Klasifikace virů - Virus classification

Klasifikace virů je proces pojmenování viry a jejich umístění do a taxonomické systém podobný klasifikačním systémům používaným pro buněčné organismy.

Viry jsou klasifikovány hlavně podle fenotypový charakteristiky, jako např morfologie, nukleová kyselina typ, způsob replikace, hostitelské organismy a typ choroba způsobují. Za formální taxonomickou klasifikaci virů odpovídá Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV) systém, i když Baltimore klasifikace Systém lze použít k umístění virů do jedné ze sedmi skupin na základě jejich způsobu syntézy mRNA. Specifické konvence pojmenování a další klasifikační směrnice stanoví ICTV.

Byl navržen katalog všech světově známých virů a v roce 2013 probíhala předběžná opatření.[1]

Definice druhů virů

Viz také: Virové kvazidruhy

Druhy tvoří základ pro jakýkoli systém biologické klasifikace. Před rokem 1982 se předpokládalo, že viry nemohou být vyrobeny tak, aby vyhovovaly reprodukčnímu konceptu Ernsta Mayra o druzích, a proto k takové léčbě nebyly přístupné. V roce 1982 začala ICTV definovat druh jako „skupinu kmenů“ s jedinečnými identifikačními vlastnostmi. V roce 1991, konkrétnější princip, že druh viru je syntetický byla přijata třída virů, která představuje replikační linii a zaujímá konkrétní ekologickou mezeru.[2]

V červenci 2013 se definice druhů ICTV změnila na: „Druh je a monofyletický skupina virů, jejichž vlastnosti lze odlišit od vlastností jiných druhů podle více kritérií. "[3] Viry jsou skutečné fyzické entity produkované biologickou evolucí a genetikou, zatímco virové druhy a vyšší taxony jsou abstraktní pojmy produkované racionálním myšlením a logikou. Vztah virus / druh tedy představuje přední linii rozhraní mezi biologií a logikou.[4]

Skutečná použitá kritéria se liší podle taxonu a mohou být občas nekonzistentní (libovolné prahové hodnoty podobnosti) nebo někdy nesouvisející s linií (geografií).[5] Záležitost pro mnohé ještě není vyřešena.[2]

Klasifikace ICTV

Srovnání taxonomie virů 1991 a 2019 podle ICTV

The Mezinárodní výbor pro taxonomii virů začal navrhovat a implementovat pravidla pro pojmenování a klasifikaci virů počátkem sedmdesátých let, toto úsilí trvá dodnes. ICTV je jediným subjektem, který Úřad účtuje Mezinárodní unie mikrobiologických společností s úkolem vyvinout, vylepšit a udržovat univerzální taxonomii virů.[6] Systém sdílí mnoho funkcí se systémem klasifikace celulárních organismy, jako taxon struktura. Existují však určité rozdíly, například univerzální použití kurzívy pro všechny taxonomické názvy, na rozdíl od Mezinárodní kód nomenklatury pro řasy, houby a rostliny a Mezinárodní kodex zoologické nomenklatury.[7]

Virová klasifikace začíná na úrovni sféry a pokračuje následovně, s taxonomickými příponami v závorkách:[7]

Oblast (-viria)
Podrealismus (-Vira)
Království (-virae)
Subkingdom (-virites)
Kmen (-viricota)
Podkmen (-riricotina)
Třída (-viricetes)
Podtřída (-viricetidae)
Objednat (-virales)
Podřád (-virineae)
Rodina (-viridae)
Podčeleď (-virinae)
Rod (-virus)
Podrod (-virus)
Druh

