Adnaviria

Adnaviria

Viriony viru Acidianus filamentous virus 3 (AFV3) zahrnutého v říši Adnaviria
vědecká klasifikace
Skupina:Viry [1]Oblast:Adnaviria
Mezinárodní vědecký název
Adnaviria
Baltimorská skupina
I: dsDNA viry

Adnaviria  (lat.)  - říše [Kom. 1] Viry obsahující DNA pro červenec 2020 včetně jediné třídy Tokiviricetes [2] .

Oblast Adnaviria zahrnuje archaální viry , které mají vláknité viriony a genom reprezentovaný dvouvláknovou DNA v A-formě. Izolace této říše byla navržena v roce 2020, kdy se pomocí kryoelektronové mikroskopie ukázalo, že zástupci říše jsou si navzájem příbuzní a spojuje je nejen genom v podobě A-DNA , ale i struktura virionu a struktura hlavního kapsidového proteinu ) . Zástupci říše Adnaviria infikují hypertermofilní archaea a genom ve formě A-DNA může být adaptací na život v extrémních podmínkách. Viry z říše Adnaviria jsou pravděpodobně velmi staré a mohly infikovat posledního společného předka archaea. Geneticky viry Adnaviria nevykazují žádnou podobnost s viry mimo jejich říši.  

Etymologie

Název říše Adnaviria pochází z Adna- , což je zkratka označující, že u všech zástupců říše je genom ve složení virionů ve formě A-DNA. Druhá část jména, -viria , je přípona používaná v názvech virových sfér. Jediné království v říši, Zilligvirae , je pojmenováno po vědci Wolframu Zilligovi (1925–2005), který studoval hypertermofilní archaea, a -virae je přípona používaná v názvech říší virů. Název jediného typu v království Zilligvirae , Taleaviricota , je odvozen z lat.  talea je „tyčinka“, která označuje morfologii virionů charakteristickou pro zástupce tohoto typu, a -viricota je přípona, která je součástí názvů typů virů. Konečně, jediná třída říše , Tokiviricetes, má svůj název podle nákladu. თოკი ( toki ), což znamená „vlákno“, a specifická přípona pro třídy virů -viricetes [3] .

Charakteristika

Viry, které tvoří říši Adnaviria, infikují hypertermofilní archaea. Mají genomy ve formě lineární dvouvláknové DNA o délce od 16 do 56 tisíc párů bází . Na koncích genomů jsou převrácené repetice [4] [5] [6] . Nejdůležitější vlastností zástupců Adnaviria je, že jejich genomy nejsou reprezentovány typickým buněčným B -, ale A-formou DNA [3] . A-DNA se nachází v organismech, které žijí v extrémních podmínkách, jako je zvýšená kyselost a teplota , jako v horkých pramenech . A-DNA v tomto případě působí jako adaptivní mechanismus, který umožňuje udržení stability genomu v extrémních podmínkách [7] . Tvorba A-DNA ve virionech je zajištěna interakcí dimerů proteinu MCP s genomem během sestavování virionu. Výsledkem je , že z pregenomové DNA se vytvoří šroubovitý nukleoprotein , který má standardní B- konformaci , která zahrnuje genomovou A-DNA [3] .

Složení helikálního nukleoproteinu, kromě genomové A-DNA, zahrnuje asymetrické MCP dimery. U virů čeledi Rudiviridae tvoří monomery MCP homodimer a u členů rodin Lipothrixviridae a Tristromaviridae jsou dimery MCP heterodimery ze dvou paralogních MCP [8] . MCP virů říše Adnaviria zahrnuje strukturální motiv , což je svazek čtyř α-helixů [5] . Tento motiv byl pojmenován SIRV2 - záhyb podle jména jednoho z členů říše, Sulfolobus islandicus tyčovitého viru 2 (SIRV2). Existují variace ve struktuře MCP, ale v MCP Adnaviria je vždy přítomen SIRV2 fold [3] .

Členové Adnaviria mají tenké, dlouhé, cylindrické (vláknité) viriony. U zástupců Lipothrixviridae jsou viriony flexibilní vlákna o délce asi 900 nm a průměru asi 24 nm , ve kterých je helikální nukleoprotein obklopen lipidovou membránou [4] . U zástupců čeledi Tristromaviridae dosahují flexibilní viriony délky asi 400 nm a průměru 32 nm a mají také lipidový obal, ale mezi nukleoproteinem a lipidovým obalem mají další proteinový obal [6] [9] . Viry čeledi Rudiviridae mají rigidní viriony o délce 600 nm až 900 nm a průměru 23 nm [5] . U Lipothrixviridae jsou na koncích virionu drápovité přívěsky připojené ke společné „bráně“, zatímco u Tristromaviridae a Rudiviridae jsou na koncích virionu speciální válce, z nichž vybíhají svazky tenkých vláken [4 ] [6] [10] . S jejich pomocí se zástupci viru zjevně připojují k hostitelské buňce [11] .

