Virusten luokitus Baltimoren mukaan

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 12.9.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 9 muokkausta .

Baltimore-virusten luokittelu perustuu eroihin virusten geneettisissä järjestelmissä suhteessa sense-mRNA:n syntetisointimenetelmään .  Sen ehdotti amerikkalainen tiedemies David Baltimore vuonna 1971 . Sense-mRNA:n synteesin tarve viruksen elinkaaressa liittyy soluisäntien - bakteerien, arkkien ja eukaryoottien - ribosomien käyttöön. Luokittelussa otetaan huomioon genomisen nukleiinihapon tyyppi ( DNA tai RNA ), genomisen nukleiinihapon juosteiden lukumäärä (yksijuosteinen tai kaksijuosteinen) sekä juosteen suunta viruksille, jotka ovat geneettistä materiaalia edustaa yksijuosteinen RNA (sense tai antisense) [1] . Kolme vuotta D. Baltimoren julkaisun jälkeen Neuvostoliiton virologi Vadim Izrailevich Agol ehdotti täydellisempää "jaksollisempaa" virusgenomien luokittelua [2] , ja monet solut täytettiin vasta äskettäin uudentyyppisten virusten genomitietojen saamiseksi. [3] .

Luokitus

Luokka I: kaksijuosteiset DNA-virukset

Kaksijuosteista DNA:ta sisältävät virukset tulevat solun tumaan replikoituakseen , koska ne vaativat solun DNA-polymeraasia. Myös näiden virusten DNA-replikaatio riippuu suuresti solusyklin vaiheesta. Joissakin tapauksissa virus voi aiheuttaa solujen jakautumista, mikä voi johtaa syövän rappeutumiseen. Esimerkkejä tällaisista viruksista ovat Herpesvirales , Adenoviridae , Papillomaviridae ja Polyomaviridae .

Poxviridae -perheen jäsenillä genominen DNA ei replikoidu tumassa.

Luokka II: yksijuosteista DNA:ta sisältävät virukset

Circoviridae- ja Parvoviridae -heimojen virukset replikoivat genomista DNA:ta tumassa ja muodostavat replikaation aikana välimuotoisen, kaksijuosteisen DNA:n.

Luokka III: virukset, joissa RNA kykenee replikoitumaan (reduplikoitumaan)

Kuten useimmat RNA-virukset, luokan III jäsenet replikoivat genomista RNA:ta sytoplasmassa ja käyttävät isäntäpolymeraaseja vähemmässä määrin kuin DNA-virukset. Luokkaan III kuuluu kaksi suurta perhettä - Reoviridae ja Birnaviridae . Replikaatio on monokistronista, genomi on segmentoitu, jokainen geeni koodaa yhtä proteiinia.

Luokat IV ja V: yksijuosteiset RNA-virukset

Luokat IV ja V sisältävät kahden tyyppisiä viruksia, joiden replikaatio on riippumaton solusyklin vaiheesta. Kaksijuosteista DNA:ta sisältävien virusten ohella nämä virukset ovat eniten tutkittuja (koronavirukset, puutiaisaivotulehdusvirus, rabiesvirus)

Luokka IV: yksijuosteista (+)RNA:ta sisältävät virukset

Suoraan luokan IV virusten (+) genomisella RNA:lla proteiinisynteesi voi tapahtua isäntäsolun ribosomeissa. Virukset luokitellaan kahteen ryhmään RNA:n ominaisuuksien mukaan:

  • viruksissa, joissa on polykistroninen mRNA, translaatio johtaa polyproteiinin muodostumiseen, joka sitten leikataan kypsiksi proteiineiksi. Yhdestä RNA-juosteesta voidaan syntetisoida useita erilaisia ​​proteiineja, mikä lyhentää geenien pituutta.
  • virukset, joilla on monimutkainen translaatio - proteiinisynteesi tapahtuu kehyssiirtymällä, käytetään myös polyproteiinien proteolyyttistä käsittelyä. Nämä mekanismit varmistavat eri proteiinien synteesin yhdestä RNA-juosteesta.

Tämän luokan viruksiin kuuluvat taksonit: Nidovirales , Picornavirales ( Picornaviridae ), Tymovirales , Astroviridae , Caliciviridae , Flaviviridae , Togaviridae , Virgaviridae jne.

