основе профилей электрофоретической миграции их сегментов генома. Циповирус имеет только одну оболочку капсида, которая похожа на внутреннее ядро ортореовируса. CPV демонстрирует поразительную стабильность капсида и полностью способен к транскрипции и процессингу эндогенной РНК. Общие складки белков CPV аналогичны таковым у других реовирусов. Однако белки CPV имеют инсерционные домены и уникальные структуры, которые способствуют их обширным межмолекулярным взаимодействиям. Белок турели CPV содержит два домена метилазы с высококонсервативной сэндвич-парой спирали / β-лист / пара спиралей, но не имеет β-ствольного лоскута, присутствующего в ортореовирусе λ2. Сложение функциональных доменов белка турели и наличие сужений и пиков А вдоль пути высвобождения мРНК указывает на механизм, который использует поры и каналы для регулирования высококоординированных этапов транскрипции, процессинга и высвобождения РНК.
Ротавирус является наиболее частой причиной острого гастроэнтерита у младенцев и детей раннего возраста во всем мире. Этот вирус содержит геном дцРНК и является членом семейства Reoviridae. Геном ротавируса состоит из одиннадцати сегментов дцРНК. Каждый сегмент генома кодирует один белок, за исключением сегмента 11, который кодирует два белка. Из двенадцати белков шесть являются структурными, а шесть - неструктурными. Это двухцепочечный РНК-вирус без оболочки
Члены рода Orbivirus в семействе Reoviridae : Вирусы, переносимые членистоногими, являются причиной высоких показателей заболеваемости и смертности жвачных. Вирус синего языка (BTV), вызывающий заболевания домашнего скота (овец, коз, крупный рогатый скот ), был в авангарде молекулярных исследований для последние три десятилетия и сейчас представляет собой наиболее изученный орбивирус на молекулярном и структурном уровнях. ВКЛО, как и другие члены этого семейства, представляет собой сложный вирус без оболочки с семью структурными белками и геномом РНК, состоящим из 10 сегментов дцРНК разного размера.
Фитореовирусы без турели реовирусы, которые являются основными сельскохозяйственными патогенами, особенно в Азии. Один член этого семейства, вирус карликов риса (RDV), был тщательно изучен с помощью рентгеновской кристаллографии. На основе этих анализов были получены атомные модели белков капсида и правдоподобная модель сборки капсида. Хотя структурные белки RDV не имеют сходства последовательностей с другими белками, их складки и общая структура капсида аналогичны таковым у других Reoviridae.
LA Вирус дцРНК из дрожжей Saccharomyces cerevisiae имеет один геномный сегмент размером 4,6 т.п.н., который кодирует его главный белок оболочки, Gag (76 кДа) и слитый белок Gag-Pol (180 кДа), образованный сдвигом рамки рибосомы -1. L-A может поддерживать репликацию и инкапсидацию в отдельных вирусных частицах любой из нескольких сателлитных дцРНК, называемых M дцРНК, каждая из которых кодирует секретируемый белковый токсин (токсин-киллер) и иммунитет к этому токсину. L-A и M передаются от клетки к клетке посредством цитоплазматического смешения, которое происходит в процессе спаривания. Ни один из них не высвобождается из клетки естественным образом и не проникает в клетки посредством других механизмов, но высокая частота спариваний дрожжей в природе приводит к широкому распространению этих вирусов в природных изолятах. Более того, структурное и функциональное сходство с вирусами дцРНК млекопитающих позволило рассматривать эти сущности как вирусы.
Вирус инфекционной бурсальной болезни (IBDV) является лучшим из них. охарактеризован как представитель семейства Birnaviridae. Эти вирусы имеют двудольные геномы дцРНК, заключенные в однослойные икосаэдрические капсиды с геометрией T = 13l. IBDV разделяет функциональные стратегии и структурные особенности со многими другими икосаэдрическими дцРНК-вирусами, за исключением того, что у него отсутствует ядро T = 1 (или псевдо T = 2), общее для Reoviridae, Cystoviridae и Totiviridae. Капсидный белок IBDV имеет структурные домены, которые проявляют гомологию с таковыми капсидных белков некоторых одноцепочечных РНК-вирусов с положительным смыслом, таких как нодавирусы и, а также белок капсидной оболочки Т = 13 Reoviridae. Оболочка капсида IBDV с Т = 13 образована тримерами VP2, белка, образующегося при удалении С-концевого домена его предшественника, pVP2. Обрезка pVP2 выполняется на незрелых частицах как часть процесса созревания. Другой главный структурный белок, VP3, является многофункциональным компонентом, лежащим под оболочкой T = 13, который влияет на характерный структурный полиморфизм pVP2. Кодируемая вирусом РНК-зависимая РНК-полимераза, VP1, включается в капсид за счет своей ассоциации с VP3. VP3 также широко взаимодействует с геномом вирусной дцРНК.
Бактериофаг Φ6 является членом семейства Cystoviridae. Он заражает бактерии Pseudomonas (обычно патогенные для растений P. syringae). Он имеет трехчастный, сегментированный, двухцепочечный геном РНК общей длиной ~ 13,5 т.п.н. Ф6 и его родственники имеют липидную мембрану вокруг своего нуклеокапсида, что является редкой чертой среди бактериофагов. Это литический фаг, хотя при определенных обстоятельствах наблюдается задержка лизиса, которую можно описать как «состояние носителя».
Поскольку клетки не производят двухцепочечная РНК во время нормального метаболизма нуклеиновых кислот, естественный отбор благоприятствовал развитию ферментов, которые разрушают дцРНК при контакте. Самый известный класс ферментов этого типа - Дайсер. Есть надежда, что можно будет синтезировать противовирусные препараты широкого спектра действия, которые воспользуются этой уязвимостью двухцепочечных РНК-вирусов.
Портал о вирусах 