Hepadnaviridae

редактировать

Hepadnaviridae
Микрофотография ПЭМ показаны вирионы вируса гепатита B
TEM микрофотография, показывающая вирионы вируса гепатита B
Классификация вируса e
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Кингдо m:Pararnavirae
Тип:Artverviricota
Класс:Revtraviricetes
Порядок:Blubervirales
Семья:Hepadnaviridae
Род

Hepadnaviridae - это семейство вирусов. Естественными хозяевами служат люди, обезьяны и птицы. В настоящее время в этом семействе 18 видов, разделенных на 5 родов. Самый известный его представитель - вирус гепатита В. Заболевания, связанные с этим семейством, включают: инфекции печени, такие как гепатит, гепатоцеллюлярные карциномы (хронические инфекции) и цирроз. Это единственное семейство в порядке Blubervirales .

Содержание

  • 1 Таксономия
  • 2 История и открытия
  • 3 Геном
    • 3.1 Вирусная полимераза
    • 3.2 Белки оболочки
  • 4 Репликация
  • 5 Структура
  • 6 Эволюция
  • 7 Клеточный тропизм
  • 8 Примечания
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки

Таксономия

Признаны следующие роды:

Кроме того, был описан «гепаднавирус африканских цихлид» (ACHBV), но он не является общепринятым видом.

История и открытие

Хотя заболевания печени передаются среди Человеческие популяции были идентифицированы на ранних этапах истории медицины, первым известным гепатитом с вирусным этиологическим агентом был гепатит А из семейства picornaviridae. Вирус гепатита В (HBV) был идентифицирован как инфекция, отличная от гепатита А, в результате заражения им вакцин против кори, эпидемического паротита и желтой лихорадки в 1930-х и 1940-х годах. Эти вакцины содержали сыворотку человека, инфицированную HBV, в качестве стабилизирующего агента. HBV был идентифицирован как новый ДНК-вирус в 1960-х годах, а через пару десятилетий был открыт флавивирус гепатит C. HBV был впервые идентифицирован в лаборатории как «Австралия». агент "Блумберг и его коллегами в крови пациента-аборигена, перенесшего переливание крови. Эта работа принесла Блумбергу Нобелевскую премию по медицине 1976 года.

Геном

Организация генома HBV; гены перекрываются

. Гепаднавирусы имеют очень маленькие геномы частично двухцепочечной, частично одноцепочечной кольцевой ДНК (pdsDNA). Геном состоит из двух цепей: более длинной отрицательно-смысловой и более короткой и положительно-смысловой цепи переменной длины. В вирионе эти нити расположены так, что два конца длинной нити встречаются, но не связаны друг с другом ковалентно. Более короткая нить перекрывает это разделение и соединяется с более длинной нитью по обе стороны от разделения через сегмент прямого повтора (DR), который соединяет две нити вместе. При репликации вирусная pdsDNA превращается в ядре клетки-хозяина в ковалентно-замкнутую кольцевую ДНК (cccDNA) вирусной полимеразой.

Поскольку это вирус группы 7, в его репликации участвует промежуточный продукт РНК. Кодируются четыре основные открытые рамки считывания (ORF), и вирус имеет четыре известных гена, которые кодируют семь белков: сердцевинный белок капсида, вирусную полимеразу, поверхностные антигены -PreS1, preS2 и S, белок X и HBeAg. Считается, что белок X не является структурным. Его функция и значение плохо изучены, но предполагается, что он связан с модуляцией экспрессии генов хозяина.

Вирусная полимераза

Hepadnaviridae кодирует свою собственную полимеразу, а не кооптирует механизмы хозяина, как это делают некоторые другие вирусы. Этот фермент уникален среди вирусных полимераз тем, что он обладает активностью обратной транскриптазы для преобразования РНК в ДНК для репликации генома (единственное другое семейство патогенных вирусов человека, кодирующих полимеразу с такой способностью, это Retroviridae ), РНКазная активность (используется, когда геном ДНК синтезируется из пгРНК, которая была упакована в вирионы для репликации, чтобы разрушить матрицу РНК и произвести геном pdsDNA), и активность ДНК-зависимой ДНК-полимеразы (используется для создания cccDNA из pdsDNA на первом этапе цикл репликации).

Белки оболочки

Белки оболочки гепатита состоят из субъединиц, образованных из вирусных генов preS1, preS2 и S. Белок оболочки L («большой») содержит все три субъединицы. Белок M (для «среднего») содержит только preS2 и S. Белок S (для «малого») содержит только S. Части генома, кодирующие эти субъединицы белка оболочки, имеют один и тот же каркас и один и тот же стоп-кодон (генерируя вложенные транскрипты. на одной открытой рамке считывания. Пре-S1 кодируется первым (ближайший к 5'-концу), за ним непосредственно следуют пре-S2 и S. Когда транскрипция выполняется с начала области пре-S1, все в транскрипт включены три гена, и продуцируется белок L. Когда транскрипт начинается после про-S1 в начале пре-S2, конечный белок содержит только субъединицы пре-S2 и S и, следовательно, является белком М. Наименьший белок оболочки, содержащий только субъединицу S, образуется больше всего, потому что он кодируется ближе всего к 3'-концу и происходит от самого короткого транскрипта. Эти белки оболочки могут собираться независимо от вирусного капсида и генома в неинфекционные вирусоподобные частицы, которые дать вирусу плеоморфный вид и способствуют сильному иммунному ответу у хозяев.