Na rozdíl od systému binomická nomenklatura přijatý u buněčných druhů, v současné době neexistuje standardizovaná forma pro názvy druhů virů. V současné době ICTV nařizuje, že název druhu musí obsahovat co nejmenší počet slov, přičemž musí zůstat odlišný, a nesmí obsahovat pouze slovo virus a název hostitele.[8] Názvy druhů mají často podobu Virus [Disease], zejména pro vyšší rostliny a zvířata. V roce 2019 zveřejnil ICTV návrh na přijetí formalizovanějšího systému binomické nomenklatury pro názvy druhů virů, o kterém se bude hlasovat v roce 2020.[9] Někteří virologové však později vznesli námitky proti možné změně systému pojmenování a tvrdili, že debata přišla, zatímco mnoho lidí v oboru bylo zaměstnáno kvůli Pandemie covid-19.[10]

Od roku 2019 se používají všechny úrovně taxonů kromě podreamu, subkultury a podtřídy. Čtyři incertae sedis říše, jedna incertae sedis objednávka, 24 incertae sedis rodiny a tři incertae sedis rody jsou rozpoznávány:[11]

Říše: Duplodnaviria, Monodnaviria, Riboviria, a Varidnaviria

Incertae sedis objednat: Ligamenvirales

Incertae sedis rodiny:

Incertae sedis rody: Deltavirus, Dinodnavirus, Rhizidiovirus

Strukturní klasifikace virů

Bylo navrženo, že podobnost v sestavě a struktuře virionů pozorovaná u určitých virových skupin infikujících hostitele z různých domén života (např. Bakteriální tektiviry a eukaryotické adenoviry nebo prokaryotické Caudovirales a eukaryotické herpesviry) odráží evoluční vztah mezi těmito viry.[12] Proto se navrhuje, aby se strukturální vztah mezi viry používal jako základ pro definování taxonů vyšší úrovně - virové linie založené na struktuře - které by mohly doplnit stávající klasifikační schéma ICTV.[13]

Baltimore klasifikace

Hlavní článek: Baltimore klasifikace
Baltimoreova klasifikace virů je založena na metodě virálních mRNA syntéza

Baltimorova klasifikace (poprvé definována v roce 1971) je klasifikační systém, který umisťuje viry do jedné ze sedmi skupin v závislosti na jejich kombinaci nukleová kyselina (DNA nebo RNA ), lanko (jednovláknové nebo dvouvláknové), smysl a způsob replikace. Pojmenoval podle David Baltimore, a Nobelova cena - vítězný biolog, tyto skupiny jsou označeny římské číslice. Jiné klasifikace jsou určeny chorobou způsobenou virem nebo jeho morfologií, z nichž ani jedna není uspokojivá kvůli různým virům, které způsobují stejné onemocnění nebo vypadají velmi podobně. Navíc je často obtížné určit virové struktury pod mikroskopem. Klasifikace virů podle jejich genom znamená, že všichni v dané kategorii se budou chovat podobně, což nabízí určité náznaky, jak pokračovat v dalším výzkumu. Viry lze umístit do jedné ze sedmi následujících skupin:[14]

Vizualizace 7 skupin virů podle Baltimore Classification

DNA viry

Další informace: DNA virus

Viry s DNA genom, kromě DNA reverzní přepis virů, jsou členy tří ze čtyř uznaných virové říše: Duplodnaviria, Monodnaviria, a Varidnaviria. Ale incertae sedis objednat Ligamenvirales a mnoho dalších incertae sedis rodiny a rody se také používají ke klasifikaci DNA virů. Domény Duplodnaviria a Varidnaviria sestávají z dvouvláknových DNA virů; jiné dvouvláknové DNA viry jsou incertae sedis. Doména Monodnaviria sestává z jednovláknových DNA virů, které obecně kódují a HUH endonukleáza; jiné jednovláknové DNA viry jsou incertae sedis.[11]

  • Skupina I: viry mají dvouvláknovou DNA. Viry, které způsobují Plané neštovice a opar najdete zde.
  • Skupina II: viry mají jednovláknovou DNA.
Příklady DNA virů
Virová rodinaPříklady (běžné názvy)Virion
nahý / obalený		Capsid
symetrie		Typ nukleové kyselinySkupina
1. AdenoviridaePsí virus hepatitidy, Některé typy nachlazeníNahýIcosahedraldsJá
2. PapovaviridaeVirus JC, HPVNahýIcosahedralds kruhovýJá
3. ParvoviridaeČlověk parvovirus B19, psí parvovirusNahýIcosahedralssII
4. HerpesviridaeVirus herpes simplex, virus varicella-zoster, cytomegalovirus, Virus Epstein – BarrObalIcosahedraldsJá
5. PoxviridaeVirus neštovic, kravské neštovice, virus myxoma, opičí neštovice, virus vakcínieSložité kabátyKomplexdsJá
6. AnelloviridaeVirus točivého momentuNahýIcosahedralss kruhovýII
7. PleolipoviridaeHHPV1, HRPV1Obalss / ds lineární / kruhovýI / II

RNA viry

Další informace: RNA virus

Všechny viry, které mají RNA genom, a to kóduje RNA-dependentní RNA polymeráza (RdRp), jsou členy království Orthornavirae, v říši Riboviria.[15]

  • Skupina III: viry obsahují dvouvláknové RNA genomy, např. rotavirus.
  • Skupina IV: viry obsahují jednovláknové RNA genomy s pozitivním smyslem. Mnoho dobře známých virů se nachází v této skupině, včetně pikornaviry (což je rodina virů, která zahrnuje známé viry jako virus hepatitidy A, enteroviry, rhinoviry, poliovirus a virus slintavky a kulhavky), SARS virus, hepatitida C. virus, žlutá zimnice virus a zarděnky virus.
  • Skupina V: viry mají jednovláknové RNA genomy se záporným smyslem. Ebola a Marburgské viry jsou dobře známí členové této skupiny spolu s virus chřipky, spalničky, příušnice a vzteklina.
Příklady RNA virů
Virová rodinaPříklady (běžné názvy)Capsid
nahý / obalený		Capsid
Symetrie		Typ nukleové kyselinySkupina
1. ReoviridaeReovirus, rotavirusNahýIcosahedraldsIII
2. PicornaviridaeEnterovirus, rhinovirus, hepatovirus, kardiovirus, afthovirus, poliovirus, parechovirus, erbovirus, kobuvirus, teschovirus, coxsackieNahýIcosahedralssIV
3. CaliciviridaeNorwalk virusNahýIcosahedralssIV
4. TogaviridaeVýchodní koňská encefalitidaObalIcosahedralssIV
5. ArenaviridaeVirus lymfocytární choriomeningitidy, Lassa horečkaObalKomplexss (-)PROTI
6. FlaviviridaeVirus dengue, hepatitida C. virus, žlutá zimnice virus, Virus ZikaObalIcosahedralssIV
7. OrthomyxoviridaeInfluenzavirus A, influenzavirus B, chřipkový virus C., isavirus, thogotovirusObalSpirálovitýss (-)PROTI
8. ParamyxoviridaeVirus spalniček, virus příušnic, respirační syncytiální virus, Rinderpest virus, virus psinkyObalSpirálovitýss (-)PROTI
9. BunyaviridaeVirus kalifornské encefalitidy, Virus hříchu nombreObalSpirálovitýss (-)PROTI
10. RhabdoviridaeVirus vztekliny, Vezikulární stomatitidaObalSpirálovitýss (-)PROTI
11. FiloviridaeVirus ebola, Virus MarburgObalSpirálovitýss (-)PROTI
12. CoronaviridaeSARS-CoV-2, MERSObalSpirálovitýssIV
13. AstroviridaeAstrovirusNahýIcosahedralssIV
14. BornaviridaeVirus bornaObalSpirálovitýss (-)PROTI
15. ArteriviridaeArterivirus, virus arteritidy koníObalIcosahedralssIV
16. HepeviridaeVirus hepatitidy E.NahýIcosahedralssIV

Reverzní přepis virů

Všechny viry, které kódují a reverzní transkriptáza (také známé jako RT nebo RNA závislá DNA polymeráza) jsou členy třídy Revtraviricetes, v kmeni Arterviricota, království Pararnaviraea říše Riboviria. Třída Blubervirales obsahuje svobodnou rodinu Hepadnaviridae DNA RT (reverzní transkripce) virů; všechny ostatní viry RT jsou členy třídy Ortervirales.[16]

  • Skupina VI: viry obsahují jednovláknové RNA viry, které se replikují prostřednictvím meziproduktu DNA. The retroviry jsou zahrnuty do této skupiny, z nichž HIV je členem.
  • Skupina VII: viry obsahují dvouvláknové DNA genomy a replikují se pomocí reverzní transkriptázy. The žloutenka typu B virus lze nalézt v této skupině.
Příklady reverzních transkripčních virů
Virová rodinaPříklady (běžné názvy)Capsid
nahý / obalený		Capsid
Symetrie		Typ nukleové kyselinySkupina
1. RetroviridaeHIVObaldimerová RNAVI
2. CaulimoviridaeCaulimovirus, Virus oteklé výhonky kakaa (CSSV)NahýVII
3. HepadnaviridaeVirus hepatitidy B.ObalIcosahedralkruhový, částečně dsVII

Holmesova klasifikace

Použit Holmes (1948) Carl Linné systém binomická nomenklatura klasifikovat viry do 3 skupin v jedné objednávce, Virales. Jsou umístěny následovně:

Subvirové látky

Následující infekční agens jsou menší než viry a mají jen některé ze svých vlastností.[17][18]

Viroidy a viry závislé látky

Viroidi

Hlavní článek: Viroid

Satelity

Hlavní článek: Satelitní (biologie)

Družice závisí na koinfekci hostitelské buňky a pomocný virus pro produktivní množení. Jejich nukleové kyseliny mají v podstatě odlišné nukleotidové sekvence buď od svého pomocného viru, nebo od hostitele. Když satelitní subvirové činidlo kóduje obalový protein, ve kterém je zapouzdřený, nazývá se to satelitní virus.

Satelitní nukleové kyseliny připomínají satelitní nukleové kyseliny v tom, že se replikují pomocí pomocných virů. Liší se však v tom, že mohou kódovat funkce, které mohou přispět k úspěchu jejich pomocných virů; i když jsou někdy považovány za genomové prvky svých pomocných virů, ne vždy se v jejich pomocných virech nacházejí.[17]

Vadné interferující částice

Hlavní článek: Vadná interferující částice

Vadné interferující částice jsou defektní viry, které ztratily schopnost replikace s výjimkou přítomnosti pomocného viru, kterým je obvykle rodičovský virus. Mohou také interferovat s pomocným virem.

  • Vadné interferující částice (RNA)
  • Vadné interferující částice (DNA)

Priony

Priony, pojmenované pro svůj popis jako „proteinové infekční částice“, neobsahují nukleové kyseliny ani virové částice. Odolávají inaktivačním postupům, které normálně ovlivňují nukleové kyseliny.[22]

