Sputnik virofág - Sputnik virophage
Virus závislý na mimiviru Sputnik | |
---|---|
![]() | |
Klasifikace virů ![]() | |
(bez hodnocení): | Virus |
Oblast: | Varidnaviria |
Království: | Bamfordvirae |
Kmen: | Preplasmiviricota |
Třída: | Maveriviricetes |
Objednat: | Priklausovirales |
Rodina: | Lavidaviridae |
Rod: | Sputnikvirus |
Druh: | Virus závislý na mimiviru Sputnik |
Členský virus | |
|
Virus závislý na mimiviru Sputnik (z ruština спутник "satelit") je a subvirový agent který se reprodukuje v améba buňky, které jsou již infikovány určitým pomocným virem; Sputnik používá pro reprodukci strojní zařízení pomocného viru a inhibuje replikaci pomocného viru. Je znám jako virofág, analogicky k výrazu bakteriofág.[2]
Viry jako Sputnik, které závisí na koinfekci hostitel buňka pomocnými viry jsou známé jako satelitní viry. Při svém objevu v pařížské vodní chladicí věži v roce 2008 byl Sputnik prvním známým satelitním virem, který inhiboval replikaci svého pomocného viru, a tak působil jako parazit tohoto viru. Analogicky se tomu říkalo a virofág.[2]
Bylo zjištěno, že virofágy Sputniku infikují obrovské viry Mimiviridae skupina A. Mohou však růst v amébách infikovaných Mimiviridae kterékoli ze skupin A, B a C.[3]
Virologie
Sputnik byl poprvé izolován v roce 2008 ze vzorku získaného od lidí; bylo získáno z tekutiny kontaktních čoček jedince s keratitida.[4] Přirozeně však bylo zjištěno, že virofág Sputniku se množí uvnitř druhů oportunisticky patogenních prvoků Acanthamoeba, ale pouze pokud je ta améba infikována velkými mamavirus. Sputnik využívá proteiny mamaviru k rychlé produkci nových kopií sebe sama.[2][5]
Mamavirus je formálně známý jako Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV) a je blízkým příbuzným dříve známých mimivirus. Mimivirus je obr ve virovém světě; má více genů než mnoho bakterií a vykonává funkce, které se běžně vyskytují pouze v buněčných organismech. Mamavirus je ještě větší než mimivirus, ale oba jsou si velmi podobné v tom, že tvoří velké virové továrny a složité virové částice.[6] Existují podmínky, za kterých však Sputnik nemůže v těchto virech produkovat nové viriony. Bylo pozorováno, že při kultivaci mimiviru s amébami bez choroboplodných zárodků se produkují plešaté viriony, kterým chybí povrchová vlákna charakteristická pro tento virus. Z neznámých důvodů není Sputnik schopen replikovat a produkovat nové viriony v těchto plešatých virech.[7] Růst virofágů je pro APMV škodlivý a vede k produkci abortních forem a abnormální kapsidové sestavy APMV. V jednom z experimentů provedených očkováním Acanthamoeba polyphaga s vodou obsahující původní kmen APMV bylo zjištěno, že několik kapsidových vrstev se hromadí asymetricky na jedné straně virové částice, což způsobuje neúčinnost viru. Sputnik snížil výtěžek infekčních virových částic o 70% a také snížil amébu lýza trojnásobně ve 24 hodin.[2]
Sputnik má kruhový dvouvláknový DNA genom skládající se z 18,343 párů bází.[6] Obsahuje geny schopné infikovat všechny tři domény života: Eukarya, Archaea a Bakterie. Z 21 předpokládaných genů kódujících proteiny jsou tři zjevně odvozeny od samotného APMV, jeden je homologem archaeal viru a čtyři další jsou homology proteinů v bakteriofágech a eukaryotických virech. Skutečnost, že tři z těchto genů pocházejí z APMV, naznačuje, že Sputnik je schopen účastnit se procesů přenosu genů a zprostředkovat laterální přenos genů mezi obřími viry.[8] Třináct je ORFanoušci, to znamená, že nemají žádné detekovatelné homology v současných databázích sekvencí. Sputnik genom má vysokou Obsah AT (73%), podobně jako u APMV. Obsahuje 16 předpokládaných vlásenky, až na dva spadají mezi ORF.[9]
Několik dalších homologů, jako jsou například a helikáza-primáza, obal ATPáza, inzertní sekvence transpozázové podjednotky vázající DNA a protein Zn-pásu, byly detekovány v Globální průzkum oceánu soubor údajů o životním prostředí, což naznačuje virofágy může být v současnosti neznámá rodina virů.