Репликация

Гепаднавирусы реплицируются через промежуточный продукт РНК (который они транскрибируют обратно в кДНК с помощью обратной транскриптазы ). Обратная транскриптаза становится ковалентно связанной с коротким 3- или 4-нуклеотидным праймером. Большинство гепаднавирусов будут реплицироваться только в определенных хозяевах, и это очень затрудняет эксперименты с использованием методов in vitro.

Вирус связывается со специфическими рецепторами на клетках, и основная частица проникает в клетку цитоплазму. Затем она перемещается в ядро, где частично двухцепочечная ДНК «ремонтируется» вирусной полимеразой с образованием полного кольцевого генома дцДНК (называемого ковалентно-замкнутой кольцевой ДНК или кзкДНК). Затем геном подвергается транскрипции РНК-полимеразой клетки-хозяина, и прегеномная РНК (пгРНК) отправляется из ядра. ПгРНК вставляется в собранный вирусный капсид, содержащий вирусную полимеразу. Внутри этого капсида геном преобразуется из РНК в pdsDNA за счет активности полимеразы как РНК-зависимой ДНК-полимеразы, а затем как РНКазы для устранения транскрипта pgRNA. Эти новые вирионы либо покидают клетку, чтобы заразить других, либо немедленно разрушаются, чтобы новые вирусные геномы могли проникнуть в ядро ​​и усилить инфекцию. Вирионы, покидающие клетку, отпочковываются.

РодСведения о хостеТропизм тканейСведения о записиСведения о выпускеСайт репликацииСайт сборкиПередача
АвигепаднавирусПтицыГепатоцитыЭндоцитоз клеточного рецептораПочкованиеЯдроЦитоплазмаВертикаль: родительская; секс; кровь
Ортогепаднавирусчеловек; млекопитающиеГепатоцитыЭндоцитоз клеточного рецептораПочкованиеЯдроЦитоплазмаВертикально: родительский; секс; кровь

Структура

Вирусы Hepadnaviridae имеют оболочку со сферической геометрией и симметрией T = 4. Диаметр около 42 нм. Геномы имеют круглую форму, около 3,2 килобайт в длину. Геном кодирует 7 белков.

РодСтруктураСимметрияКапсидГеномное расположениеГеномная сегментация
АвигепаднавирусИкосаэдрическийT = 4Без оболочкиЦиркулярныйОдночастный
ОртогепаднавирусИкосаэдрическийT = 4Без оболочкиКруговойОдносоставной

Эволюция

На основе присутствия вирусного геномов в ДНК птиц оказалось, что гепаднавирусы возникли>82 миллионов лет назад. Птицы могут быть первоначальными хозяевами Hepadnaviridae, при этом млекопитающие заражаются после птицы (см. переключатель хозяина ).

Геномы эндогенного вируса гепатита B описаны в геномах крокодилов, змей и черепах. Это говорит о том, что эти вирусы инфицировали позвоночных более 200 миллионов лет назад.

Гепаднавирусы описаны также у рыб и амфибий. Это говорит о том, что это семейство эволюционировало вместе с позвоночными.

Филогенетические деревья предполагают, что вирусы птиц произошли от тех, кто заражает рептилий. Те, которые поражают млекопитающих, по-видимому, более тесно связаны с вирусами, обнаруженными у рыб.

Семейство вирусов - the - было выделено из рыб. Это семейство имеет геномную организацию, аналогичную таковой у Hepadnaviridae. Эти две семьи разделились более 400 миллионов лет назад, что свидетельствует о древнем происхождении Hepadnaviridae.

Клеточный тропизм

Гепаднавирусы, как следует из названия «гепа», инфицируют клетки печени и вызывают гепатит. Это верно не только в отношении человеческого патогена вируса гепатита В, но и гепаднавирусов, которые инфицируют другие организмы. Этап «адгезии» динамической фазы, на которой внешний вирусный белок стабильно взаимодействует с белком клетки-хозяина, определяет тропизм клетки. В случае HBV рецептор хозяина представляет собой рецептор таурохолата натрия человека (NTCP ), медиатор поглощения желчных кислот, а антирецептор вируса представляет собой обильный белок оболочки HB-AgS.

Примечания

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с Hepadnaviridae.
Викивиды содержат информацию, относящуюся к Hepadnaviridae
Последняя правка сделана 2021-05-23 09:31:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте