Geminiviridae - Geminiviridae
| Geminiviridae | |
|---|---|
 | |
| Vyčištěno Virus kukuřice (MSV) částice obarvené uranylacetátem. Velikostní sloupec označuje 50 nm. | |
Klasifikace virů  | |
| (bez hodnocení): | Virus |
| Oblast: | Monodnaviria |
| Království: | Shotokuvirae |
| Kmen: | Cressdnaviricota |
| Třída: | Repensiviricetes |
| Objednat: | Geplafuvirales |
| Rodina: | Geminiviridae |
| Rody | |
Geminiviridae je rodina rostlinné viry. V současné době je v této rodině 485 druhů rozdělených mezi 9 rodů.[1][2] Mezi nemoci spojené s touto rodinou patří: jasně žlutá mozaika, žlutá mozaika, žlutá skvrna, zvlnění listů, zakrnění, pruhy, snížené výnosy.[2][3] Mají jednopramenný kruh DNA genomy kódující geny, které se v obou směrech liší od počátečního replikačního bodu virionu (tj. genomy geminiviru jsou ambisense ). Podle Baltimore klasifikace jsou považovány za viry třídy II. Jedná se o největší známou rodinu jednovláknových DNA virů.
Mastrevirus a curtovirus přenos je prostřednictvím různých křísek druhy (např. virus kukuřice a další Africké viry jsou přenášeny pomocí Cicadulina mbila ), jediný známý druh topocuviru, Rajčatový pseudo-kudrnatý virus, přenáší stromek Micrutalis malleifera a begomoviry jsou přenášeny molice druh, Bemisia tabaci.
Tyto viry jsou celosvětově zodpovědné za významné poškození plodin. Epidemie geminivirových onemocnění vznikly v důsledku řady faktorů, včetně rekombinace různých geminivirů, které infikují rostlinu, což umožňuje vývoj nových, případně virulentních virů. Mezi další přispívající faktory patří transport infikovaného rostlinného materiálu do nových lokalit, expanze zemědělství do nových pěstitelských oblastí a expanze a migrace vektorů, které mohou šířit virus z jedné rostliny do druhé.[4]
Virologie
Genom může být buď jedinou složkou mezi 2500–3100 nukleotidy, nebo v případě některých begomoviry, dvě složky podobné velikosti, každá mezi 2600 a 2800 nukleotidy. Mají podlouhlé, zdvojené kapsidy se dvěma neúplnými T = 1 icosahedra připojil se k chybějícímu vrcholu. Velikost kapsidů se pohybuje od 18 do 20 nm průměr o délce asi 30 nm. Begomoviry u dvoukomponentních (tj. bipartitních) genomů mají tyto komponenty rozdělené na dvě různé částice, které musí být obvykle přenášeny společně, aby se zahájila nová infekce ve vhodném hostiteli buňka.
| Rod | Typ Druh | Struktura | Symetrie | Capsid | Genomické uspořádání | Genomická segmentace |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Becurtovirus | Řepa kudrnatá horní Írán virus | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
| Begomovirus | Virus mozaiky fazole zlatožluté | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Segmentované |
| Capulavirus[5] | Latentní virus Euphorbia caput-medusae | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
| Curtovirus | Řepa kudrnatý špičkový virus | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
| Eragrovirus | Virus pruhu Eragrostis curvula | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
| Grablovirus[6] | Virus červené skvrny vinné révy | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
| Mastrevirus | Virus kukuřice | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
| Topocuvirus | Rajčatový pseudo-kudrnatý virus | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
| Turncurtovirus | Tuřín kudrnatý virus | Dvojitá ikosahedrála | Neúplné T = 1 | Neobalené | Oběžník | Monopartitní |
Taxonomie
Rozpoznávají se tyto rody:[7]
- Becurtovirus, který má 3 druhy
- Begomovirus, který má 424 druhů
- Capulavirus, který má 4 druhy
- Curtovirus, který má 3 druhy
- Eragrovirus, který má 1 druh
- Grablovirus, který má 3 druhy
- Mastrevirus, který má 41 druhů
- Topocuvirus, který má 1 druh
- Turncurtovirus, který má 3 druhy
Kromě toho nejsou do rodu přiřazeny dva druhy:[7]
Bylo navrženo několik dalších rodů: Baminivirus, Nimivirus a Niminivirus.[8]
Replikace
Genomy geminiviru kódují pouze několik proteinů; proto jsou závislé na faktorech hostitelské buňky pro replikaci: patří mezi ně faktory jako DNA polymeráza - a pravděpodobně opraví polymerázy - za účelem zesílení jejich genomů i transkripčních faktorů. Geminiviry se replikují prostřednictvím a valivý kruh mechanismus jako bakteriofágy jako je M13 a mnoho plazmidů. K replikaci dochází v rámci jádro infikované rostlinné buňky. Nejprve se jednovláknová kruhová DNA převede na dvouvláknový kruhový meziprodukt. Tento krok zahrnuje použití buněčných DNA opravných enzymů k produkci komplementárního negativního sense vlákna, za použití virového genomového nebo plus-sense DNA vlákna jako templátu. Dalším krokem je fáze valivého kruhu, kde je virové vlákno štěpeno na konkrétním místě nacházejícím se v původ replikace virovým proteinem Rep za účelem zahájení replikace.[9] Tento proces v eukaryotickém jádru může vést ke koncatemerickým dvouvláknovým formám replikativních intermediálních genomů, ačkoli dvouvláknové jednotkové kruhy lze izolovat z infikovaných rostlin a buněk. Nové jednovláknové formy DNA genomu viru (plus-sense) jsou pravděpodobně tvořeny interakcí obalového proteinu s replikujícími se meziprodukty DNA, protože genomy bez genu CP netvoří ssDNA. SsDNA je zabalena do klíčících částic v jádru. Není jasné, zda tyto částice mohou poté opustit jádro a přenášet se na okolní buňky jako viriony, nebo zda ssDNA spojená s obalovým proteinem a pohybovým proteinem je formou genomu, který je přenášen z buňky do buňky prostřednictvím plasmodesmata.[10]
