Klasifikace virů podle Baltimoru

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 12. září 2021; kontroly vyžadují 9 úprav .

Baltimorská klasifikace virů je založena na rozdílech v genetických systémech virů ve vztahu k metodě používané k syntéze sense mRNA .  Navrhl to americký vědec David Baltimore v roce 1971 . Potřeba syntézy sense mRNA v životním cyklu viru je spojena s využitím ribozomů buněčných hostitelů – bakterií, archeí a eukaryot. Klasifikace zohledňuje typ genomové nukleové kyseliny ( DNA nebo RNA ), počet vláken v genomové nukleové kyselině (jednovláknové nebo dvouvláknové) a také směr vlákna v případě virů, jejichž genetický materiál představuje jednovláknová RNA (sense nebo antisense) [1] . Tři roky po publikaci D. Baltimora navrhl sovětský virolog Vadim Izrailevich Agol úplnější „periodickou“ klasifikaci virových genomů [2] , do kterých bylo mnoho buněk zaplněno teprve nedávno v souvislosti se získáváním genomických dat o nových typech virů. [3] .

Klasifikace

Třída I: viry dvouřetězcové DNA

Viry obsahující dvouvláknovou DNA vstupují do buněčného jádra , aby se replikovaly , protože vyžadují buněčnou DNA polymerázu. Také replikace DNA těchto virů je vysoce závislá na fázi buněčného cyklu. V některých případech může virus způsobit dělení buněk, což může vést k rakovinné degeneraci. Příklady takových virů jsou Herpesvirales , Adenoviridae , Papillomaviridae a Polyomaviridae .

U členů čeledi Poxviridae se genomová DNA nereplikuje v jádře.

Třída II: viry obsahující jednořetězcovou DNA

Viry čeledí Circoviridae a Parvoviridae replikují genomovou DNA v jádře a během replikace tvoří intermediární, dvouvláknovou DNA.

Třída III: viry, ve kterých je RNA schopná replikace (reduplikace)

Jako většina RNA virů replikují členové třídy III genomovou RNA v cytoplazmě a využívají hostitelské polymerázy v menší míře než DNA viry. Třída III zahrnuje dvě velké čeledi - Reoviridae a Birnaviridae . Replikace je monocistronní, genom je segmentovaný, každý gen kóduje jeden protein.

Třídy IV a V: jednořetězcové RNA viry

Třídy IV a V zahrnují dva typy virů, jejichž replikace je nezávislá na fázi buněčného cyklu. Spolu s viry obsahujícími dvouvláknovou DNA jsou tyto viry nejvíce prozkoumané (koronaviry, virus klíšťové encefalitidy, virus vztekliny)

Třída IV: viry obsahující jednovláknovou (+)RNA

Přímo na (+) genomové RNA virů třídy IV může probíhat syntéza proteinů na ribozomech hostitelské buňky. Viry jsou rozděleny do dvou skupin v závislosti na vlastnostech RNA:

  • u virů s polycistronní mRNA vede translace ke vzniku polyproteinu, který je následně štěpen na zralé proteiny. Z jednoho vlákna RNA lze syntetizovat několik různých proteinů, což snižuje délku genů.
  • viry s komplexní translací - syntéza proteinů probíhá s posunem rámce, využívá se i proteolytické zpracování polyproteinů. Tyto mechanismy zajišťují syntézu různých proteinů z jednoho vlákna RNA.

Viry této třídy zahrnují taxony: Nidovirales , Picornavirales ( Picornaviridae ), Tymovirales , Astroviridae , Caliciviridae , Flaviviridae , Togaviridae , Virgaviridae , atd.

Třída V: viry obsahující jednovláknovou (-)RNA

Genomová RNA virů třídy V nemůže být translatována na ribozomech hostitelské buňky, nejprve je nutná transkripce pomocí virových RNA polymeráz na (+)RNA. Viry páté třídy Baltimorské klasifikace jsou klasifikovány do dvou skupin:

  • viry obsahující nesegmentovaný genom, v první fázi replikace dochází k transkripci (-)RNA virovou RNA-dependentní RNA polymerázou na monocistronní mRNA a poté jsou syntetizovány další kopie (+)RNA, které slouží jako templáty pro syntéza genomové (−)RNA. Replikace genomové RNA takových virů se provádí v cytoplazmě.
  • viry se segmentovanými genomy, k jejichž replikaci genomové RNA dochází v buněčném jádře, virová RNA-dependentní RNA polymeráza syntetizuje monocistronní mRNA z každého segmentu genomu. Největší rozdíl mezi touto skupinou virů a další skupinou páté třídy spočívá v tom, že replikace probíhá na dvou místech.

Zástupci této třídy jsou zahrnuti do taxonů: Bunyavirales , Mononegavirales , Arenaviridae , Ophioviridae , Orthomyxoviridae a Deltavirus .

Třída VI: jednovláknové (+)RNA viry replikující se pomocí kroku DNA

Nejvíce dobře prostudovanou rodinou této třídy virů jsou retroviry . Viry třídy VI používají enzym reverzní transkriptázu k přeměně (+)RNA na DNA. Namísto použití RNA jako templátu pro syntézu proteinů používají viry v této třídě RNA jako templát pro DNA, která je vložena do hostitelského genomu enzymem integrázou . K další replikaci dochází pomocí polymeráz hostitelské buňky. Nejlépe prozkoumaným zástupcem této skupiny virů je HIV .

Třída VII: viry s dvouvláknovou DNA, které se replikují prostřednictvím kroku jednovláknové RNA

Malá skupina virů, která zahrnuje čeledi Caulimoviridae a Hepadnaviridae , včetně viru hepatitidy B. Mají dvouvláknovou genomovou DNA, která je kovalentně uzavřena ve formě kruhu a je templátem pro syntézu mRNA viru, stejně jako subgenomové RNA. Subgenomová RNA slouží jako templát pro syntézu DNA genomu enzymem reverzní transkriptázou viru. V některých zdrojích se tato skupina nazývá pararetroviry.

Poznámky

  1. ↑ Baltimore D. Exprese genomů zvířecích virů  // Recenze  mikrobiologie a molekulární biologie : deník. — Americká společnost pro mikrobiologii, 1971. - Sv. 35 , č. 3 . - str. 235-241 . — PMID 4329869 .
  2. ↑ VI Agol. Směrem k systému virů  (anglicky)  // Biosystems. — 10.10.1974. — Sv. 6 , iss. 2 . — S. 113–132 . — ISSN 0303-2647 . - doi : 10.1016/0303-2647(74)90003-3 .
  3. ↑ Evžen V. Koonin, Mart Krupovič, Vadim I. Agol. Baltimorská klasifikace virů o 50 let později: Jak si stojí ve světle vývoje virů?  (anglicky)  // Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. — 2021-08-18. — Sv. 85 , iss. 3 . — P.e00053–21 . — ISSN 1098-5557 1092-2172, 1098-5557 . - doi : 10.1128/MMBR.00053-21 .

Odkazy