Viz také

Poznámky

  1. ^ Zimmer C. (5. září 2013). „Katalog všech virů světa?“. New York Times. Citováno 6. září 2013.
  2. ^ A b Alimpiev, Egor (15. března 2019). Přehodnocení koncepce druhů virů (PDF).
  3. ^ Adams MJ, Lefkowitz EJ, King AM, Carstens EB (prosinec 2013). „Nedávno schválené změny Mezinárodního kodexu klasifikace a nomenklatury virů“. Archivy virologie. 158 (12): 2633–9. doi:10.1007 / s00705-013-1749-9. PMID  23836393.
  4. ^ „Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV)“. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Citováno 2020-03-25.
  5. ^ Peterson, A Townsend (23. července 2014). „Definování virových druhů: užitečnost taxonomie“. Virology Journal. 11 (1). doi:10.1186 / 1743-422X-11-131. PMC  4222810. PMID  25055940.
  6. ^ Lefkowitz EJ, Dempsey DM, Hendrickson RC, Orton RJ, Siddell SG, Smith DB (leden 2018). „Virová taxonomie: databáze Mezinárodního výboru pro taxonomii virů (ICTV)“. Výzkum nukleových kyselin. 46 (D1): D708 – D717. doi:10.1093 / nar / gkx932. PMC  5753373. PMID  29040670.
  7. ^ A b „Kód ICTV“. talk.ictvonline.org. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů. Citováno 26. dubna 2020.
  8. ^ „Mezinárodní kodex klasifikace a nomenklatury virů“. ICTV. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů. Citováno 2. září 2020.
  9. ^ Siddell, Stuart; Walker, Peter; Lefkowitz, Elliot; Mushegian, Arcady; Dutilh, Bas; Harrach, Balázs; Harrison, Robert; Junglen, Sandra; Knowles, Nick; Kropinski, Andrew; Krupovic, Mart; Kuhn, Jens; Nibert, Max; Rubino, Luisa; Sabanadzovic, Sead; Simmonds, Peter; Varsani, Arvind; Zerbini, Francisco; Davison, Andrew (3. prosince 2019). „Binomická nomenklatura pro druhy virů: konzultace“. Arch Virol (165): 519–525. doi:10.1007 / s00705-019-04477-6. Citováno 2. září 2020.
  10. ^ Mallapaty, Smriti (30. července 2020). „Měla by se pravidla pro pojmenování virů během pandemie změnit? Otázka rozděluje virology“. Příroda (584): 19–20. doi:10.1038 / d41586-020-02243-2. Citováno 2. září 2020.
  11. ^ A b „Virus Taxonomy: 2019 Release“. talk.ictvonline.org. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů. Citováno 26. dubna 2020.
  12. ^ Bamford DH (květen 2003). "Vytvářejí viry linie v různých doménách života?". Výzkum v mikrobiologii. 154 (4): 231–6. doi:10.1016 / S0923-2508 (03) 00065-2. PMID  12798226.
  13. ^ Krupovič M, Bamford DH (prosinec 2010). „Objednávka do virálního vesmíru“. Journal of Virology. 84 (24): 12476–9. doi:10.1128 / JVI.01489-10. PMC  3004316. PMID  20926569.
  14. ^ „Baltimorská klasifikace virů“ (Webová stránka.) Webová kniha o molekulární biologii - http://web-books.com/. Citováno 2008-08-18.
  15. ^ „Virus Taxonomy: 2019 Release“. talk.ictvonline.org. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů. Citováno 25. dubna 2020.
  16. ^ Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf YI, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH. „Návrh: Vytvořit megataxonomický rámec pro všechny oblasti taxonomie pro oblast Riboviria“. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Citováno 2020-05-21.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  17. ^ A b „9. zpráva ICTV (2011) Subvirální agenti“. Mezinárodní výbor pro taxonomii virů. Citováno 2020-06-15.
  18. ^ STRAUSS, JAMES H .; STRAUSS, ELLEN G. (2008). "Subvirové agenti". Viry a lidské nemoci. Elsevier. str. 345–368. doi:10.1016 / b978-0-12-373741-0.50012-x. ISBN  978-0-12-373741-0.
  19. ^ "80.002 Avsunviroidae - ICTVdB index virů." (Web.) Webové stránky National Institutes of Health v USA. Citováno 2007-09-27.
  20. ^ "80.001 Popsiviroidae - ICTVdB index virů." (Web.) Webové stránky National Institutes of Health v USA. Citováno 2007-09-27.
  21. ^ „81. Satelity - ICTVdB Index virů.“ (Web.) Webové stránky National Institutes of Health v USA. Citováno 2007-09-27.
  22. ^ „90. Prions - ICTVdB Index virů.“ (Web.) Webové stránky National Institutes of Health v USA. Citováno 2007-09-27.

externí odkazy