Tyto viry mají tendenci být zaváděny do a zpočátku infikovat diferencované rostlinné buňky prostřednictvím pronikajících ústních částí vektorového hmyzu: těmto buňkám však obecně chybí hostitelské enzymy nezbytné pro replikaci DNA, což ztěžuje replikaci viru. K překonání tohoto bloku mohou geminiviry indukovat rostlinné buňky k opětovnému vstupu do buněčný cyklus z klidového stavu, aby mohlo dojít k virové replikaci.[11]
| Rod | Podrobnosti o hostiteli | Tkáňový tropismus | Vstupní údaje | Podrobnosti o vydání | Replikační web | Místo montáže | Přenos |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Becurtovirus | Špenát | Phloem; síto; omezený na phloem | Virové hnutí; mechanické očkování | Pučící | Jádro | Jádro | Virové hnutí; Kontakt |
| Begomovirus | Dvouděložné rostliny | Phloem; síto; omezený na phloem | Virové hnutí; mechanické očkování | Pučící | Jádro | Jádro | Bemisia tabaci molice |
| Capulavirus | Dvouděložné rostliny | Žádný | Virové hnutí; mechanické očkování | Pučící | Jádro | Jádro | Mšice |
| Curtovirus | Dvouděložné rostliny | Phloem-omezený | Virové hnutí; mechanické očkování | Pučící | Jádro | Jádro | Řepa leefhopper |
| Eragrovirus | Rostliny | Žádný | Virové hnutí; mechanické očkování | Pučící | Jádro | Jádro | Treehopper; křísek |
| Grablovirus | Vitis vinifera (vinná réva) | Žádný | Virové hnutí; mechanické očkování | Pučící | Jádro | Jádro | Treehopper |
| Mastrevirus | Monocots[12] | Žádný | Virové hnutí; mechanické očkování | Pučící | Jádro | Jádro | Leafhopper |
| Topocuvirus | Dvouděložné rostliny | Žádný | Endocytóza buněčných receptorů | Pučící | Jádro | Jádro | Leafhopper |
| Turncurtovirus | Tuřín | Žádný | Endocytóza buněčných receptorů | Pučící | Jádro | Jádro | Leafhopper |
Vývoj
Tyto viry se mohly vyvinout z a fytoplazma plazmid.[13] Geminiviry jsou schopné horizontální přenos genů genetické informace hostiteli rostliny.[14]
Reference
- ^ Zerbini, FM; Briddon, RW; Idris, A; Martin, DP; Moriones, E; Navas-Castillo, J; Rivera-Bustamante, R; Roumagnac, P; Varsani, A; Konsorcium pro zprávu o ICTV (únor 2017). „Profil taxonomie viru ICTV: Geminiviridae“. The Journal of General Virology. 98 (2): 131–133. doi:10.1099 / jgv.0.000738. PMC 5802298. PMID 28284245.
- ^ A b "Geminiviridae". Zpráva o ICTV online (10.).
- ^ „Virová zóna“. EXPASY. Citováno 15. června 2015.
- ^ Gray a Banerjee; Banerjee, N (1999). "Mechanismy přenosu členovců rostlinných a živočišných virů". Microbiol Mol Biol Rev. 63 (1): 128–148. doi:10.1128 / MMBR.63.1.128-148.1999. PMC 98959. PMID 10066833.
- ^ "Rod: Capulavirus - Geminiviridae - viry ssDNA - Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV)". Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Citováno 18. srpna 2017.
- ^ "Rod: Grablovirus - Geminiviridae - viry ssDNA - Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV)". Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Citováno 18. srpna 2017.
- ^ A b „Virus Taxonomy: 2019 Release“. talk.ictvonline.org. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů. Citováno 6. května 2020.
- ^ Ng TF, Marine R, Wang C, Simmonds P, Kapusinszky B, Bodhidatta L, Oderinde BS, Wommack KE, Delwart E (2012) Velká rozmanitost známých a nových RNA a DNA virů různého původu v neošetřených odpadních vodách. J Virol
- ^ Chasan R (1995). „Geminiviry: dvojí přístup k replikaci“ (PDF). Rostlinná buňka. 7 (6): 659–661. doi:10,1105 / tpc.7.6.659. PMC 1464598.
- ^ Gutierrez C (2000). „NOVÝ PŘEZKUM ČLENŮ EMBO: Replikace DNA a buněčný cyklus v rostlinách: učení se od geminivirů“. Časopis EMBO. 19 (5): 792–799. doi:10.1093 / emboj / 19.5.792. PMC 305619. PMID 10698921.
- ^ Laboratoř Hanley Bowdoin Archivováno 11 února 2007 na Wayback Machine
- ^ http://viralzone.expasy.org/all_by_species/110.html
- ^ Krupovic M, Ravantti JJ, Bamford DH (2009). „Geminiviry: příběh plazmidu, který se stal virem“ (PDF). BMC Evol Biol. 9: 112. doi:10.1186/1471-2148-9-112. PMC 2702318. PMID 19460138.
- ^ Bejarano E.R .; Khashoggi A.M .; Witty M .; Lichtenstein C.P. (1994). „Objev prastaré rekombinace mezi geminivirovou DNA a jaderným genomem Nicotiana sp.“. Sborník Národní akademie věd. 93 (2): 759–764. doi:10.1073 / pnas.93.2.759. PMC 40128. PMID 8570630.