DNA virüsü - DNA virus

ortopoksvirüs parçacıkları

Bir DNA virüsü , bir DNA polimeraz tarafından kopyalanan deoksiribonükleik asitten (DNA) yapılmış bir genoma sahip bir virüstür . Genomlarında çift iplikli DNA (dsDNA) virüsleri olarak adlandırılan iki DNA dizisine sahip olanlar ve genomlarında tek iplikli DNA (ssDNA) virüsleri olarak adlandırılan bir DNA dizisine sahip olanlar arasında bölünebilirler. dsDNA virüsleri öncelikle iki alana aittir : Duplodnaviria ve Varidnaviria ve ssDNA virüsleri neredeyse yalnızca dsDNA virüslerini de içeren Monodnaviria alanına atanır . Ek olarak, birçok DNA virüsü daha yüksek taksonlara atanmamıştır. Bir ters transkriptaz tarafından bir RNA ara ürünü aracılığıyla çoğaltılan bir DNA genomuna sahip virüsler, ayrı olarak ters transkripsiyonu yapan virüsler olarak kabul edilir ve Riboviria bölgesinde Pararnavirae krallığına atanır .

DNA virüsleri, özellikle deniz ekosistemlerinin önemli bir bölümünü oluşturdukları deniz ortamlarında, dünya çapında her yerde bulunur ve hem prokaryotları hem de ökaryotları enfekte eder . Duplodnaviria ve Varidnaviria'nın kökenleri daha az net olsa da, Monodnaviria'daki virüslerin arkal ve bakteriyel plazmitlerden birçok kez ortaya çıkmış gibi göründüğünden , birden fazla kökene sahip görünüyorlar . Belirgin hastalığa neden olan DNA virüsleri arasında herpes virüsleri , papilloma virüsleri ve çiçek virüsleri bulunur .

Baltimore sınıflandırması

Baltimore sınıflandırma sistemi birlikte kendi şekilde göre grubu virüsler için kullanılan mesajcı RNA (mRNA) sentez ve genellikle evrimsel geçmişine dayalı standart Virüs sınıflandırmasına, birlikte kullanılır. DNA virüsleri iki Baltimore grubu oluşturur: Grup I: çift iplikli DNA virüsleri ve Grup II: tek iplikli DNA virüsleri. Baltimore sınıflandırması esas olarak mRNA'nın transkripsiyonuna dayansa da, her Baltimore grubundaki virüsler de tipik olarak kendi replikasyon tarzlarını paylaşırlar. Bir Baltimore grubundaki virüsler mutlaka genetik akrabalık veya morfoloji paylaşmazlar.

Çift sarmallı DNA virüsleri

DNA virüslerinin ilk Baltimore grubu, çift sarmallı bir DNA genomuna sahip olanlardır. Tüm dsDNA virüslerinin mRNA'ları üç aşamalı bir işlemde sentezlenir. İlk olarak, bir transkripsiyon ön başlatma kompleksi , transkripsiyonun başladığı sitenin yukarı akışındaki DNA'ya bağlanır ve bir konakçı RNA polimerazının alınmasına izin verir . İkincisi, RNA polimeraz işe alındıktan sonra, mRNA ipliklerini sentezlemek için bir şablon olarak negatif ipliği kullanır. Üçüncüsü, RNA polimeraz, bir poliadenilasyon bölgesi gibi spesifik bir sinyale ulaştıktan sonra transkripsiyonu sona erdirir .

