Məlumat

15.3.1.1.1: Herpesviruslar - Biologiya

15.3.1.1.1: Herpesviruslar - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bölmə Məzmununa keçin

Herpes virusları ağız və genital herpes, sitomeqalovirus və suçiçəyi daxil olmaqla geniş spektrli gizli, təkrarlanan infeksiyalara səbəb olur.

Öyrənmə Məqsədləri

  • Herpes viruslarının xüsusiyyətlərini tanıyın

Əsas Nöqtələr

  • Herpesviridae heyvanlarda, o cümlədən insanlarda xəstəliklərə səbəb olan DNT viruslarının böyük bir ailəsidir.
  • Herpes viruslarının quruluşu, zərf adlanan lipid ikiqatlı təbəqəyə bükülmüş, kapsid adlanan ikozahedral zülal qəfəsinin içərisinə daxil edilmiş nisbətən böyük ikiqat zəncirli, xətti DNT genomundan ibarətdir.
  • Görkəmli herpes viruslarına herpes simplex virusları 1 və 2, Varicella zoster virusu (şingle və suçiçəyi törədicisi), sitomeqalovirus və Kaposi sarkoması virusu daxildir.
  • Herpes virusunu bədəndən çıxarmaq üçün heç bir üsul yoxdur, lakin asiklovir kimi antiviral dərmanlar epidemiyaların tezliyini, müddətini və şiddətini azalda bilər.

Əsas Şərtlər

  • tegument: Bədənin və ya bədən orqanının təbii örtüyü.
  • kapsid: Virusun xarici zülal qabığı.
  • virion: Virusun tək fərdi hissəciyi (hüceyrənin viral ekvivalenti).

Herpesviridae heyvanlarda, o cümlədən insanlarda xəstəliklərə səbəb olan DNT viruslarının böyük bir ailəsidir. Bu ailənin üzvlərinə herpes virusları da deyilir. Soyadı yunan sözündən götürülmüşdür herpein ("sürünmək"), bu viruslar qrupuna xas olan gizli, təkrarlanan infeksiyalara istinad edir.

Heyvan herpes viruslarının hamısı bəzi ümumi xüsusiyyətlərə malikdir. Bu virusların quruluşu, zərf adlanan lipid ikiqatlı təbəqəyə bükülmüş, kapsid adlanan ikozahedral zülal qəfəsinin içərisinə daxil edilmiş nisbətən böyük ikiqat zəncirli, xətti DNT genomundan ibarətdir. Zərf tequment vasitəsilə kapsidlə birləşdirilir. Bu tam hissəcik virion kimi tanınır. HSV-1 və HSV-2 hər biri öz genomlarında ən azı 74 gen ehtiva edir, baxmayaraq ki, gen sıxlığı ilə bağlı fərziyyələr 94 qələm oxuma çərçivəsi ilə 84 unikal protein kodlaşdıran genlərə imkan verir. Bu genlər virusun kapsid, tegument və zərfinin formalaşmasında, həmçinin virusun təkrarlanmasına və yoluxuculuğuna nəzarətdə iştirak edən müxtəlif zülalları kodlaşdırır.

Herpes viruslarının növləri

İnsanlarda xəstəliyə səbəb olan doqquz fərqli herpes virusu var:

  • HHV‑1 Herpes simplex virus-1 (HSV-1)
  • HHV-2 Herpes simplex virus-2 (HSV-2)
  • HHV-3 Varicella zoster virusu (VZV)
  • HHV-4 Epstein-Barr virusu (EBV)
  • HHV-5 Sitomeqalovirus (CMV)
  • HHV-6A/B Roseolovirus, Herpes limfotrop virusu
  • HHV-7 Pityriasis Rosea
  • HHV-8 Kaposi sarkoması ilə əlaqəli herpes virusu

Xüsusilə maraq doğuranlara oral və/və ya genital herpes səbəb olan HSV-1 və HSV-2, suçiçəyi və şingle səbəb olan HSV-3, mononükleoza bənzər simptomlara səbəb olan HHV-5 və Kaposi sarkomasına səbəb olan HHV-8 daxildir. , limfatik epitelinin xərçəngi.

İnfeksiya yoluxmuş şəxslə yaxın təmas nəticəsində baş verir. Viral hissəcik fərdi herpes virusuna xas olan hədəf hüceyrə ilə təmasda olduqda infeksiya başlayır. Viral qlikoproteinlər hüceyrə səthindəki reseptor molekullarını hüceyrə səthində bağlayır, ardınca virion daxililəşdirilməsi və sökülməsi. Viral DNT daha sonra viral DNT-nin təkrarlanması və viral genlərin transkripsiyasının baş verdiyi hüceyrə nüvəsinə köçür.

Simptomatik infeksiya zamanı yoluxmuş hüceyrələr litik virus genlərini transkripsiya edir. Bəzi ana hüceyrələrdə az sayda viral gen adlandırılır gecikmə ilə əlaqəli transkriptlər əvəzinə toplayın. Bu şəkildə, virus hüceyrədə (və beləliklə, ev sahibində) qeyri-müəyyən müddətə davam edə bilər. Birincil infeksiya tez-tez kliniki xəstəliyin özünü məhdudlaşdıran dövrü ilə müşayiət olunsa da, uzunmüddətli gecikmə simptomsuz keçir.

Gizli virusların yenidən aktivləşməsi

Bu, bir sıra xəstəliklərə (məsələn, Zolaq, Pityriasis Rosea) səbəb olmuşdur. Aktivləşdirmədən sonra viral genlərin transkripsiyası gecikmə ilə əlaqəli transkriptlərdən çoxsaylı litik genlərə keçir; bunlar inkişaf etmiş replikasiyaya və virus istehsalına səbəb olur. Çox vaxt litik aktivasiya hüceyrə ölümünə səbəb olur. Klinik olaraq, litik aktivasiya tez-tez aşağı dərəcəli qızdırma, baş ağrısı, boğaz ağrısı, nasazlıq və səpgi kimi qeyri-spesifik simptomların, həmçinin limfa düyünlərinin şişməsi və ya həssas olması kimi klinik əlamətlər və azalmış səviyyələr kimi immunoloji nəticələrlə müşayiət olunur. təbii öldürücü hüceyrələr.