Životní cyklus

Viry čeledi Rudiviridae infikují archaea rodů Sulfolobus , Acidianus a Stygiolobus . Buněčná infekce není doprovázena integrací virového genomu do jejího genomu. Během virové infekce je zabalený archaický genom zničen a paralelně s tím se na povrchu buňky začnou tvořit pyramidové struktury. Následně tyto struktury narušují integritu S-vrstvy buňky: otevírají se směrem ven a vytvářejí portály, kterými nově syntetizované viriony opouštějí buňku. Popsaný mechanismus uvolňování virových částic z infikovaných buněk je velmi neobvyklý a výrazně se liší od drah buněčné lýzy a destrukce, kterými buňku opouštějí jiné prokaryotické a eukaryotické viry [11] .

Počet hostitelů virů čeledi Lipothrixviridae zahrnuje pouze jeden druh archaea - Thermoproteus tenax . Přichycení k hostitelské buňce je dosaženo interakcí koncových přívěsků s pili buňky, načež virus vstříkne svou DNA do hostitelské cytoplazmy . Uvolnění virionů je doprovázeno lýzou buněk. Možná integrace fragmentů virového genomu do hostitelského chromozomu [12] [13] .

Členové čeledi Tristromaviridae infikují výhradně archaea rodu Pyrobaculum . Viry této rodiny se připojují k buňkám pomocí terminálních přívěsků a vstřikují svou DNA do archaické cytoplazmy, kde viriony dále dozrávají. Infekční cyklus končí lýzou buněk. Protože tyto viry nemají vlastní DNA a RNA polymerázy , závisí pravděpodobně na hostitelské buňce pro předpis a replikaci [6] [14] .

Fylogenetika

Členové Adnaviria jsou možná prastaré viry a předpokládá se, že infikovali posledního společného předka archaea [15] . Obecně platí, že členové říše Adnaviria nejsou příbuzní s žádnými viry mimo říši. Jediné geny , jejichž přítomnost je přibližuje jiným virům, jsou geny kódující glykosyltransferázy , transkripční faktory obsahující motiv stuha-šroubovice-šroubovice a anti - CRISPR proteiny .  Morfologicky se členové Adnaviria podobají jiným vláknitým virům, ale jejich viriony jsou složeny ze zcela odlišných proteinů. Zvláště morfologicky jsou jim blízcí zástupci další čeledi archaálních virů, Clavaviridae . Viry této čeledi mají také MCP, ale jejich MCP nejsou příbuzné s MCP virů z říše Adnaviria , takže čeleď Clavaviridae není zahrnuta do říše Adnaviria [3] .

Klasifikace

Říše Adnaviria obsahuje pouze monotypické taxony až do třídy Tokiviricetes včetně , která zahrnuje dva řády . Klasifikace Adnaviria je uvedena níže [3] [2] :

Historie studia

První zástupce Adnaviria objevil Wolfram Zillig a kolegové v 80. letech 20. století [16] . Před popisem těchto virů Zillig vyvinul metody pro kultivaci jejich archaálních hostitelů [17] . První členové Adnaviria , TTV1, TTV2 a TTV3, byli popsáni v roce 1983 [18] . TTV1 byl původně zařazen do čeledi Lipothrixviridae , ale v současnosti je zařazen do čeledi Tristromaviridae [19] . SIRV2, člen čeledi Rudiviridae , se stal modelem pro studium interakcí mezi virem a hostitelem [16] od svého objevení v roce 1998 [20] . V roce 2012 byly na základě genetické příbuznosti spojeny čeledi Lipothrixviridae a Rudiviridae do řádu Ligamenvirales [21] [22] . V roce 2020 bylo pomocí kryoelektronové mikroskopie prokázáno , že MCP z čeledi Tristromaviridae obsahují záhyb podobný SIRV2 jako členové Ligamenvirales a ve stejném roce bylo navrženo sloučit Tristromaviridae , Lipothrixviridae a Rudiviridam do Adnaviridae . [8] [23] .

Poznámky

Komentáře

  1. ↑ V tuto chvíli zažitý ruskojazyčný termín odpovídající angličtině.  říše v taxonomii, ne.

