Adnaviria

Adnaviria

Virionii virusului Acidianus filamentous virus 3 (AFV3) incluși în tărâmul Adnaviria
clasificare stiintifica
Grup:Viruși [1]Tărâm:Adnaviria
Denumire științifică internațională
Adnaviria
Grupul Baltimore
I: virusuri dsDNA

Adnaviria  (lat.)  - tărâm [Com. 1] Viruși care conțin ADN , pentru iulie 2020, inclusiv singura clasă Tokiviricetes [2] .

Tărâmul Adnaviria include virusuri arheale care au virioni filamentoși și un genom reprezentat de ADN dublu catenar în forma A. Izolarea acestui tărâm a fost propusă în 2020, când folosind microscopia crioelectronică s-a demonstrat că reprezentanții tărâmului sunt legați între ei și sunt uniți nu numai de genomul sub formă de A-ADN , ci și de structură. a virionului și a structurii proteinei majore a capsidei ). Reprezentanții tărâmului Adnaviria infectează arheile hipertermofile , iar genomul sub formă de A-ADN poate fi o adaptare la viața în condiții extreme. Virușii din tărâmul Adnaviria sunt probabil foarte vechi și ar fi putut infecta ultimul strămoș comun al arheei. Din punct de vedere genetic , virușii Adnaviria nu prezintă nicio asemănare cu virușii din afara domeniului lor.  

Etimologie

Numele tărâmului Adnaviria provine de la Adna- , o abreviere care indică faptul că în toți reprezentanții tărâmului genomul din compoziția virionilor este sub formă de A-ADN. A doua parte a numelui, -viria , este sufixul folosit în numele tărâmurilor virusurilor. Singurul regat din tărâm, Zilligvirae , este numit după omul de știință Wolfram Zillig (1925–2005), care a studiat arheile hipertermofile, iar -virae este sufixul folosit în numele regnurilor virușilor. Numele singurului tip din regatul Zilligvirae , Taleaviricota , este derivat din lat.  talea este un „băț”, care indică morfologia virionului caracteristică reprezentanților tipului, iar -viricota este un sufix care face parte din numele tipurilor de virus. În cele din urmă, singura clasă de tărâm , Tokiviricetes, își ia numele de la încărcătură. თოკი ( toki ), adică „fir”, și un sufix specific pentru clasele de virus -viricetes [3] .

Caracteristici

Virușii care alcătuiesc tărâmul Adnaviria infectează arheile hipertermofile. Ei au genomi sub formă de ADN liniar dublu catenar, cu o lungime cuprinsă între 16 și 56 de mii de perechi de baze . La capetele genomilor sunt repetări inversate [4] [5] [6] . Cea mai importantă caracteristică a reprezentanților Adnaviria este că genomul lor este reprezentat nu de B - celular tipic , ci de forma A a ADN-ului [3] . A-DNA se găsește în organismele care trăiesc în condiții extreme, cum ar fi creșterea acidității și a temperaturii , ca în izvoarele termale . A-DNA în acest caz acționează ca un mecanism adaptativ care permite menținerea stabilității genomului în condiții extreme [7] . Formarea A-ADN în virioni este asigurată de interacțiunea dimerilor proteinei MCP cu genomul în timpul asamblarii virionului. Ca rezultat, din ADN pregenomic se formează o nucleoproteină elicoidală , care are o conformație B standard, care include ADN-ul genomic [3] .

Compoziția nucleoproteinei elicoidale, pe lângă A-DN-ul genomic, include dimeri MCP asimetrici. La virusurile din familia Rudiviridae , monomerii MCP formează un homodimer , iar în membrii familiilor Lipothrixviridae și Tristromaviridae , dimerii MCP sunt heterodimeri din două MCP paraloage [8] . MCP al virușilor tărâmului Adnaviria include motivul structural [ , care este un pachet de patru elice α [5] . Acest motiv a fost numit SIRV2 - fold de la numele unuia dintre membrii tărâmului, Sulfolobus islandicus rod-shaped virus 2 (SIRV2). Există variații în structura MCP, dar pliul SIRV2 este întotdeauna prezent în MCP Adnaviria [3] .

Membrii Adnaviriei au virioni subțiri, lungi, cilindric (filamentoși). La reprezentanții Lipothrixviridae, virionii sunt filamente flexibile de aproximativ 900 nm lungime și aproximativ 24 nm în diametru , în care nucleoproteina elicoidală este înconjurată de o membrană lipidică [4] . La membrii Tristromaviridae, virionii flexibili ajung la aproximativ 400 nm în lungime și 32 nm în diametru și au, de asemenea, o înveliș lipidic, dar au un înveliș proteic suplimentar între nucleoproteină și învelișul lipidic [6] [9] . Virușii din familia Rudiviridae au virioni rigizi cu o lungime de 600 nm până la 900 nm și un diametru de 23 nm [5] . La Lipothrixviridae , la capetele virionului, există apendice asemănătoare cu gheare atașate de o „poartă” comună, în timp ce la Tristromaviridae și Rudiviridae , există cilindri speciali la capetele virionului, din care se extind mănunchiuri de filamente subțiri [4]. ] [6] [10] . Cu ajutorul lor, reprezentanții virusului, se pare, se atașează de celula gazdă [11] .

