wirofag Sputnika
|
|
| Wirus zależny od mimiwirusa | |
|---|---|
| Klasyfikacja wirusów Sputnik | |
| (nierankingowe): | Wirus |
| królestwo : | Varidnaviria |
| Królestwo: | Bamfordvirae |
| Gromada: | Preplasmiviricota |
| Klasa: | Maveriviricetes |
| Zamówienie: | Priklausovirales |
| Rodzina: | Lavidaviridae |
| Rodzaj: | Sputnikwirus |
| Gatunek: |
Wirus zależny od mimiwirusa Sputnik
|
| Wirus członka | |
|
|
Wirus zależny od mimiwirusa Sputnik (z rosyjskiego спутник „satelita”) jest czynnikiem podwirusowym , który rozmnaża się w komórkach ameby , które są już zainfekowane pewnym wirusem pomocniczym; Sputnik wykorzystuje wirusa pomocniczego do reprodukcji i hamuje replikację wirusa pomocniczego. Jest znany jako wirusofag , analogicznie do terminu bakteriofag .
Wirusy takie jak Sputnik, które polegają na koinfekcji komórki gospodarza przez wirusy pomocnicze, są znane jako wirusy satelitarne . Po odkryciu w paryskiej wieży chłodniczej w 2008 roku Sputnik był pierwszym znanym wirusem satelitarnym, który hamował replikację swojego wirusa pomocniczego, a tym samym działał jako pasożyt tego wirusa. Przez analogię nazwano go wirofagiem .
Stwierdzono, że wirofagi Sputnika infekują gigantyczne wirusy Mimiviridae z grupy A. Jednak są one w stanie rosnąć w amebach zakażonych przez Mimiviridae dowolnej z grup A, B i C.
Wirusologia
Sputnik został po raz pierwszy wyizolowany w 2008 roku z próbki pobranej od człowieka; został pobrany z płynu z soczewek kontaktowych osoby z zapaleniem rogówki . Stwierdzono jednak, że wirofagi Sputnika rozmnażają się wewnątrz gatunków oportunistycznie patogennego pierwotniaka Acanthamoeba , ale tylko wtedy, gdy ta ameba jest zakażona dużym mamawirusem . Sputnik wykorzystuje białka mamawirusa do szybkiego tworzenia nowych kopii samego siebie.
Mamawirus jest formalnie znany jako Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV) i jest bliskim krewnym wcześniej znanego mimiwirusa . Mimiwirus jest gigantem w świecie wirusów; ma więcej genów niż wiele bakterii i pełni funkcje, które normalnie występują tylko w organizmach komórkowych. Mamawirus jest nawet większy niż mimiwirus, ale oba są bardzo podobne, ponieważ tworzą duże fabryki wirusów i złożone cząsteczki wirusów. Istnieją jednak warunki, w których Sputnik nie może wytwarzać nowych wirionów w obrębie tych wirusów. Zaobserwowano, że kiedy Mimivirus jest hodowany z amebą wolną od zarazków, powstają łyse wiriony pozbawione włókien powierzchniowych charakterystycznych dla tego wirusa. Z nieznanych powodów Sputnik nie jest w stanie replikować i wytwarzać nowych wirionów w tych łysych wirusach. Wzrost wirofagów jest szkodliwy dla APMV i powoduje wytwarzanie nieudanych form i nieprawidłowy montaż kapsydu APMV. W jednym z eksperymentów przeprowadzonych przez inokulację Acanthamoeba polyphaga z wodą zawierającą oryginalny szczep APMV odkryto, że kilka warstw kapsydu gromadzi się asymetrycznie po jednej stronie cząsteczki wirusa, powodując, że wirus staje się nieskuteczny. Sputnik zmniejszył wydajność zakaźnej cząsteczki wirusa o 70%, a także trzykrotnie zmniejszył lizę ameby w ciągu 24 godzin.
Sputnik ma okrągły dwuniciowy genom DNA składający się z 18 343 par zasad. Zawiera geny zdolne do infekowania wszystkich trzech domen życia: Eukarya , Archaea i Bacteria . Spośród dwudziestu jeden przewidywanych genów kodujących białka, trzy najwyraźniej pochodzą z samego APMV, jeden jest homologiem wirusa archeologicznego, a cztery inne są homologami białek bakteriofagów i wirusów eukariotycznych. Fakt, że trzy z tych genów pochodzą z APMV wskazuje, że Sputnik jest w stanie uczestniczyć w procesach przenoszenia genów i pośredniczyć w bocznym transferze genów między gigantycznymi wirusami. Trzynaście jest ORFany , to znaczy nie mają żadnych wykrywalnych homologów w aktualnych bazach danych sekwencji. Genom Sputnika ma wysoką zawartość AT (73%), podobnie jak genom APMV. Zawiera 16 przewidywanych pętli spinki do włosów , z których wszystkie z wyjątkiem dwóch mieszczą się między ORF.