Bylo zjištěno, že Sputnik obsahuje geny, které sdílí APMV. Tyto geny mohl Sputnik získat po asociaci APMV s hostitelem a poté interakci mezi virofágem a virovým hostitelem. Rekombinace ve virové továrně mohla vést k výměně genů. Sputnik je jedním z nejpřesvědčivějších důkazů o genovém míchání a párování mezi viry.
Přítomnost těchto genů homologních s mimivirem ve Sputniku naznačuje, že k přenosu genů mezi Sputnikem a mimivirem může dojít během infekce Acanthamoeba. Proto se předpokládá, že virofág může být zdrojem zprostředkování vehikula laterální genový přenos mezi obřími viry, které tvoří významnou část viru DNA virus populace v mořském prostředí. Přítomnost tří genů APMV ve Sputniku navíc naznačuje, že přenos genů mezi virofágem a obrovským virem je pro vývoj viru zásadní.[10]
V roce 2016 pro klasifikaci virů podobných Sputniku, včetně rodu Zamilon Sputnikvirus v rodině Lavidaviridae byla stanovena Mezinárodní výbor pro taxonomii virů.[11]
Struktura
Sputnikový virofág má kapsidu o průměru 74 nm s icosahedral symetrie.[11] V každé asymetrické jednotce struktury jsou 4 a 1/3 hexon kapsomery. Na 3-násobné ose leží jeden hexon, který dává vznik 1/3 hexonu v každé asymetrické jednotce.[12] Z každého hexameru vyčnívají pružná vlákna podobná houbám.[13] Každá asymetrická jednotka také obsahuje 1/5 pentonu, který leží na každé pětinásobné ose.[12] Uprostřed pentamerů jsou dutiny, které umožňují vstup nebo výstup DNA.[13] Sputnik má triangulační číslo 27 s 260 hexamery a 12 pentamery. Tento virus neobsahuje lipidovou membránu, která by byla v rozporu s tím, co bylo dříve popsáno.[12]
Další viry rodu Sputnik
Rod Sputnikvirus má dva druhy, které lze dále rozdělit na kmeny:
- Druh Virus závislý na mimiviru Sputnik. Všechny tři virofágy Sputnik sdílejí více než 99% své DNA a mohou růst s viry jakékoli skupiny Mimiviridae A, B a C.[3]
- Sputnik 1 byl objeven v roce 2008. Jeho hostitelem je Mamavirus.
- Sputnik 2 byl objeven v roce 2012. Může infikovat Acanthamoeba polyphaga Virus čočky (Mimiviridae skupina A).[3][5]
- Sputnik 3 byl objeven v roce 2013. Byl izolován reportérem Mimivirus (který není jeho přirozeným virovým hostitelem).[14][3]
- Druh Virus závislý na mimiviru Zamilon. Nelze infikovat skupinu A kvůli MIMIVIRE obranný systém.[15]
- Zamilon 1 byl objeven v roce 2013 v Tunisku.
- Zamilon 2 byl objeven v roce 2015 v Severní Americe.
Jiné virofágy
V březnu 2011 byly popsány dva další virofágy: Virový virofág který se živí obrem Cafeteria roenbergensis virus,[16][3] a Organický jezerní virofág (OLV), nalezený ve slaném Organické jezero v Antarktidě a která se živí fycodnaviry ten útok řasy.[17][18][5] Zamilonový virofág byl první, kdo infikoval člena skupiny C Mimiviridae (tj. Mont1 virus), který je schopen růst také ve skupině B Mimiviridae, ale ne ve skupině A.[3]
Všechny hostitelské viry známých virofágů patří do skupiny nukleocytoplazmatické velké DNA viry. Byly provedeny studie, které ukázaly podobnosti mezi různými virofágy. Homologické geny mezi virofágy zahrnují domnělou rodinu FtsK-HerA DNA balení ATPázy (ATPázy), domnělou DNA helikázu / primasu (HEL / PRIM), domnělou cysteinovou proteázu (PRSC), domnělou MCP a domnělou minoritní kapsidovou bílkovinu (mCP). Tyto geny jsou také označovány jako konzervované základní geny, i když mezi těmito virofágy někdy není žádná nebo velmi malá sekvenční podobnost.[19]
Viz také
Reference
- ^ Duponchel, S. a Fischer, M.G. (2019) "Viva lavidaviruses! Pět rysů virofágů, které parazitují na obřích DNA virech". PLoS patogeny, 15(3). doi:10.1371 / journal.ppat.1007592.
Materiál byl zkopírován z tohoto zdroje, který je k dispozici pod a Mezinárodní licence Creative Commons Attribution 4.0.