Ciclul de viață

Virușii din familia Rudiviridae infectează arheile din genurile Sulfolobus , Acidianus și Stygiolobus . Infecția celulară nu este însoțită de integrarea genomului viral în genomul său. În timpul unei infecții virale , genomul arheean împachetat este distrus și, în paralel cu aceasta, pe suprafața celulei încep să se formeze structuri piramidale. Ulterior, aceste structuri încalcă integritatea stratului S al celulei: se deschid spre exterior și creează portaluri prin care virionii nou sintetizați părăsesc celula. Mecanismul descris pentru eliberarea particulelor virale din celulele infectate este foarte neobișnuit și diferă semnificativ de căile de liză și distrugere a celulelor prin care alți virusuri procariote și eucariote părăsesc celula [11] .

Numărul gazdelor de virusuri din familia Lipothrixviridae include o singură specie de archaea - Thermoproteus tenax . Atașarea la celula gazdă se realizează prin interacțiunea anexelor terminale cu piliul celulei, după care virusul își injectează ADN-ul în citoplasma gazdă . Eliberarea de virioni este însoțită de liza celulară. Posibilă integrare a fragmentelor genomului viral în cromozomul gazdă [12] [13] .

Membrii Tristromaviridae infectează exclusiv arheile din genul Pyrobaculum . Virușii acestei familii se atașează de celule cu ajutorul anexelor terminale și își injectează ADN-ul în citoplasma arheeană, unde virionii se maturizează în continuare. Ciclul infecțios se încheie cu liza celulară. Deoarece acești virusuri nu au propriile lor polimeraze ADN și ARN , ei probabil depind de celula gazdă pentru transcripție și replicare [6] [14] .

Filogenetică

Membrii Adnaviria sunt posibil viruși antici și se crede că au infectat ultimul strămoș comun al arheei [15] . În general, membrii tărâmului Adnaviria nu au legătură cu niciun virus din afara tărâmului. Singurele gene a căror prezență le apropie de alți virusuri sunt genele care codifică glicoziltransferazele , factorii de transcripție care conțin motivul panglică-helix-helix și proteinele anti - CRISPR .  Din punct de vedere morfologic , membrii Adnaviria seamănă cu alți virusuri filamentoși, dar virionii lor sunt compuși din proteine ​​complet diferite. Reprezentanții unei alte familii de virusuri arheale, Clavaviridae sunt deosebit de apropiați de ei din punct de vedere morfologic . Virușii acestei familii au și MCP-uri, dar MCP-urile lor nu sunt legate de MCP-urile virușilor din tărâmul Adnaviria , astfel încât familia Clavaviridae nu este inclusă în tărâmul Adnaviria [3] .

Clasificare

Tărâmul Adnaviria conține doar taxoni monotipici până la și inclusiv clasa Tokiviricetes , care include două ordine . Clasificarea Adnaviriei este prezentată mai jos [3] [2] :

Istoria studiului

Primii reprezentanți ai Adnaviriei au fost descoperiți de Wolfram Zillig și colegii săi în anii 1980 [16] . Înainte de a descrie acești viruși, Zillig a dezvoltat metode de cultivare a gazdelor lor arheale [17] . Primii membri ai Adnaviria , TTV1, TTV2 și TTV3, au fost descriși în 1983 [18] . TTV1 a fost inițial atribuit familiei Lipothrixviridae , dar în prezent este alocat familiei Tristromaviridae [19] . SIRV2, un membru al familiei Rudiviridae , a devenit un model pentru studierea interacțiunilor virus-gazdă [16] de când a fost descoperit în 1998 [20] . În 2012, pe baza relației genetice, familiile Lipothrixviridae și Rudiviridae au fost combinate în ordinul Ligamenvirales [21] [22] . În 2020, folosind microscopia crioelectronică , s-a demonstrat că MCP-urile din familia Tristromaviridae conțin un pliu asemănător SIRV2, precum cei ale membrilor Ligamenvirales , iar în același an s-a propus fuzionarea Tristromaviridae , Lipothrixviridae și Rudiviridae în țara Adnaviria . [8] [23] .

Note

Comentarii

  1. ↑ În momentul de față, termenul consacrat în limba rusă corespunzător englezei.  tărâm în taxonomie, nr.