Herpes virusunu bədəndən çıxarmaq üçün heç bir üsul yoxdur, ancaq antiviral dərmanlar, məsələn asiklovir, epidemiyaların tezliyini, müddətini və şiddətini azalda bilər. kimi analjeziklər ibuprofen asetaminofen ağrı və atəşi azalda bilər. kimi topikal anestezik müalicələr prilokain, lidokain, benzokain və ya tetrakain qaşınma və ağrıları da aradan qaldıra bilər.


15.3.1.1.1: Herpesviruslar - Biologiya

  • Əsas. Nüvə torus şəklində olan tək xətti dsDNT molekulundan ibarətdir.
  • Kapsid. Nüvəni əhatə edən 162 kapsomerdən ibarət 100 nm diametrli ikosahedral kapsid var.
  • Tegument. Kapsid və zərf arasında tegument adlı amorf, bəzən asimmetrik xüsusiyyət var. O, viral fermentlərdən ibarətdir, bəziləri hüceyrənin kimyəvi proseslərinə nəzarət etmək və onları virion istehsalına çevirmək üçün lazımdır, bəziləri ev sahibi hüceyrənin dərhal reaksiyalarına qarşı müdafiə edir, digərləri isə funksiyası hələ başa düşülmür.
  • Zərf. Zərf virionun xarici təbəqəsidir və dəyişdirilmiş ana membrandan və onlarla unikal viral qlikoproteindən ibarətdir. Onlar elektron mikroqraflarda zərfdə yerləşdirilmiş qısa sünbüllər kimi görünür.

Genlər hüceyrə mədəniyyətində böyümə üçün zəruri və ya əvəzolunmaz olaraq xarakterizə olunur. Əsas genlər transkripsiyanı tənzimləyir və virion yaratmaq üçün lazımdır. İstifadə edilə bilən genlər, əksər hallarda virus istehsalı üçün hüceyrə mühitini yaxşılaşdırmaq, virusu ev sahibinin immun sistemindən qorumaq və hüceyrədən hüceyrəyə yayılmasını təşviq etmək üçün işləyir. Çoxlu sayda ayrıla bilən genlər əslində məhsuldar in vivo infeksiya üçün tələb olunur. Onlar yalnız laboratoriya hüceyrə mədəniyyətlərinin məhdud mühitində istifadə edilə bilər.

Bütün herpesvirus genomları həm birbaşa, həm də ters çevrilmiş uzun terminal təkrarlarını ehtiva edir. Altı terminal təkrar tənzimləməsi var və bu təkrarların viral uğurda necə işlədiyini başa düşmək cari tədqiqatın maraqlı hissəsidir.


EEHV haqqında tez-tez verilən suallar

Fil herpes virusları haqqında nə bilirik?

Bu günə qədər elm adamları 14 genetik fərqli fil herpes virusunu (EEHV) müəyyən ediblər ki, onların əksəriyyətinin hemorragik xəstəliyə səbəb olduğu bilinir. Fərqli zooparklarda və digər müəssisələrdə simptomatik fillərdə tapılan viruslar genetik cəhətdən fərqlidir, bu o deməkdir ki, onların hamısı fillərin zooparklar arasında və zooparklar arasında köçürülməsi ilə yayılan eyni gərginlik deyil. Fillərdə kəskin EEHV hallarının və ölümlərinin ən çox yayılmış səbəbi EEHV 1A ştammıdır.

Herpes virusları bütün onurğalılar taksonlarında, o cümlədən insanlarda geniş yayılmışdır. Herpes virusları adətən növlərə xas olsa da, yaxından əlaqəli növlərə təsir göstərə bilər. (EEHV insanlar üçün sağlamlıq riski yaratmır, baxmayaraq ki, insanlar herpes viruslarının öz suşlarına ev sahibliyi edirlər). Bütün herpes virusları ümumi bəzi xüsusiyyətlərə malikdir. Bir ev sahibinin içərisinə girdikdən sonra virus yalnız yüngül simptomlar yaratdıqdan və ya ümumiyyətlə xəstəlik əlamətləri göstərmədən gizli (gizli) fazaya keçə bilər. Elm adamları gizli fazada EEHV-nin orqanizmdə harada yerləşdiyini hələ bilmirlər.

Naməlum səbəblərə görə, fil herpes virusu gecikmədən çıxa və bütün qan dövranı boyunca dolaşaraq xəstəliyə səbəb ola bilər. Bu, qan nümunələrində herpesvirusun asanlıqla aşkar edilə biləcəyi yeganə vaxtdır. Gizli infeksiyanı aşkar etmək üçün etibarlı testlər hələ mövcud deyil. Əksər fillər virusla mübarizə apara bilirlər və virus gecikmədən çıxdıqda sağ qala bilirlər. Buzovlar süddən kəsildikdən sonra, analarının antikorları tərəfindən qorunmadığı bir vaxtda, EEHV xəstəliyinə ən çox həssas görünürlər.


