Potyvirus - Potyvirus

Potyvirus
Viry-04-02853-g002.png
Virus neštovic genom s elektronový mikrofotografie a model viriony
Klasifikace virů E
(bez hodnocení):Virus
Oblast:Riboviria
Království:Orthornavirae
Kmen:Pisuviricota
Třída:Stelpaviricetes
Objednat:Patatavirales
Rodina:Potyviridae
Rod:Potyvirus
Zadejte druh
Virus brambor Y
Druh

Viz text

Potyvirus je rod viry v rodině Potyviridae. Rostliny slouží jako přirození hostitelé. V současné době existuje v tomto rodu 183 druhů, včetně druhů typu Virus brambor Y.[1][2] Rod je pojmenován podle typu viru (hrnecato virus Y). Potyviry tvoří ~ 30% aktuálně známých rostlinných virů. Jako begomoviry mohou členové tohoto rodu způsobit značné ztráty v zemědělských, pastoračních, zahradnických a okrasných plodinách. Více než 200 druhů mšice šíří potyviry a většina pochází z podčeledi Aphidinae (rody Makrosifum a Myzus ).

Virologie

Genomická mapa typického člena rodu Potyvirus.

Virion není obalen a pružný a vláknitý nukleokapsid o délce 680 až 900 nanometrů (nm) a průměru 11–20 nm.[1] Nukleokapsid obsahuje ~ 2 000 kopií kapsidového proteinu. Symetrie nukleokapsidu je spirálovitá s roztečí 3,4 nm.

Genom je lineární pozitivní smyslová ssRNA o velikosti 9 000–12 000 bází / nukleotidů. Většina potyvirů má nesegmentované genomy,[1] ačkoli řada druhů je bipartitních. Základní složení je: 21–23,51–26% G; 23–30,15–44% A; 14,9–22,41–28% C; 15,6–24,41–30,9% U.

RodStrukturaSymetrieCapsidGenomické uspořádáníGenomická segmentace
PotyvirusVláknitéNeobalenéLineárníMonopartitní

U druhů s jediným genomem je na 5 'konci protein kovalentně spojen (protein Vg). Kóduje jediný otevřený čtecí rámec (ORF) vyjádřený jako prekurzor polyproteinu 350 kDa. Toto se zpracovává na sedm menších proteinů: P1, pomocná složka (HC), P3, cylindrická inkluze (CI), nukleární inkluze A (NIa), nukleární inkluze B (NIb), kapsidový protein (CP) a dva malé domnělé proteiny známé jako 6K1 a 6K2. P3 cistron také kóduje druhý protein - P3N-PIPO - který je generován posunem +2 snímků.[3]

Molekulární biologie

Protein P1 (~ 33 kilogramůDaltony (kDa) v molekulové hmotnosti) je a serin proteáza.

HC (~ 52 KDa) je proteáza, která se také podílí na přenosu mšic. Jako proteáza štěpí a glycin -glycin dipeptid na svém vlastním C konci. Interaguje také s eukaryotickým iniciačním faktorem 4 (eIF4). Působí jako potlačovač virové RNA.

Funkce P3 (~ 41 kDa) není známa. Interaguje s velkou podjednotkou ribulóza-1,5-bisfosfátkarboxyláza / oxygenáza.

CI (~ 71 kDa) je RNA helikáza s ATPáza aktivita. Podílí se také na připojení membrány.

NIa (~ 50 kDa) se štěpí na proteázu (~ 27 kDa) a protein VPg (~ 22 kDa).

NIb (~ 59 kDa) je RNA-dependentní RNA polymeráza.

Funkce 6K1 (~ 6 kDa) nejsou známy. 6K2 (~ 6 kDa) protein, který má jednu transmembránovou doménu, se hromadí v buněčných membránách hostitele a předpokládá se, že hraje roli při tvorbě replikačních vezikul viru.

Funkce P3N-PIPO (~ 25 kDa) není známa, ale zdá se být nezbytná. Interaguje s velkou i malou podjednotkou ribulóza-1,5-bisfosfátkarboxylázy / oxygenázy.

Hmotnost kapsidového proteinu je mezi 30 a 35 kDa.

Protein VPg interaguje s eukaryotický iniciační faktor 4E (eIF4E).[4] Tato interakce se jeví jako nezbytná pro virovou infekčnost.

Dvě proteinázy, P1 a pomocná složka proteináza (HC) katalyzují pouze autoproteolytické reakce na příslušných C-koncích. Zbývající štěpné reakce jsou katalyzovány buď transproteolytickými nebo autoproteolytickými mechanismy malým nukleárním inkluzním proteinem (NIa-Pro). Tento druhý protein je evoluční homologií pikornavirus 3C proteináza.

Životní cyklus

Replikace a pohyb virus sójové mozaiky (SMV) v buňce

K replikaci může dojít v cytoplazma,[1] jádra, chloroplasty, Golgiho aparát, buněčné vakuoly nebo vzácněji na neobvyklých místech.