Surse

  1. ↑ Taxonomia Virușilor  pe site-ul web al Comitetului Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV) .
  2. ↑ 1 2 Taxonomia Virușilor  (engleză) pe site-ul web al Comitetului Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV) . (Accesat: 27 aprilie 2020) .
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Krupovic M., Kuhn JH, Wang F., Baquero DP, Egelman EH, Koonin EV, Prangishvili D. Creați un nou tărâm (  Adnaviria pentru clasificarea virusurilor arheale filamentoase cu genomi linear dsDNA) (docx ) ). Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV) (31 iulie 2020). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 13 iulie 2021.
  4. ↑ 1 2 3 Lipothrixviridae . Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 23 iulie 2021.
  5. ↑ 1 2 3 Rudiviridae . Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 23 iulie 2021.
  6. ↑ 1 2 3 4 Prangishvili D. , Rensen E. , Mochizuki T. , Krupovic M. , Ictv Report Consortium. Profilul taxonomiei virusului ICTV: Tristromaviridae.  (engleză)  // Jurnalul de virologie generală. - 2019. - Februarie ( vol. 100 , nr. 2 ). - P. 135-136 . doi : 10.1099 / jgv.0.001190 . — PMID 30540248 .
  7. ↑ Munson-McGee JH , Snyder JC , Young MJ Archaeal Viruses from High-Temperature Environments.  (engleză)  // Genele. - 2018. - 27 februarie ( vol. 9 , nr. 3 ). - doi : 10.3390/genes9030128 . — PMID 29495485 .
  8. ↑ 1 2 Wang F. , Baquero DP , Su Z. , Osinski T. , Prangishvili D. , Egelman EH , Krupovic M. Structure of a filamentous virus descopers familial ties within the archaeal virosphere.  (Engleză)  // Evoluția virusului. - 2020. - ianuarie ( vol. 6 , nr. 1 ). - P. 023-023 . - doi : 10.1093/ve/veaa023 . — PMID 32368353 .
  9. ↑ Prangshvili D, Krupovic M. Creați genul Alphatristromavirus în noua familie Tristromaviridae și eliminați genul Alphalipothrixvirus din  familia Lipothrixviridae . Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virusurilor (ICTV) (iulie 2016). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 21 iulie 2021.
  10. ^ Lawrence CM , Menon S. , Eilers BJ , Bothner B. , Khayat R. , Douglas T. , Young MJ Studii structurale și funcționale ale virusurilor arheale.  (Engleză)  // Jurnalul de chimie biologică. - 2009. - 8 mai ( vol. 284 , nr. 19 ). - P. 12599-12603 . - doi : 10.1074/jbc.R800078200 . — PMID 19158076 .
  11. ↑ 1 2 Rudiviridae  //  Taxonomia virusului. - 2012. - P. 311-315 . - doi : 10.1016/B978-0-12-384684-6.00029-X .
  12. ↑ Lipothrixviridae  (engleză)  // Virus Taxonomy. - 2012. - P. 211-221 . - doi : 10.1016/B978-0-12-384684-6.00020-3 .
  13. ↑ ViralZone: Lipothrixviridae . Preluat la 17 octombrie 2021. Arhivat din original la 17 octombrie 2021.
  14. ↑ ViralZone: Tristromaviridae . Preluat la 17 octombrie 2021. Arhivat din original la 17 octombrie 2021.
  15. ↑ Krupovic M. , Dolja VV , Koonin EV The LUCA and its complex virome.  (engleză)  // Nature Reviews. microbiologie. - 2020. - 14 iulie. - 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.  (engleză)  // Virologie. - 2015. - Mai ( vol. 479-480 ). - P. 369-378 . - doi : 10.1016/j.virol.2015.03.031 . — PMID 25866378 .
  17. ↑ Stedman K. Wolfram ASM Scrisoare . Universitatea de Stat din Portland. Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 21 iulie 2021.
  18. ↑ Janekovic D. , Wunderl S. , Holz I. , Zillig W. , Gierl A. , Neumann H. TTV1, TTV2 și TTV3, o familie de viruși ai arheobacterii extrem de termofile, anaerobe, reducătoare de sulf Thermoproteus  tenax  // Molecular și Genetica generala MGG. - 1983. - Octombrie ( vol. 192 , nr. 1-2 ). - P. 39-45 . — ISSN 0026-8925 . - doi : 10.1007/BF00327644 .
  19. ↑ Istoricul taxonomiei ICTV: Betatristromavirus TTV1 . Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 23 iulie 2021.
  20. ↑ Prangishvili D. , Arnold HP , Götz D. , Ziese U. , Holz I. , Kristjansson JK , Zillig W. A novel virus family, the Rudiviridae: Structure, virus-host interactions and genome variability of the sulfolobus viruses SIRV1 and SIRV2 .  (engleză)  // Genetică. - 1999. - august ( vol. 152 , nr. 4 ). - P. 1387-1396 . - doi : 10.1093/genetics/152.4.1387 . — PMID 10430569 .
  21. ↑ Istoricul taxonomiei ICTV: Ligamenvirales . Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 21 iulie 2021.
  22. ↑ Prangishvili D., Krupovic M. Creați ordinul Ligamenvirales care conține familiile Rudiviridae și Lipothrixviridae . Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV) (21 iunie 2012). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 21 iulie 2021.
  23. ↑ Istoricul taxonomiei ICTV: Adnaviria . Comitetul Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV). Preluat la 20 iulie 2021. Arhivat din original la 11 iunie 2021.