HVint: Herpes Simplex Virus Tip 1-də Yeni Zülal-Zülal Qarşılıqlılıqlarını Müəyyən etmək üçün Strategiya

İnsan herpes virusları dünya miqyasında əhalinin sağlamlığına diqqətəlayiq təsir göstərən geniş yayılmış insan patogenləridir. Gərgin onilliklər ərzində aparılan tədqiqatlara baxmayaraq, onların funksiyalarının bir çox aspektlərində molekulyar təfərrüatlar hələ də tam olaraq xarakterizə edilməkdədir. Bu virusların necə fəaliyyət göstərməsinin təfərrüatlarını açmaq üçün cəlb olunan komponentlər arasındakı əlaqələri hərtərəfli başa düşmək vacibdir. Burada beş xarici mənbədən alınan məlumatları birləşdirən 1 tip herpes virusu (HSV-1) üçün yeni protein-protein intraviral qarşılıqlı əlaqə resursu olan HVint təqdim edirik. Hər bir qarşılıqlı əlaqəni qiymətləndirmək üçün biz aşkarlama metodunun növü və sübutların sayı kimi aspektləri nəzərə alan qiymətləndirmə sxemindən istifadə etdik. İlkin interaktomun əhatə dairəsi təkamül məlumatlarından istifadə etməklə, digər insan herpes virusları üçün bildirilmiş qarşılıqlı təsirləri idxal etməklə daha da artırıldı. Bu sonuncu qarşılıqlı təsirlər HSV-1-də potensial yeni qarşılıqlı təsirlər üçün hesablama proqnozlarını təşkil edir. Bizim proqnozlaşdırılan qarşılıqlı təsirlərimizin bir hissəsini təsdiqləmək üçün müstəqil eksperimental təhlil aparıldı. Bu alt dəst VP26, pUL31, pUL40 və bu yaxınlarda səciyyələndirilmiş pUL32 və pUL21 daxil olmaqla, nüvə çıxışı və ilkin örtülmə hadisələrinə töhfə verən zülalları əhatə edir. Bizim tapıntılarımız VP26 ilə pUL31, pUS9 və CSVC kompleksi kimi zülallar arasında əlaqələndirilmiş çarpaz əlaqəni dəstəkləyir və yeni sintez edilmiş HSV-1 kapsidlərinin nüvə çıxışını və ilkin örtülmə yollarını təsvir edən modelin inkişafına töhfə verir. Nəticələr həmçinin pUL32-nin kapsidin yetişməsi və erkən tegumentasiya hadisələrində iştirakı ilə bağlı son tapıntılara uyğundur. Bundan əlavə, onlar pUS9-dan asılı nəqliyyatın virusa xas tənzimləyiciləri haqqında yeni fərziyyələrə qapı açır. Bu qarşılıqlı əlaqə anbarını elmi ictimaiyyət üçün asanlıqla əlçatan etmək üçün biz həmçinin istifadəçi dostu və interaktiv veb interfeysi hazırladıq. Bizim yanaşmamız yeni zülal-zülal qarşılıqlı təsirlərinin kəşfi üçün məqsədyönlü təcrübələrin dizaynına kömək etmək üçün hesablama proqnozlarının gücünü nümayiş etdirir.

© 2016 Amerika Biokimya və Molekulyar Biologiya Cəmiyyəti, Inc.


SV40 və Polyomavirus

Molekulyar biologiya nöqteyi-nəzərindən, yəqin ki, ən yaxşı öyrənilmiş DNT şiş viruslarıdır simian virus 40 (SV40) və poliomavirus. Bu virusların heç biri insan xərçəngi ilə əlaqəli olmasa da, hüceyrə transformasiyasının molekulyar əsaslarını anlamaq üçün modellər kimi kritik əhəmiyyətə malikdir. Xərçəng tədqiqatında bu virusların faydası həm virusun təkrarlanması, həm də transformasiyası üçün yaxşı hüceyrə mədəniyyəti analizlərinin mövcudluğundan, həmçinin onların genomlarının kiçik ölçüsündən (təxminən 5 kb) irəli gəlir.

SV40 və poliomavirus, müvafiq olaraq, meymunların və siçanların təbii ev sahibi növlərinin şişlərinə səbəb olmur və ya hüceyrələrini transformasiya etmir. Təbii sahiblərinin hüceyrələrində (icazə verən hüceyrələr) infeksiya virusun təkrarlanmasına, hüceyrə lizisinə və nəsil virus hissəciklərinin sərbəst buraxılmasına səbəb olur (Şəkil 15.13). İcazə verən hüceyrə virusun təkrarlanması nəticəsində öldürüldüyü üçün transformasiya oluna bilməz. Bu virusların transformasiya potensialı virusun təkrarlanmasının bloklandığı qeyri-icazəsiz hüceyrələrin infeksiyası ilə aşkar edilir. Bu zaman viral genom bəzən hüceyrə DNT-sinə inteqrasiya edir və spesifik virus genlərinin ifadəsi yoluxmuş hüceyrənin transformasiyası ilə nəticələnir.

Şəkil 15.13

SV40 replikasiyası və çevrilməsi. İcazə verən hüceyrənin infeksiyası virusun təkrarlanması, hüceyrə lizisi və nəsil virus hissəciklərinin sərbəst buraxılması ilə nəticələnir. İcazə verməyən hüceyrədə virusun təkrarlanması bloklanır, bu da bəzi hüceyrələrin daimi olaraq çevrilməsinə imkan verir. (daha çox.)

Hüceyrə transformasiyasına səbəb olan SV40 və poliomavirus genləri ətraflı molekulyar analizlərlə müəyyən edilmişdir. Viral genomlar və mRNA-lar tam ardıcıllıqla sıralanmış, transformasiyaya səbəb ola bilməyən viral mutantlar təcrid olunmuş və ayrı-ayrı viral genlərin transformasiya potensialı gen transfer analizləri ilə müəyyən edilmişdir. Beləliklə, bu viruslar tərəfindən transformasiya litik infeksiyanın erkən mərhələlərində fəaliyyət göstərən eyni viral genlərin ifadəsi nəticəsində aşkar edilmişdir. SV40 və poliomavirusun genomları erkən və gec bölgələrə bölünür. Erkən bölgə infeksiyadan dərhal sonra ifadə edilir və viral DNT-nin sintezi üçün tələb olunur. Gec bölgə viral DNT replikasiyası başlayana qədər ifadə edilmir və virus hissəciyinin struktur komponentlərini kodlayan genləri ehtiva edir. SV40-ın erkən bölgəsi müvafiq olaraq təxminən 17 kd və 94 kd olan kiçik və böyük T antigenləri adlanan iki zülalı kodlayır (Şəkil 15.14). Onların mRNA-ları tək erkən bölgə birincil transkriptinin alternativ birləşməsi ilə yaradılır. Polyomavirus eyni şəkildə kiçik və böyük T antigenlərini, həmçinin orta T olaraq təyin olunmuş təxminən 55 kd olan üçüncü erkən bölgə zülalını kodlayır. Ayrı-ayrı erkən bölgə zülalları üçün hüceyrələrin cDNA-larla transfeksiyası göstərdi ki, SV40 böyük T transformasiyaya təkan vermək üçün kifayətdir. halbuki orta T poliomavirus tərəfindən transformasiya üçün ilk növbədə cavabdehdir.