dsDNA virüsleri, genomlarını kopyalamak için çeşitli mekanizmalardan yararlanır. İki çoğaltma çatalının bir çoğaltma başlangıç ​​yerinde oluşturulduğu ve birbirinin zıt yönlerinde hareket ettiği çift yönlü çoğaltma yaygın olarak kullanılmaktadır. Dairesel genom etrafında bir döngü içinde ilerlerken doğrusal iplikler üreten bir yuvarlanan daire mekanizması da yaygındır. Bazı dsDNA virüsleri, bir iplikçik bir şablon iplikten sentezlendiği ve bir dsDNA genomu oluşturan önceki sentezlenmiş iplikten tamamlayıcı bir iplikçik sentezlendiği bir iplik değiştirme yöntemi kullanır. Son olarak, bazı dsDNA virüsleri, bir konakçı hücrenin DNA'sındaki bir viral genomun, bir konakçı genomun başka bir parçasına kopyalandığı, replikatif transpozisyon adı verilen bir işlemin parçası olarak replike edilir .

dsDNA virüsleri, çekirdekte çoğalanlar ve bu nedenle transkripsiyon ve replikasyon için konakçı hücre mekanizmasına nispeten bağımlı olanlar ile sitoplazmada çoğalanlar arasında alt bölümlere ayrılabilir; bu durumda onlar evrimleşmiş veya kendi transkripsiyon yürütme araçlarını edinmişlerdir. ve çoğaltma. dsDNA virüsleri ayrıca yaygın olarak Duplodnaviria bölgesinin üyelerine , genellikle Caudovirales takımının kuyruklu bakteriyofajlarına ve Varidnaviria bölgesinin kuyruksuz veya kuyruksuz dsDNA virüslerine atıfta bulunarak kuyruklu dsDNA virüsleri arasında bölünür .

Tek sarmallı DNA virüsleri

Köpek parvovirüs bir ssDNA virüstür.

İkinci Baltimore DNA virüs grubu, tek sarmallı bir DNA genomuna sahip olanlardır. ssDNA virüsleri, dsDNA virüsleri ile aynı şekilde transkripsiyona sahiptir. Bununla birlikte, genom tek iplikli olduğu için, bir konakçı hücreye girdikten sonra ilk önce bir DNA polimeraz tarafından çift iplikli bir forma dönüştürülür . mRNA daha sonra çift sarmallı formdan sentezlenir. ssDNA virüslerinin çift sarmallı formu, ya doğrudan bir hücreye girdikten sonra ya da viral genomun replikasyonunun bir sonucu olarak üretilebilir. Ökaryotik ssDNA virüsleri çekirdekte kopyalanır.

Çoğu ssDNA virüsü, yuvarlanan daire çoğaltması (RCR) yoluyla çoğaltılan dairesel genomlar içerir. ssDNA RCR, pozitif zincire bağlanan ve onu ayıran bir endonükleaz tarafından başlatılır ve bir DNA polimerazın, replikasyon için bir şablon olarak negatif zinciri kullanmasına izin verir. Replikasyon, pozitif ipliğin 3'-ucunu uzatarak, önceki pozitif ipliği değiştirerek genom etrafındaki bir döngüde ilerler ve endonükleaz, dairesel bir döngüye bağlanan bağımsız bir genom oluşturmak için pozitif ipliği tekrar böler. Yeni ssDNA, virionlar halinde paketlenebilir veya bir DNA polimeraz tarafından kopyalanarak kopyalanma veya replikasyon döngüsünün devamı için çift sarmallı bir form oluşturulabilir.

Parvovirüsler , RCR'ye benzeyen yuvarlanan firkete replikasyonu (RHR) yoluyla replike edilen lineer ssDNA genomları içerir . Parvovirüs genomları , genom boyunca ileri geri hareket etmek için DNA sentezinin yönünü değiştirmek için replikasyon sırasında tekrar tekrar açılan ve yeniden katlanan genomun her iki ucunda firkete halkalarına sahiptir ve sürekli bir süreçte genomun sayısız kopyasını üretir. Bireysel genomlar daha sonra bu molekülden viral endonükleaz tarafından kesilir. Parvovirüsler için, pozitif veya negatif duyu dizisi, virüsten virüse değişen, kapsidler halinde paketlenebilir.