- ^ A b C d Bernard La Scola; et al. (2008). „Virofág jako jedinečný parazit obřího mimiviru“. Příroda. 455 (7205): 100–4. Bibcode:2008 Natur.455..100L. doi:10.1038 / nature07218. PMID 18690211.
- ^ A b C d E F Morgan Gaia a kol .: Zamilon, nový Virofág s Mimiviridae Specifičnost hostitele, v: PLoS One. 2014; 9 (4): e94923. Publikováno online 2014 18. dubna. doi: 10,1371 / journal.pone.0094923
- ^ Desnues C (2012). „Provirofágy a transpovirony jako různorodý mobilome obřích virů“. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (44): 18078–83. Bibcode:2012PNAS..10918078D. doi:10.1073 / pnas.1208835109. PMC 3497776. PMID 23071316.
- ^ A b C Ed Yong: Paraziti paraziti, in: The Scientist, 15. října 2012
- ^ A b Xie, Yun (září 2008). "Sputnik virofág: virus dostane virus". ARS technica.
- ^ Boyer M (2011). „Mimivirus vykazuje dramatickou redukci genomu po intraamoebální kultuře“. Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (25): 10296–301. Bibcode:2011PNAS..10810296B. doi:10.1073 / pnas.1101118108. PMC 3121840. PMID 21646533.
- ^ Slunce, Siyang; La Scola, Bernard; Bowman, Valorie D .; Ryan, Christopher M .; Whitelegge, Julian P .; Raoult, Didier; Rossmann, Michael G. (01.01.2010). „Strukturální studie Sputnik Virophage“. Journal of Virology. 84 (2): 894–897. doi:10.1128 / JVI.01957-09. ISSN 0022-538X. PMC 2798384. PMID 19889775.
- ^ Claverie J-M, Abergel C (2009), „Mimivirus a jeho Virophage“, Výroční přehled genetiky, 43: 49–66, doi:10.1146 / annurev-genet-102108-134255, PMID 19653859
- ^ „Největší známý virus přináší vůbec první virofág“. Časopis pro mikroby. Listopad 2008. Archivovány od originál dne 22.07.2011.
- ^ A b Krupovic M, Kuhn JH, Fischer MG (2016), „A klasifikační systém pro virofágy a satelitní viry“, Archivy virologie, 161 (1): 233–47, doi:10.1007 / s00705-015-2622-9, PMID 26446887
- ^ A b C Zhang X (2012). „Struktura virofágu Sputnik, s rozlišením 3,5 Å“. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (45): 18431–6. Bibcode:2012PNAS..10918431Z. doi:10.1073 / pnas.1211702109. PMC 3494952. PMID 23091035.
- ^ A b Siyang Sun (2010). „Strukturální studie Sputnik Virophage“. Journal of Virology. 84 (2): 894–7. doi:10.1128 / JVI.01957-09. PMC 2798384. PMID 19889775.
- ^ Gaia M, Pagnier I, Campocasso A, Fournous G, Raoult D a kol: Široké spektrum virofágů mimiviridae umožňuje jeho izolaci pomocí reportéru mimivirů. PLoS One 8: e61912 (2013) doi: 10,1371 / journal.pone.0061912
- ^ Levasseur A, Bekliz M, Chabrière E, Pontarotti P, La Scola B & Raoult D (2016), „MIMIVIRE je obranný systém v mimiviru, který propůjčuje odolnost vůči virofágu“, Příroda, 531 (7593): 249–252, doi:10.1038 / příroda17146, PMID 26934229CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Matthias G. Fischer a Curtis A. Suttle (2011). "Virofág na počátku velkých DNA transpozonů". Věda. 332 (6026): 231–4. Bibcode:2011Sci ... 332..231F. doi:10.1126 / science.1199412. PMID 21385722.
- ^ Virginia Gewinová: V antarktickém jezeře objeven „pojídač virů“, in: Nature, 28. března 2011, doi: 10.1038 / novinky.2011.188
- ^ Sheree Yau; et al. (2011). „Virofágová kontrola dynamiky hostitelských virů v antarktických řasách“. Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (15): 6163–8. Bibcode:2011PNAS..108,6163Y. doi:10.1073 / pnas.1018221108. PMC 3076838. PMID 21444812.
- ^ Jinglie Zhou; et al. (2013). „Rozmanitost virofágů v metagenomických souborech dat“. Journal of Virology. 87 (8): 4225–36. doi:10.1128 / JVI.03398-12. PMC 3624350. PMID 23408616.
externí odkazy
- "Sputnik virofág". Prohlížeč taxonomie NCBI. 543939.