Şəkil 15.14

SV40 genomu. Genom erkən və gec bölgələrə bölünür. Böyük və kiçik T antigenləri erkən bölgə pre-mRNT-nin alternativ birləşməsi ilə istehsal olunur.

Litik infeksiya zamanı bu erkən bölgə zülalları virusun təkrarlanması üçün tələb olunan çoxlu funksiyaları yerinə yetirir. Məsələn, SV40 T antigeni SV40 mənşəyinə bağlanır və viral DNT replikasiyasını başlatır (bax. Fəsil 5). Bundan əlavə, SV40 və poliomavirusun erkən bölgə zülalları ev sahibi hüceyrə geninin ifadəsini və DNT sintezini stimullaşdırır. Virusun təkrarlanması ana hüceyrə fermentlərindən (məsələn, DNT polimeraza) asılı olduğundan, ana hüceyrənin bu cür stimullaşdırılması viral həyat dövrünün kritik hadisəsidir. Heyvandakı hüceyrələrin çoxu yayılmayandır və buna görə də virusun DNT replikasiyası üçün lazım olan fermentləri induksiya etmək üçün bölünmək üçün stimullaşdırılmalıdır. Hüceyrə proliferasiyasının erkən gen məhsulları tərəfindən stimullaşdırılması, əgər viral DNT sabit şəkildə inteqrasiya olunarsa və icazəsiz hüceyrədə ifadə edərsə, transformasiyaya səbəb ola bilər.

Bu fəsildə daha sonra müzakirə edildiyi kimi, həm SV40, həm də poliomavirus erkən bölgə zülalları hüceyrə proliferasiyasını tənzimləyən ana zülallarla qarşılıqlı əlaqədə olmaqla transformasiyaya səbəb olur. Məsələn, SV40 T antigeni hüceyrə proliferasiyasının və hüceyrə siklinin irəliləməsinin əsas tənzimləyiciləri olan Rb və p53 ana hüceyrə şişi bastırıcı zülallara bağlanır və onları təsirsiz hala gətirir (bax Şəkil 14.20 və 14.21).


Ardıcıllıqların axtarışı

Bütün virus miRNA ardıcıllıqları (yetkin və prekursor miRNA-lar) miRBase (v22.1) mikroRNA verilənlər bazasından əldə edilmişdir [34]. Tam uzunluqlu herpesvirus genomları NCBI GenBank və ViPR verilənlər bazasından (http://www.viprbrc.org) əldə edilmişdir [70].

Tədqiq olunan bütün virus ştammlarının prekursor miRNA-larının yuxarı axını ardıcıllığı aşağıdakı kimi əldə edilmişdir. Birincisi, əgər bir prekursor miRNT başqa bir gen ilə üst-üstə düşürsə və bir istiqamətlidirsə, müvafiq genin yuxarı axınında 1000 bp bölgəsi əldə edilirdi, digər tərəfdən, bir prekursor miRNT və gen konvergent idisə, prekursor miRNA-nın yuxarı axınında 1000 bp bölgəsi alındı. əldə edilmişdir. İkincisi, əgər prekursor mikroRNT-lərin intergenik olduğu bilinirdisə, prekursor miRNT-dən yuxarı olan 1000 bp bölgəsi götürüldü.

PQS xəritəsi

Alınan yuxarı axın ardıcıllıqları parametrlərlə (minimum G-tetrad-3 və dövrə uzunluğu- 1-15) PQS-ni müəyyən etmək üçün Quadparser (kompüter alqoritmi) [61] istifadə edərək təhlil edilmişdir. PQS sıxlığı təhlil edilən ardıcıllığın hər kiloqramı üçün proqnozlaşdırılan üst-üstə düşməyən PQS-lərin ümumi sayı kimi müəyyən edilmişdir. Təhlil üçün orta PQS sıxlıqları hesablanmışdır.

Ardıcıllığın təsadüfiləşdirilməsi

Alınan ardıcıllıqlarda PQS motivlərinin baş verməsinin təsadüfi/qeyri-təsadüfi hadisə olub-olmadığını müəyyən etmək üçün seçilmiş ardıcıllıqlar dinukleotid tezliklərini qoruyarkən qarışdırıldı. Bu, seçilmiş ardıcıllıqların (ümumi nukleotid tərkibini dəyişdirmədən) dinukleotidlərin qarışdırılmasını həyata keçirməklə əldə edilmişdir. Bunu etmək üçün, baza cütləri təsadüfi yaradılan əsas nömrələrlə seçildi və qarışdırmadan əvvəl və sonra dinukleotidlərin sayını sabit saxlamaq məhdudiyyətini təmin edərkən Eulerian gəzinti metodundan istifadə edildi. Qarışdırma 5 dəfə edildi. Tədqiq olunan 1000 bp ardıcıllığının dinukleotidlərin qarışdırılması üçün istifadə edilən piton skripti (Əlavə fayl 2) zəruri parametrlərin asan təhlilini asanlaşdırmaq üçün bəzi modifikasiyalarla sərbəst şəkildə əldə edilə bilən “uShuffle” proqram skriptinə [71] əsaslanır. Əlavə təfərrüatlar “Readme” mətn faylında verilir. Orta PQS sıxlıqları yaradılan təsadüfi ardıcıllıqlarda xəritələnmiş və yerli ardıcıllıqlardakı ilə müqayisə edilmişdir.