Luokka V: yksijuosteista (−)RNA:ta sisältävät virukset

Luokan V virusten genomista RNA:ta ei voida transloida isäntäsolun ribosomeissa, vaan viruksen RNA-polymeraasien transkriptio (+)RNA:ksi vaaditaan ensin. Baltimore-luokituksen viidennen luokan virukset luokitellaan kahteen ryhmään:

  • virukset, jotka sisältävät segmentoimattoman genomin, replikaation ensimmäisessä vaiheessa tapahtuu (-)RNA:n transkriptio viruksen RNA-riippuvaisen RNA-polymeraasin toimesta monokistroniseksi mRNA:ksi, minkä jälkeen syntetisoidaan (+)RNA:n lisäkopioita, jotka toimivat templaatteina genomisen (-)RNA:n synteesi. Tällaisten virusten genomisen RNA:n replikaatio suoritetaan sytoplasmassa.
  • virukset, joilla on segmentoidut genomit ja joiden genominen RNA:n replikaatio tapahtuu solun tumassa, viruksen RNA:sta riippuvainen RNA-polymeraasi syntetisoi monokistronista mRNA:ta genomin jokaisesta segmentistä. Suurin ero tämän virusryhmän ja toisen viidennen luokan ryhmän välillä on, että replikaatio tapahtuu kahdessa paikassa.

Tämän luokan edustajat sisältyvät taksoniin: Bunyavirales , Mononegavirales , Arenaviridae , Ophioviridae , Orthomyxoviridae ja Deltavirus .

Luokka VI: yksijuosteiset (+)RNA-virukset, jotka replikoituvat DNA-vaiheen kautta

Tämän virusluokan parhaiten tutkittu perhe ovat retrovirukset . Luokan VI virukset käyttävät käänteiskopioijaentsyymiä (+)RNA:n muuntamiseen DNA:ksi. Sen sijaan, että tämän luokan virukset käyttäisivät RNA:ta templaattina proteiinisynteesiin, ne käyttävät RNA:ta templaattina DNA:lle, jonka integraasientsyymi liittää isäntägenomiin . Lisää replikaatiota tapahtuu isäntäsolupolymeraasien avulla. Tämän virusryhmän parhaiten tutkittu edustaja on HIV .

Luokka VII: kaksijuosteiset DNA-virukset, jotka replikoituvat yksijuosteisen RNA-vaiheen kautta

Pieni virusryhmä, johon kuuluvat Caulimoviridae- ja Hepadnaviridae- perheet , mukaan lukien B-hepatiittivirus . Niillä on kaksijuosteinen genominen DNA, joka on kovalenttisesti suljettu renkaan muotoon ja on templaatti viruksen mRNA:n sekä subgenomisen RNA:n synteesille. Subgenominen RNA toimii templaattina DNA-genomin synteesille viruksen käänteiskopioijaentsyymin toimesta. Joissakin lähteissä ryhmää kutsutaan pararetroviruksiksi.

Muistiinpanot

  1. ↑ Baltimore D. Eläinvirusgenomien ilmentyminen  //  Mikrobiologian ja molekyylibiologian arvostelut : päiväkirja. — American Society for Microbiology, 1971. - Voi. 35 , ei. 3 . - s. 235-241 . — PMID 4329869 .
  2. ↑ VI Agol. Kohti virusjärjestelmää  (englanniksi)  // Biosystems. - 1974-10-01. — Voi. 6 , iss. 2 . — s. 113–132 . — ISSN 0303-2647 . - doi : 10.1016/0303-2647(74)90003-3 .
  3. ↑ Eugene V. Koonin, Mart Krupovic, Vadim I. Agol. Baltimoren virusluokitus 50 vuotta myöhemmin: miten se seisoo viruksen evoluution valossa?  (Englanti)  // Mikrobiologian ja molekyylibiologian arvostelut. – 18.8.2021. — Voi. 85 , iss. 3 . — P.e00053–21 . — ISSN 1098-5557 1092-2172, 1098-5557 . - doi : 10.1128/MMBR.00053-21 .

Linkit