Clasificarea virusurilor după Baltimore

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 12 septembrie 2021; verificările necesită 9 modificări .

Clasificarea virușilor din Baltimore se bazează pe diferențele dintre sistemele genetice ale virușilor în raport cu metoda utilizată pentru a sintetiza ARNm sens .  A fost propus de omul de știință american David Baltimore în 1971 . Necesitatea sintezei ARNm sens în ciclul de viață al virusului este asociată cu utilizarea ribozomilor gazdelor celulare - bacterii, arhee și eucariote. Clasificarea ia în considerare tipul de acid nucleic genomic ( ADN sau ARN ), numărul de catene din acidul nucleic genomic (monocatenar sau dublu catenar), precum și direcția catenei în cazul virusurilor a căror materialul genetic este reprezentat de ARN monocatenar (sens sau antisens) [1] . La trei ani de la publicarea lui D. Baltimore, virologul sovietic Vadim Izrailevich Agol a propus o clasificare „periodică” mai completă a genomilor virali [2] , multe celule în care au fost completate abia recent în legătură cu obținerea de date genomice despre noi tipuri de virusuri. [3] .

Clasificare

Clasa I: virusuri ADN dublu catenar

Virușii care conțin ADN dublu catenar intră în nucleul celulei pentru a se replica , deoarece necesită o ADN polimerază celulară. De asemenea, replicarea ADN-ului acestor virusuri este foarte dependentă de stadiul ciclului celular. În unele cazuri, virusul poate provoca diviziunea celulară, ceea ce poate duce la degenerare canceroasă. Exemple de astfel de virusuri sunt Herpesvirales , Adenoviridae , Papillomaviridae și Polyomaviridae .

La membrii familiei Poxviridae , ADN-ul genomic nu este replicat în nucleu.

Clasa II: virusuri care conțin ADN monocatenar

Virușii din familiile Circoviridae și Parvoviridae replic ADN-ul genomic în nucleu și în timpul replicării formează un ADN intermediar, dublu catenar.

Clasa III: virusuri la care ARN-ul este capabil de replicare (reduplicare)

La fel ca majoritatea virusurilor ARN, membrii clasei III replic ARN-ul genomic în citoplasmă și folosesc polimerazele gazdă într-o măsură mai mică decât virusurile ADN. Clasa III include două familii mari - Reoviridae și Birnaviridae . Replicarea este monocistronică, genomul este segmentat, fiecare genă codifică o proteină.

Clasele IV și V: virusuri ARN monocatenar

Clasele IV și V includ două tipuri de virusuri a căror replicare este independentă de stadiul ciclului celular. Alături de virușii care conțin ADN dublu catenar, acești virusuri sunt cei mai studiati (coronavirusuri, virusul encefalitei transmise de căpușe; virusul rabiei)

Clasa IV: virusuri care conțin ARN (+) monocatenar

Direct pe ARN-ul genomic (+) al virusurilor de clasa IV, sinteza proteinelor poate avea loc pe ribozomii celulei gazdă. Virușii sunt clasificați în două grupe, în funcție de caracteristicile ARN:

  • în virusurile cu ARNm policistronic , translația duce la formarea unei poliproteine, care este apoi tăiată în proteine ​​mature. Mai multe proteine ​​diferite pot fi sintetizate dintr-o catenă de ARN, ceea ce reduce lungimea genelor.
  • virusuri cu translație complexă - sinteza proteinelor are loc cu o schimbare a cadrului, se utilizează și procesarea proteolitică a poliproteinelor. Aceste mecanisme asigură sinteza diferitelor proteine ​​dintr-o catenă de ARN.

Virușii din această clasă includ taxoni: Nidovirales , Picornavirales ( Picornaviridae ), Tymovirales , Astroviridae , Caliciviridae , Flaviviridae , Togaviridae , Virgaviridae etc.

Clasa V: viruși care conțin (−)ARN monocatenar

ARN-ul genomic al virusurilor de clasa V nu poate fi tradus pe ribozomii celulei gazdă; mai întâi este necesară transcripția de către ARN polimeraze virale în (+)ARN. Virusurile din clasa a cincea a clasificării Baltimore sunt clasificate în două grupe:

  • virusurile care conțin un genom nesegmentat, în prima etapă de replicare, are loc transcripția (-)ARN-ului de către ARN polimeraza dependentă de ARN viral în ARNm monocistronic și apoi sunt sintetizate copii suplimentare de (+)ARN, care servesc ca șabloane pentru sinteza (−)ARN-ului genomic. Replicarea ARN-ului genomic al unor astfel de virusuri se realizează în citoplasmă.
  • virusurile cu genomi segmentați, a căror replicare a ARN genomic are loc în nucleul celulei, ARN polimeraza dependentă de ARN virală sintetizează ARNm monocistronic din fiecare segment al genomului. Cea mai mare diferență între acest grup de viruși și un alt grup din clasa a cincea este că replicarea are loc în două locuri.

Reprezentanții acestei clase sunt incluși în taxoni: Bunyavirales , Mononegavirales , Arenaviridae , Ophioviridae , Orthomyxoviridae și Deltavirus .

Clasa VI: virusuri monocatenar (+)ARN care se replic printr-o etapă ADN

Cea mai bine studiată familie a acestei clase de viruși sunt retrovirusurile . Virușii de clasă VI folosesc enzima transcriptaza inversă pentru a converti (+)ARN în ADN. În loc să folosească ARN ca șablon pentru sinteza proteinelor, virusurile din această clasă folosesc ARN ca șablon pentru ADN, care este inserat în genomul gazdei de către enzima integraza . Replicarea ulterioară are loc cu ajutorul polimerazelor celulei gazdă. Cel mai bine studiat reprezentant al acestui grup de virusuri este HIV .

Clasa VII: virusuri cu ADN dublu catenar care se reproduc printr-o etapă de ARN monocatenar

Un grup mic de viruși care include familiile Caulimoviridae și Hepadnaviridae , inclusiv virusul hepatitei B. Au ADN genomic dublu catenar, care este închis covalent sub formă de inel și este un șablon pentru sinteza ARNm a virusului, precum și ARN-ul subgenomic. ARN-ul subgenomic servește ca matriță pentru sinteza genomului ADN de către enzima transcriptaza inversă a virusului. În unele surse, grupul se numește pararetrovirusuri.

Note

  1. ↑ Baltimore D. Expression of animal virus genomes  //  Microbiology and Molecular Biology Reviews : jurnal. — Societatea Americană pentru Microbiologie, 1971. - Vol. 35 , nr. 3 . - P. 235-241 . — PMID 4329869 .
  2. ↑ VI Agol. Spre sistemul virușilor  (engleză)  // Biosisteme. — 01-10-1974. — Vol. 6 , iss. 2 . — P. 113–132 . — ISSN 0303-2647 . - doi : 10.1016/0303-2647(74)90003-3 .
  3. ↑ Eugene V. Koonin, Mart Krupovic, Vadim I. Agol. Clasificarea Virușilor din Baltimore 50 de ani mai târziu: Cum sta ea în lumina evoluției virusurilor?  (Engleză)  // Microbiologie și Biologie Moleculară Recenzii. — 18.08.2021. — Vol. 85 , iss. 3 . — P.e00053–21 . — ISSN 1098-5557 1092-2172, 1098-5557 . - doi : 10.1128/MMBR.00053-21 .

Link -uri