PQS konservasiya təhlili

Ən azı 1 PQS motivinə malik olan herpesvirus miRNA promotorlarının yuxarı axınında 1 kb ardıcıllıqları (tam uzunluqlu virus ardıcıllıqlarında müəyyən edilmişdir) əldə edilmiş və çoxsaylı ardıcıl düzülməni həyata keçirməklə konservasiya təhlili üçün tədqiq edilmişdir. Tam uzunluqlu virus ştammları üçün ardıcıllıqlar NCBI GenBank və ViPR verilənlər bazasından (http://www.viprbrc.org) endirilib [70]. Təhlil edilən bütün ardıcıllığın qoşulma nömrələri Əlavə fayl 1 Cədvəl S4-də qeyd edilmişdir. Ardıcıl G-tetradlarında bütöv G-ləri olan PQS motivləri qorunmuş hesab edilmişdir. Dəyişən uzunluğa və tərkibə malik dövrə ardıcıllığı konservasiya təhlili üçün nəzərə alınmamışdır.

Dairəvi Dikroizm spektroskopiyası və ərimə tədqiqatları

CD tədqiqatları Chirascan dairəvi dikroizm spektrometrində (Applied Photophysics Limited, Böyük Britaniya) aparılmışdır. İstifadə olunan 2 PQS motivinin ardıcıllığı (vəhşi tip və mutant) Əlavə fayl 1 Cədvəl S2-də verilmişdir. Oliqonukleotidlər bütün biofiziki təcrübələr üçün Integrated DNA Technologies (IDT) şirkətindən alınıb. Oliqonukleotidlər (10 μM) 100 mM kalium xlorid (KCl) ilə birlikdə 10 mM natrium kakodilat tamponunda (pH -7.5) həll edildi. Nümunələr 95 ° C-də 5 dəqiqə qızdırılıb və yavaş-yavaş otaq temperaturuna qədər soyudulur. Dalğa uzunluğu diapazonunda (220-320 nm) 1 nm bant genişliyi, 1 nm addım ölçüsü və 20 ° C-də hər nöqtə üçün 1 s vaxt ilə spektrlərin qeyd edilməsi üçün kvars kyuvetindən (1 mm yol uzunluğu) istifadə edilmişdir. CD əriməsi oliqonukleotidlərin sabit konsentrasiyasında (10 μM) G-dördlü liqandların TMPyP4 və piridostatinin (PDS) sabit konsentrasiyası ilə və ya onsuz həyata keçirilib. Məlumatlar 20-93 °C aralığında dəqiqədə 1 °C sürətlə qeydə alınıb. Bufer əsas xətti qeydə alınmış və nümunə spektrlərindən çıxarılmışdır. Tm (ərimə temperaturu) birinci törəmə üsulla hesablanmışdır. Məlumatların yekun təhlili Origin 9.1 (Origin Lab Corp.) istifadə edərək aparılıb.

NMR spektroskopiyası

Oliqonukleotid nümunələri 95 °C-də 5 dəqiqə qızdırılıb və yavaş-yavaş otaq temperaturuna qədər soyudulur. NMR nümunəsi 20 mM kalium fosfat tamponunda (pH 7.0), 100 mM KCl və 10% D-də 300 μM oliqonukleotidlərdən ibarət idi.2O (v/v). 1D 1H NMR spektrləri 500 MHz sahə gücündə işləyən kriogen 5 mm TCI üçlü rezonans zondla təchiz edilmiş Bruker Avance III spektrometrindən istifadə etməklə qeydə alınmışdır. Spektrlər Topspin 3.5 (Bruker AG) istifadə edərək 20 °C-də qeydə alınıb. Məlumatların işlənməsi və təhlili Topspin 4.6 proqramı (Bruker AG) ilə həyata keçirilib.

Poliakrilamid gel elektroforezi

Oliqonukleotidlər Tris-EDTA tamponunda (pH -7.0) və 100 mM KCl-də 10 μM konsentrasiyada hazırlanmışdır. Nümunələr 5 dəqiqə ərzində 95 ° C-də qızdırılıb və yükləmədən əvvəl yavaş-yavaş otaq temperaturuna qədər soyudulur. Doğma və denaturasiya edən poliakrilamid gelləri 1× Tris-borat EDTA (TBE) tamponunda hazırlanmışdır. 7 M karbamid denatürasiya edən poliakrilamid gel hazırlamaq üçün denaturant kimi istifadə edilmişdir. Gellər 50 mM KCl ilə 0,5 × TBE-də işlədildi.

UV ərimə tədqiqatları

UV ərimə təcrübələrini həyata keçirmək üçün Peltier nəzarətçisinə qoşulmuş çoxhüceyrəli tutucu ilə təchiz olunmuş Cary 100 Bio UV-Vis ikiqat şüa spektrofotometrindən (Agilent Technologies) istifadə edilmişdir. 4 μM konsentrasiyada olan oliqonukleotidlər 10 mM natrium kakodilat (pH -7.5) və 100 mM KCl ilə qarışdırıldı. Liqand tədqiqatları üçün sabit konsentrasiyalarda TMPyP4 və PDS istifadə edilmişdir. Ərimə əyriləri hər iki istiqamətdə 295 nm-də (ərimə və yumşalma) 20 °C və 95 °C arasında 1 °C/dəq sürəti ilə qeydə alınıb. Origin 9.1 (Origin Lab Corp.) ərimə əyrilərini təhlil etmək və tərtib etmək üçün istifadə edilmişdir.