Global Ocean Survey wykryto kilka innych homologów, takich jak prymaza helikazy , ATPaza pakująca, podjednostka wiążąca DNA transpozazy z sekwencją insercyjną i białko wstążkowe Zn, co sugeruje, że wirofagi mogą być obecnie nieznana rodzina wirusów. [ potrzebne źródło ]
Odkryto, że Sputnik zawiera geny wspólne dla APMV. Geny te mogły zostać pozyskane przez Sputnika po skojarzeniu APMV z gospodarzem, a następnie interakcji między wirofagiem a wirusowym gospodarzem. Rekombinacja w obrębie fabryki wirusów mogła doprowadzić do wymiany genów. Sputnik jest jednym z najbardziej przekonujących dowodów na mieszanie i dopasowywanie genów między wirusami. [ potrzebne źródło ]
Obecność tych genów homologicznych do mimiwirusa w Sputniku sugeruje, że transfer genów między Sputnikiem a mimiwirusem może wystąpić podczas infekcji Acanthamoeba . W związku z tym wysunięto hipotezę, że wirofag może być źródłem nośnika pośredniczącego w bocznym transferze genów między gigantycznymi wirusami, które stanowią znaczną część populacji wirusów DNA w środowiskach morskich. Co więcej, obecność trzech genów APMV w Sputniku sugeruje, że transfer genów między wirofagiem a gigantycznym wirusem ma kluczowe znaczenie dla ewolucji wirusa.
Międzynarodowy Komitet Taksonomii Wirusów ustanowił do klasyfikacji wirusów podobnych do Sputnika, w tym Zamilon, rodzaj Sputnikvirus z rodziny Lavidaviridae .
Struktura
Wirofag Sputnika ma kapsyd o średnicy 74 nm i symetrii dwudziestościennej . W każdej asymetrycznej jednostce struktury znajdują się 4 i 1/3 heksonu . Na osi 3-krotnej leży jeden hekson, który daje początek 1/3 heksonu w każdej jednostce asymetrycznej. Z każdego heksameru wystają elastyczne, przypominające grzyby włókna. Każda jednostka asymetryczna mieści również 1/5 pentona, który leży na każdej 5-krotnej osi. W środku pentamerów znajdują się wnęki, które mogą umożliwiać wejście lub wyjście DNA. Sputnik ma liczbę triangulacyjną 27 z 260 heksamerami i 12 pentamerami. Ten wirus nie zawiera błony lipidowej, co jest sprzeczne z wcześniejszymi doniesieniami.
Inne wirusy z rodzaju Sputnik
Rodzaj Sputnikvirus ma dwa gatunki, które można dalej podzielić na szczepy:
- Gatunek Wirus zależny od Mimivirusa Sputnik . Wszystkie trzy wirofagi Sputnik mają ponad 99% wspólnego DNA i mogą rosnąć z wirusami dowolnej grupy Mimiviridae A, B i C.
- Sputnik 1 został odkryty w 2008 roku. Jego gospodarzem jest Mamavirus . [ potrzebne źródło ]
- Sputnik 2 został odkryty w 2012 roku. Może infekować wirusa Acanthamoeba polyphaga Lentille (Mimiviridae grupa A).
- Sputnik 3 został odkryty w 2013 roku. Został wyizolowany za pomocą reportera Mimivirus (który nie jest jego naturalnym żywicielem wirusowym).
- Gatunek Wirus zależny od Mimivirus Zamilon . Nie można zainfekować grupy A z powodu systemu obronnego MIMIVIRE.
- Zamilon 1 został odkryty w 2013 roku w Tunezji.
- Zamilon 2 został odkryty w 2015 roku w Ameryce Północnej.
Inne wirusofagi
W marcu 2011 roku opisano dwa dodatkowe wirofagi: wirofag Mavirus , który żeruje na gigantycznym wirusie Cafeteria roenbergensis oraz wirofag Organic Lake (OLV), występujący w słonym jeziorze Organic na Antarktydzie, który żeruje na fikodnawirusach atakujących glony . Wirofag Zamilon był pierwszym znalezionym wirusem infekującym przedstawiciela Mimiviridae grupy C (tj. wirusa Mont1), który był w stanie rosnąć również w Mimiviridae grupy B, ale nie w grupie A.
Wszystkie wirusy gospodarzy znanych wirofagów należą do grupy wirusów nukleocytoplazmatycznych o dużym DNA . Przeprowadzono badania, aby wykazać podobieństwa między różnymi wirofagami. Homologiczne geny wśród wirofagów obejmują domniemaną ATPazę pakującą DNA rodziny FtsK-HerA (ATPaza), domniemaną helikazę / prymazę DNA (HEL / PRIM), domniemaną proteazę cysteinową (PRSC), domniemany MCP i domniemane mniejsze białko kapsydu (mCP). Geny te są również określane jako konserwatywne geny rdzeniowe, chociaż czasami nie ma lub jest bardzo małe podobieństwo sekwencji między tymi wirofagami.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- „ wirofag ze Sputnika ” . Przeglądarka taksonomii NCBI . 543939.