Potyviry vytvářejí proteinové inkluze v infikovaných rostlinných buňkách. Mohou to být krystaly buď v cytoplazmě nebo v jádru, jako amorfní X-těla, membránová těla, viroplazmy nebo větrníky. Vměstky mohou nebo nemusí (v závislosti na druhu) obsahovat viriony. Tyto inkluze lze vidět ve světelném mikroskopu v listových pásech infikované rostlinné tkáně obarvené oranžově zelenou barvou (proteinové barvivo), ale nikoli Azure A (barvivo nukleové kyseliny).[5][6][7] Existují čtyři různé druhy potyvirových inkluzí.[8]

Replikace sleduje model replikace pozitivního řetězce RNA viru. Transkripce pozitivního řetězce RNA viru je metoda transkripce. Překlad probíhá posunem -1 ribozomálního posunu snímků. Virus opouští hostitelskou buňku virovým pohybem vedeným tubulem. Rostliny slouží jako přirozený hostitel. Virus se přenáší prostřednictvím vektoru (hmyz). Přenosové cesty jsou vektorové a mechanické.[1]

RodPodrobnosti o hostiteliTkáňový tropismusVstupní údajePodrobnosti o vydáníReplikační webMísto montážePřenos
PotyvirusRostlinyŽádnýVirové hnutí; mechanické očkováníVirové hnutíCytoplazmaCytoplazmaMechanické očkování: mšice

Vývoj

Potyviry se vyvinuly před 6 600 až 7 250 lety.[9][10] Zdá se, že se vyvinuli na jihozápadě Eurasie nebo na severu Afrika. Odhadovaná rychlost mutace je přibližně 1,15×10−4 substituce nukleotidů / místo / rok.

Zeměpisné rozšíření

Zemědělství bylo zavedeno do Austrálie v 18. století. Tento úvod také zahrnoval rostlinné patogeny. V Austrálii bylo izolováno 38 druhů potyvirů. Osmnáct potyvirů bylo nalezeno pouze v Austrálii a předpokládá se, že jsou tam endemické. Zdá se, že zbývajících dvacet bylo zavedeno v zemědělství.

Druh

Potyvirus obsahuje následující druhy:[11]

Reference

  1. ^ A b C d E „Virová zóna“. EXPASY. Citováno 15. června 2015.
  2. ^ ICTV. „Virus Taxonomy: 2014 Release“. Citováno 15. června 2015.
  3. ^ Chung, BY; Miller, WA; Atkins, JF; Firth, AE (2008). „Překrývající se esenciální gen v Potyviridae“. Proc Natl Acad Sci U S A. 105 (15): 5897–5902. Bibcode:2008PNAS..105,5897C. doi:10.1073 / pnas.0800468105. PMC  2311343. PMID  18408156.
  4. ^ Léonard, S; Plante, D; Wittmann, S; Daigneault, N; Fortin, MG; Laliberté, JF (2000). „Tvorba komplexu mezi potyvirem VPg a translačním eukaryotickým iniciačním faktorem 4E koreluje s infekčností viru“. J Virol. 74 (17): 7730–7737. doi:10.1128 / jvi.74.17.7730-7737.2000. PMC  112301. PMID  10933678.
  5. ^ „Materiály a metody detekce virových inkluzí“. University of Florida - Institute of Food and Agricultural Sciences. Archivovány od originál dne 19. února 2012.
  6. ^ Christie, R.G. a Edwardson, J. R. (1977). Fla Agric. Exp. Stn Monog. Č. 9, 150 stran
  7. ^ Jak diagnostikujete virovou infekci v rostlině? Archivováno 4. srpna 2012 v Archiv. Dnes
  8. ^ Ministerstvo zemědělství a spotřebitelských služeb na Floridě: Rostlinné viry na Floridě a jejich začlenění - Potyvirus
  9. ^ Gibbs, AJ; Ohshima, K; Phillips, MJ; Gibbs, MJ (2008). „Prehistorie potyvirů: Jejich počáteční záření bylo za úsvitu zemědělství“. PLOS ONE. 3 (6): e2523. Bibcode:2008PLoSO ... 3.2523G. doi:10.1371 / journal.pone.0002523. PMC  2429970. PMID  18575612.
  10. ^ Gibbs, A; Ohshima, K (2010). „Potyviry a digitální revoluce“. Annu Rev Phytopathol. 48: 205–23. doi:10.1146 / annurev-phyto-073009-114404. PMID  20438367.
  11. ^ „Virus Taxonomy: 2019 Release“ (html). Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Březen 2020. Citováno 2. května 2020.

Bibliografie

  • Ward, CW; Shukla, DD (1991). "Taxonomie potyvirů: současné problémy a některá řešení". Intervirologie. 32 (5): 269–96. doi:10.1159/000150211. PMID  1657820.
  • King, Andrew M. Q .; et al., eds. (2012). "Potyvirus". Taxonomie virů: klasifikace a nomenklatura virů: devátá zpráva Mezinárodního výboru pro taxonomii virů. London: Academic Press. str. 926–1072. ISBN  978-0123846846. Citováno 9. prosince 2014.

externí odkazy