Luciferase konstruksiyaları

KSHV miR-K12 klasterinin yerli promotoru Dr. Tathagata Choudhuri (Visva Bharati Universiteti, Qərbi Benqal, Hindistan) tərəfindən təmin edilmiş KSHV JSC-1 genomik DNT-dən PCR ilə gücləndirilmiş, HCMV miR-US33 promotor bölgəsi isə kommersiya məqsədilə sintez edilmişdir. Life Technologies Corp tərəfindən. Vəhşi tip və mutant promotorlar Əlavə fayl 1 Cədvəl S3-də sadalanan müvafiq primerlərdən istifadə etməklə atəşböcəyi lusiferaza kodlaşdırma ardıcıllığının yuxarı axınında pGL3-əsas vektorunda (Promeqa) klonlanmışdır. Plazmid konstruksiyaları QIAprep Spin Miniprep Kit (Qiagen) istifadə edərək çıxarılıb və ardıcıllıqla təsdiq edilib.

Hüceyrə proliferasiya analizi (MTT)

HEK293T hüceyrələrini (əkmə sıxlığı = 1 × 10 4 hüceyrə/quyu) inkubasiya etməklə, TMPyP4 (Sigma) və ya Piridostatinin (Sigma) çoxsaylı dozalarının mövcudluğunda hüceyrə proliferasiyası təhlili 96 quyu boşqabında aparılmışdır. 24 saatdan sonra hüceyrələr 1 saat ərzində MTT (3-(4,5-Dimethylthiazol 2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) (Sigma) reagentinə məruz qaldı. Mühit 100 μl dimetilsülfoksid (DMSO) ilə əvəz edildi və 570 nm-də ölçülən optik sıxlıq (Əlavə fayl 1, Şəkil S1).

Luciferase müxbir analizi

HEK293T hüceyrələri (NCCS, Pune, Hindistandan alınmışdır) Dulbecco-nun dəyişdirilmiş mühitində (Invitrogen) 10% fetal mal-qara serumu ilə əlavə edilmiş və 37 °C-də və 5% CO ilə inkubasiya edilmişdir.2. HEK293T hüceyrələri transfeksiyadan 24 saat əvvəl 5 × 10 4 hüceyrə / quyu sıxlığında 24 quyu boşqablarına səpildi. Lusiferaza məruzəçi konstruksiyaları (hər biri 500 ng və ya mutant) və 20 ng pRL-TK (25:1 nisbəti) PEI (polietilenimin) istifadə edərək 24 quyu boşqablarda HEK293T hüceyrələrinə birgə transfeksiya edilmişdir. Liqand tədqiqatları üçün müvafiq konsentrasiyada transfeksiyadan 2 saat sonra G-dördlü liqandlar TMPyP4 və Piridostatin əlavə edildi. Hər iki liqand işığın olmaması şəraitində istifadə edilmişdir. Transfeksiyadan 24 saat sonra hüceyrə lizatları passiv lizis tamponundan istifadə edərək hazırlanmışdır. Luciferase analizləri MicroBeta2 Microplate Scintillation Counter (Perkin Elmer) ilə istehsalçının protokollarına (Promega) uyğun olaraq ikili lusiferaza məruzəçi analiz sistemindən istifadə edərək həyata keçirilmişdir. Atəşböcəyi lusiferaza aktivliyi renilla lusiferaza aktivliyinə normallaşdırıldı. Üç müstəqil təcrübə üç nüsxədə aparıldı.

Məlumatların təhlili

Məlumatlar ən azı üç fərqli təcrübədə orta dəyərlər ± SD kimi tərtib edilmişdir. Statistik cəhətdən əhəmiyyətli fərq kimi müəyyən edilmişdir P < 0.01, başqa cür qeyd edilmədiyi təqdirdə Student t-testindən istifadə etməklə hesablanmışdır. Şəkil 1 və Şəkil 3 Microsoft Powerpoint proqramından istifadə etməklə hazırlanmışdır. Skripka süjetini yaratmaq üçün R proqramından istifadə edilmişdir (şək. 2a). Origin 9.1 (Origin Lab Corp.) ərimə əyriləri və bar qrafiklərini çəkmək üçün istifadə edilmişdir.


Herpes virusunun təkrarlanması

Mayami Tibb Fakültəsi Universiteti Biokimya və Molekulyar Biologiya Departamenti P.O. Qutu 016129 Mayami Florida 33101-6129 ABŞ.

Mayami Tibb Fakültəsi Universiteti Biokimya və Molekulyar Biologiya Departamenti P.O. Qutu 016129 Mayami Florida 33101-6129 ABŞ.

Mayami Tibb Fakültəsi Universiteti Biokimya və Molekulyar Biologiya Departamenti P.O. Qutu 016129 Mayami Florida 33101-6129 ABŞ.

Mayami Tibb Fakültəsi Universiteti Biokimya və Molekulyar Biologiya Departamenti P.O. Qutu 016129 Mayami Florida 33101-6129 ABŞ.

Mücərrəd

Herpesviruslar gizli, ömür boyu davam edən infeksiyalar yaratmaq üçün fərqləndirici qabiliyyəti olan böyük ikiqat zəncirli DNT heyvan viruslarıdır. Bu günə qədər fərqli bioloji və müvafiq patoloji/klinik xüsusiyyətlər nümayiş etdirən səkkiz insan herpes virusu müəyyən edilmişdir. Həyat dövrləri ərzində herpesviruslar replikasiyasını optimallaşdırmağa yönəlmiş mürəkkəb hadisələr zəncirini həyata keçirirlər. Bu, fundamental bioloji prosesləri öyrənmək üçün maraqlı bir paradiqma yaradır. Bu icmal genom əməliyyatlarına, xüsusən prototip tip-1 herpes simplex virusuna diqqət yetirməklə, herpesvirus tədqiqatında son inkişafları ümumiləşdirir. IUBMB Life, 55: 13-22, 2003


15.3.1.1.1: Herpesviruslar - Biologiya

Alfa herpes virusları qısa reproduktiv dövr, ev sahibi hüceyrənin sürətlə məhv edilməsi və müxtəlif ev sahibi toxumalarda çoxalma qabiliyyəti ilə xarakterizə olunan mühüm viruslar qrupudur. Bu virusların əsas atributu təbii sahibin periferik sinir sistemində ömürlük gizli infeksiya yaratmaq qabiliyyətidir. Alfa herpes viruslarının molekulyar və hüceyrə biologiyasına dair tədqiqatlar son illərdə çox inkişaf etmişdir.