Prameny

  1. ↑ Taxonomie virů  na webu Mezinárodního výboru pro taxonomii virů (ICTV) .
  2. ↑ 1 2 Taxonomy of Viruses  (anglicky) na stránkách International Committee on the Taxonomy of Viruses (ICTV) . (Přístup: 27. dubna 2020) .
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Krupovic M., Kuhn JH, Wang F., Baquero DP, Egelman EH, Koonin EV, Prangishvili D. Vytvořte jednu novou říši (  Adnaviria pro klasifikaci filamentózních archaálních virů s lineárními genomy dsDNA) (docx ). Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV) (31. července 2020). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 13. července 2021.
  4. ↑ 1 2 3 Lipothrixviridae . Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 23. července 2021.
  5. ↑ 1 2 3 Rudiviridae . Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 23. července 2021.
  6. ↑ 1 2 3 4 Prangishvili D. , Rensen E. , Mochizuki T. , Krupovic M. , Ictv Report Consortium. Profil taxonomie viru ICTV: Tristromaviridae.  (anglicky)  // The Journal Of General Virology. - 2019. - únor ( roč. 100 , č. 2 ). - str. 135-136 . doi : 10.1099 / jgv.0.001190 . — PMID 30540248 .
  7. ↑ Munson-McGee JH , Snyder JC , Young MJ Archaeal Viruses from High-Temperature Environments.  (anglicky)  // Genes. - 2018. - 27. února ( díl 9 , č. 3 ). - doi : 10.3390/genes9030128 . — PMID 29495485 .
  8. ↑ 1 2 Wang F. , Baquero DP , Su Z. , Osinski T. , Prangishvili D. , Egelman EH , Krupovic M. Struktura vláknitého viru odhaluje rodinné vazby v archaální virosféře.  (anglicky)  // Virus Evolution. - 2020. - Leden ( vol. 6 , č. 1 ). - S. 023-023 . - doi : 10.1093/ve/veaa023 . — PMID 32368353 .
  9. ↑ Prangshvili D, Krupovic M. Vytvořte rod Alphatristromavirus v rámci nové čeledi Tristromaviridae a odstraňte rod Alphalipothrixvirus z  čeledi Lipothrixviridae . Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV) (červenec 2016). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 21. července 2021.
  10. ↑ Lawrence CM , Menon S. , Eilers BJ , Bothner B. , Khayat R. , Douglas T. , Young MJ Strukturální a funkční studie archaálních virů.  (anglicky)  // The Journal Of Biological Chemistry. - 2009. - 8. května ( roč. 284 , č. 19 ). - S. 12599-12603 . - doi : 10.1074/jbc.R800078200 . — PMID 19158076 .
  11. ↑ 1 2 Rudiviridae  //  Taxonomie virů. - 2012. - S. 311-315 . - doi : 10.1016/B978-0-12-384684-6.00029-X .
  12. ↑ Lipothrixviridae  (anglicky)  // Taxonomie virů. - 2012. - S. 211-221 . - doi : 10.1016/B978-0-12-384684-6.00020-3 .
  13. ↑ ViralZone: Lipothrixviridae . Získáno 17. října 2021. Archivováno z originálu dne 17. října 2021.
  14. ↑ ViralZone: Tristromaviridae . Získáno 17. října 2021. Archivováno z originálu dne 17. října 2021.
  15. ↑ Krupovic M. , Dolja VV , Koonin EV LUCA a její komplexní virom.  (anglicky)  // Nature Reviews. mikrobiologie. - 2020. - 14. července. - doi : 10.1038/s41579-020-0408-x . — PMID 32665595 .
  16. ↑ 1 2 Snyder JC , Bolduc B. , Young MJ 40 let archaální virologie: Rozšíření virové diverzity.  (anglicky)  // Virology. - 2015. - Květen ( sv. 479-480 ). - str. 369-378 . - doi : 10.1016/j.virol.2015.03.031 . — PMID 25866378 .
  17. ↑ Stedman K. Wolfram ASM Letter . Portlandská státní univerzita. Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 21. července 2021.
  18. ↑ Janekovic D. , Wunderl S. , Holz I. , Zillig W. , Gierl A. , Neumann H. TTV1, TTV2 a TTV3, rodina virů extrémně termofilní, anaerobní, síru redukující archaebakterie Thermoproteus  tenax  // Molekulární a Obecná genetika MGG. - 1983. - říjen ( roč. 192 , č. 1-2 ). - str. 39-45 . — ISSN 0026-8925 . - doi : 10.1007/BF00327644 .
  19. ↑ Historie taxonomie ICTV: Betatristromavirus TTV1 . Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 23. července 2021.
  20. ↑ Prangishvili D. , Arnold HP , Götz D. , Ziese U. , Holz I. , Kristjansson JK , Zillig W. Nová rodina virů, Rudiviridae: Struktura, interakce virus-hostitel a variabilita genomu virů sulfolobus SIRV1 a SIRV2 .  (anglicky)  // Genetika. - 1999. - Srpen ( roč. 152 , č. 4 ). - S. 1387-1396 . - doi : 10.1093/genetics/152.4.1387 . — PMID 10430569 .
  21. ↑ Historie taxonomie ICTV: Ligamenvirales . Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 21. července 2021.
  22. ↑ Prangishvili D., Krupovic M. Vytvořte řád Ligamenvirales obsahující čeledi Rudiviridae a Lipothrixviridae . Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV) (21. června 2012). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 21. července 2021.
  23. ↑ Historie taxonomie ICTV: Adnaviria . Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Získáno 20. července 2021. Archivováno z originálu dne 11. června 2021.