Neredeyse tüm ssDNA virüslerinin pozitif duyu genomları vardır, ancak birkaç istisna ve tuhaflık mevcuttur. Aile Anelloviridae üyeleri negatif anlamda genomlarına sahiptir, dairesel sadece ssDNA ailesidir. Parvovirüsler, daha önce bahsedildiği gibi, pozitif veya negatif duyu dizisini viryonlara paketleyebilir. Son olarak, bidnavirüsler hem pozitif hem de negatif lineer zincirleri paketler.

ICTV sınıflandırması

Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi (ICTV) virüsü sınıflandırmasını denetleyen ve alemin sırada yer bazal seviyesinde virüsleri düzenlemektedir. Virüs alemleri , hücresel yaşam için kullanılan etki alanı sıralamasına karşılık gelir, ancak bir bölge içindeki virüslerin mutlaka ortak ataları paylaşmaması veya alemlerin birbirleriyle ortak ataları paylaşmaması bakımından farklılık gösterir . Bu nedenle, her virüs alanı, ortaya çıkan en az bir virüs örneğini temsil eder. Her alanda virüsler, zaman içinde yüksek oranda korunan ortak özelliklere göre gruplandırılır . Üç DNA virüs alanı tanınır: Duplodnaviria , Monodnaviria ve Varidnaviria .

Duplodnaviria

Duplodnaviria viryonlarının resimli örneği

Duplodnaviria , HK97 katına sahip bir ana kapsid proteinini (MCP) kodlayan dsDNA virüslerini içerir. Bölgedeki virüsler ayrıca, bir ikosahedral kapsid şekli ve birleştirme sırasında viral DNA'yı kapside paketleyen bir terminaz enzimi dahil olmak üzere kapsid ve kapsid düzeneğini içeren bir dizi başka özelliği paylaşır. Kuyruklu prokaryotlar bulaştırmak ve sipariş atanan bakteriyofajlar,: virüslerin iki grup bölge içerdiği Caudovirales hayvanların enfekte ve siparişe atanır ve herpes Herpesvirales .

Duplodnaviria ya monofiletik ya da polifiletiktir ve hücresel yaşamın son evrensel ortak atasından (LUCA) önce gelebilir . Alanın tam kökeni bilinmemektedir, ancak HK97 kat, alanı dışında, sadece bulunan tüm üyelerinin MCP bulunan encapsulins arasındaki ilişki de, nanocompartment bir tür bakteri içinde bulunan Duplodnaviria ve encapsulins değil tamamen anlaşıldı.

Kaudovirüsler ve herpesvirüsler arasındaki ilişki kesin değildir, çünkü ya ortak bir ataya sahip olabilirler ya da herpesvirüsler Caudovirales içinden farklı bir dal olabilir . Duplodnavirüsler arasındaki ortak bir özellik, gelecekte yinelenebilirken, replikasyon olmadan gizli enfeksiyonlara neden olmalarıdır. Kuyruklu bakteriyofajlar dünya çapında her yerde bulunur, deniz ekolojisinde önemlidir ve çok fazla araştırma konusudur. Herpes virüslerinin , herpes simpleks , suçiçeği ve zona ve Kaposi sarkomu dahil olmak üzere çeşitli epitelyal hastalıklara neden olduğu bilinmektedir .

monodnaviria

Monodnaviria , yuvarlanan daire replikasyonunu başlatan HUH süper ailesininbir endonükleazını kodlayan ssDNA virüslerini ve bu tür virüslerden türeyen diğer tüm virüsleri içerir. Alanın prototip üyelerine CRESS-DNA virüsleri denir ve dairesel ssDNA genomlarına sahiptir. Lineer genomlu ssDNA virüsleri onlardan türemiştir ve sırayla dairesel genomlu bazı dsDNA virüsleri lineer ssDNA virüslerinden türemiştir.