Beynəlxalq miqyasda tanınmış ekspertlər tərəfindən yazılmış bu kitab, herpesvirus tədqiqatında daha təxribatçı və həyəcanverici tapıntıları vurğulayır. Hər bir fəsil son nailiyyətlərə və ən son inkişaflara vurğu ilə müəyyən bir sahənin nəzərdən keçirilməsidir. Mövzular daxildir: çoxfunksiyalı zülallar, DNT replikasiyasında irəliləyişlər, gen ifadəsinin tənzimlənməsi ilə bağlı yeni məlumatlar, yeni texnologiyaların yaranması, flüoresan zondlarda son texnoloji nailiyyətlər, apoptozun induksiyası, interferonun pozulması, peyvəndin inkişafı və dərman dizaynı.

Yeni və aktual herpesvirus tədqiqatına xüsusi diqqət yetirməklə, bu kitab herpesviruslara marağı olan hər kəs üçün vacib mütaliədir və viral patogenez, viral genomika və antiviral tədqiqatlarla məşğul olan digər alimlər üçün oxumağı tövsiyə edir.

Antiviral Kimya və Kimyaterapiyadan "çox yaxşı kitab" 17: 355 (2006)

"Bu kitab insan alfa herpesvirus biologiyasının aspektlərinə dair yaxşı yazılmış bir sıra fəsilləri təqdim edir və faydalı kitabxana resursu olacaq" Microbiology Today (2007)

(EAN: 9781904455097 9781913652289 Mövzular: [virusologiya] [mikrobiologiya] [tibbi mikrobiologiya] [molekulyar mikrobiologiya] )


Giriş

Herpes Simplex Virus 1 və 2 (HSV-1 və HSV-2) mühüm insan patogenləridir. Dünya əhalisinin təxminən 90%-nin bir və ya hər iki virusa yoluxduğu təxmin edilir [1]. HSV-1 soyuq yaraların və HSV-2 genital herpesin əsas səbəbidir. Bu şərtlər həm yüksək yoluxucudur, həm də HSV-2 cinsi yolla ötürülən ən çox yayılmış infeksiyalar arasındadır. HSV ilə yoluxma, herpes viruslarının dövri reaktivasiya ilə gizli vəziyyətə keçmə qabiliyyətinə görə ömürlükdür [2]. HSV həmçinin görmə itkisinə səbəb ola biləcək keratit [3] və potensial ölümcül ensefalit [4] daxil olmaqla daha ciddi şərtlərə səbəb ola bilər. Herpesvirus ailəsinə bir çox digər mühüm insan patogenləri daxildir, məsələn, suçiçəyi və sitomeqalovirusun səbəbi, suçiçəyi və şingles sitomeqalovirusu, immuniteti zəif olan insanlarda xərçəngə səbəb olan Kaposi sarkoması ilə əlaqəli herpes virusu və Epstein-Barr. virus, infeksion mononükleozun səbəbidir ki, bu da bir sıra xərçəng növləri ilə əlaqələndirilir.

Herpesviruslar, 240 kbp-ə qədər genomları olan böyük ikiqat zəncirli DNT viruslarıdır. Viral DNT mürəkkəb T = 16 ikozahedral kapsiddə qablaşdırılır, diametri 1250 Å [5,6]. DNT tərkibli kapsid və ya nukleokapsid, öz növbəsində, ana mənşəli lipid zərfi ilə əhatə olunan tegument kimi tanınan zülallı təbəqəyə yerləşdirilir. Viral zərf virusun bağlanması və daxil olmasına vasitəçilik edən qlikoproteinlərlə örtülmüşdür. HSV virionları zərflərini ev sahibi hüceyrənin plazma membranı ilə birləşdirərək ana hüceyrələrə daxil olur, nukleokapsid və tegumentin sitoplazmaya daxil olmasına imkan verir [7]. Nukleokapsid mikrotubullar boyunca mikroborucuqları təşkil edən mərkəzə, oradan isə nüvəyə doğru hərəkət edir [8]. Nukleokapsid daha sonra nüvə məsamə kompleksinə bağlanır və onun vasitəsilə öz genomunu nüvəyə yeridir [9,10]. DNT-nin kapsiddən çıxması ikosahedral 5 qat simmetriya oxunda yerləşən unikal portal təpəsindən keçir.