Monodnaviria'daki virüsler, konakçısı içinde kendi kendini kopyalayan bir tür ekstra kromozomal DNA molekülü olan arkeal ve bakteriyel plazmitlerden birçok kez ortaya çıkmış gibi görünmektedir . Krallıktaki Shotokuvirae krallığı , muhtemelen bu plazmitlerin DNA'sını ve RNA virüslerinin kapsid proteinlerini kodlayan tamamlayıcı DNA'yı birleştiren rekombinasyon olaylarından ortaya çıktı.

CRESS-DNA virüsleri prokaryotları enfekte eden üç krallık içerir: Loebvirae , Sangervirae ve Trapavirae . Shotokuvirae krallığı , ökaryotik CRESS-DNA virüslerini ve Monodnaviria'nın atipik üyelerini içerir . Ökaryotik monodnavirüsler birçok hastalıkla ilişkilidir ve birçok kansere neden olan papillomavirüsleri ve poliomavirüsleri ve ekonomik açıdan önemli birçok ürünü enfekte eden geminivirüsleri içerir.

Varidnaviria

Bir şerit diyagramıdır ve MCP Pseudoalteromonas virüsü PM2 iki jöle rulo ile, kırmızı ve mavi renkli kıvrımlar

Varidnaviria , jöle rulo (JR) kıvrımının viral kapsidin yüzeyine dik olduğu jöle rulo kıvrım kıvrımlı yapıyasahip MCP'leri kodlayan DNA virüslerini içerir. Birçok üye aynı zamanda tek bir JR katına sahip küçük bir kapsid proteini, kapsid montajı sırasında genomu paketleyen bir ATPaz ve ortak bir DNA polimeraz dahil olmak üzere çeşitli diğer özellikleri paylaşır. İki krallık tanınır:Üyeleri tek bir dikey JR kıvrımlı MCP'lere sahip olan Helvetiavirae ve üyeleriiki dikey JR kıvrımlı MCP'lere sahip Bamfordvirae .

Varidnaviria ya monofiletik ya da polifiletiktir ve LUCA'dan önce gelebilir. Bamfordvirae krallığı muhtemelen diğer Helvetiavirae krallığından iki MCP'nin bir yerine iki jöle rulo kıvrımına sahip bir MCP'ye sahip olması yoluyla füzyonu yoluyla türetilmiştir . Helvetiavirae'nin tek jöle rulo (SJR) kat MCP'leri , Cupin süper ailesi ve nükleoplazminler dahil olmak üzere SJR kıvrımları içeren bir protein grubuyla bir ilişki gösterir .

Varidnaviria'daki deniz virüsleri dünya çapında her yerde bulunur ve kuyruklu bakteriyofajlar gibi deniz ekolojisinde önemli bir rol oynar. Tanımlanan ökaryotik DNA virüslerinin çoğu, alana aittir. Varidnaviria'daki kayda değer hastalığa neden olan virüsler arasında adenovirüsler , çiçek virüsleri ve Afrika domuz ateşi virüsü bulunur . Poxvirüsler , modern tıp tarihinde, özellikle çiçek hastalığına neden olan Variola virüsünde oldukça belirgin olmuştur . Birçok varidnavirüs, konakçının genomunda endojen hale gelebilir ve bunun özel bir örneği, enfeksiyon sırasında konakçılarına dev virüslere karşı koruma sağlayan virofajlardır .

Baltimore grubu tarafından

dsDNA virüsleri üç alanda sınıflandırılır ve bir alana atanmamış birçok takson içerir:

ssDNA virüsleri tek bir alanda sınıflandırılır ve bir alana atanmamış birkaç aileyi içerir:

  • In Monodnaviria , içinde virüs dışındaki tüm üyeler Papovaviricetes ssDNA virüslerdir.
  • Atanmamış aileleri Anelloviridae ve Spiraviridae , ssDNA virüs aileleridir.
  • Finnlakeviridae ailesindeki virüsler , ssDNA genomları içerir. Finnlakeviridae bir bölgeye atanmamış ancak Varidnaviria'nın önerilen bir üyesidir .

Referanslar

bibliyografya