Portal-vertex həm də viral DNT-nin nüvə daxilində kapsidlərə qablaşdırıldığı vasitədir [11]. Virion morfogenezi nüvədə əsas kapsid zülalının pUL19 (VP5) heksamerləri (heksonlar) və pentamerləri (pentonlar) olan kapsomerlərdən ibarət ikosahedral simmetrik sferik qabıqlı prokapsidin əmələ gəlməsi ilə başlayır [12]. pUL38 (VP19C) və pUL18 (VP23) heterotrimerləri - triplekslər adlanır - pUL6 tərəfindən əmələ gələn dodekamerik portalın ətrafında nüvələşən birbaşa prokapsid yığını olan pUL26 zülalı ilə birlikdə. Prokapsidin yetişməsi - skafold zülalının bucaqlaşması və xaric edilməsi - viral genomun qabığa pompalanması zamanı baş verir [14]. Viral genomun replikasiyası konkatemerin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir, ondan vahid uzunluqlu genomlar portal (pUL6) və pUL33, pUL28 və pUL15-dən ibarət terminaz kompleksi tərəfindən prokapsidlərə qablaşdırılır [15,16]. Herpes viruslarının struktur və bioloji cəhətdən DNT tərkibli quyruqlu bakteriofaqlara bənzədiyi qeyd edilib və bu iki virus qrupunun ortaq əcdadı olduğu irəli sürülüb. Bu, əsas kapsid zülalında [17] və onların oxşar kapsid yığılması və DNT-qablaşdırma strategiyalarında qatın qorunmasının müşahidəsinə əsaslanır. Ardıcıllıq təhlili həmçinin göstərir ki, pUL15 faj terminazının böyük alt bölməsinin homoloqudur. Analoji olaraq, pUL15-in ATPase aktivliyinə malik olacağı, genomun portal vasitəsilə kapsidə köçürülməsinə və parçalanma siqnalı aşkar edildikdə DNT-ni parçalayan endonükleaza aktivliyinə malik olacağı proqnozlaşdırılır [18]. pUL28 viral DNT-ni bağladığı bilinir və bakteriofaqların kiçik terminaza alt bölməsinə bərabərdir [19].

Kapsidlə əlaqəli tegument kompleksi (CATC—əvvəllər CCSC və CVSC adlanırdı) pUL17, pUL25 və pUL36-dan ibarətdir və nüvə daxilində yetkin kapsidlərin ikosahedral 5 qat təpələri ətrafında triplekslərə və heksonlara bağlanır [5,20-]. 25]. Qeyd etmək lazımdır ki, pUL25 nukleokapsiddə DNT-nin saxlanılması üçün vacibdir [26,27]. Bundan əlavə, pUL25-in genomun sərbəst buraxılması üçün də vacib olduğu göstərilmişdir [28].

Yetkin nukleokapsid nüvə membranı vasitəsilə qönçələnərək nüvəni tərk edir. Sitoplazma kapsidləri sitoplazmada əlavə tegument zülalları əldə edir və hüceyrə səthində ekzositozla ayrılan plazma membranından əldə edilən lipid veziküllərinə qönçələnmə yolu ilə əhatə olunur [30].

HSV hissəciyinin strukturu 30 ildən artıqdır [31] tədqiq obyekti olub, nukleokapsidin yüksək ayırdetmə xüsusiyyətlərini [5,25,32,33] və daha aşağı rezolyusiyaya malik tomoqrafiyanı təyin etmək üçün kriyoEM və ikosahedral 3D rekonstruksiyadan istifadə edir. portal-təpə və viral zərf kimi asimmetrik xüsusiyyətlərin təbiətini araşdırmaq [34,35]. Bununla belə, portal təpəsinin strukturunu həll etmək cəhdləri əsasən uğursuz olmuşdur. Bunun səbəbi, herpesvirus portal təpəsinin böyük quyruq yığınının olması ilə qeyd olunduğu bakteriofaqlardan fərqli olaraq, herpesvirus portal-təpəsinin ölçüsü və kütləsi baxımından penton-təpə ilə oxşar olmasıdır. Üstəlik, herpes virionlarında portal təpə və penton təpələri arasındakı incə fərqlər tegument təbəqəsi ilə örtülür. Nəhayət, viral kapsidin yüksək simmetriyası asimmetrik rekonstruksiya üçün hissəcik şəkillərini uyğunlaşdırmaq cəhdlərində üstünlük təşkil edir.

Burada biz fokuslanmış təsnifat [36,37] və təmizlənmiş virionların cryoEM şəkillərinin 3D rekonstruksiyası ilə aşkar edilən 8 angstrom həllində HSV-1 portal təpəsinin strukturunu göstəririk. These data reveal that the usual pUL19 penton is replaced by a unique 5-fold symmetrical assembly. This feature displays five well-defined coiled-coil motifs, each made up of two α-helices, arranged perpendicular to the capsid surface about the 5-fold symmetry axis. It appears to be anchored to the virion by interactions with triplex-like structures that occupy the position normally taken up by peripentonal Ta triplexes, immediately about the 5-fold vertex. The CATC assembly is still present and, similarly to penton associated CATC, is bound to the Tc triplexes, forming a bridge across the periportal triplex-like structures towards the 5-fold axis. We interpret our data as showing that the pUL25 C-terminal domains are positioned differently to those seen at penton-vertices, giving rise to a small tail-like assembly that crowns the unique 5-fold vertex. Strong density was seen to extend through the portal-vertex structures that we interpret as DNA. This suggests that the trailing end of the packaged genome remains engaged in the portal-vertex, ready for release through the nuclear pore. The portal itself is not well resolved owing to a mismatch between the C5 symmetry imposed in calculating our reconstruction and the C12 symmetry of that feature. Finally, our reconstruction also reveals the arrangement of packaged DNA within the virion, which is clearly resolved as a left-handed spool arranged in concentric layers.

We provide the highest-resolution view to date of a critical component of the herpesvirus virion. The portal-vertex is a molecular machine responsible for both packaging and release of the viral genome, in one of the most important groups of viral pathogens to infect humans. Furthermore, our focussed classification approach demonstrates the power of modern image-processing algorithms to break the shackles of symmetry that have limited our understanding of virus structural biology for so long.


Internal Proteins of the Procapsid and Mature Capsids of Herpes Simplex Virus 1 Mapped by Bubblegram Imaging

The herpes simplex virus 1 (HSV-1) capsid is a huge assembly, ∼1,250 Å in diameter, and is composed of thousands of protein subunits with a combined mass of ∼200 MDa, housing a 100-MDa genome. First, a procapsid is formed through coassembly of the surface shell with an inner scaffolding shell then the procapsid matures via a major structural transformation, triggered by limited proteolysis of the scaffolding proteins. Three mature capsids are found in the nuclei of infected cells. A capsids are empty, B capsids retain a shrunken scaffolding shell, and C capsids-which develop into infectious virions-are filled with DNA and ostensibly have expelled the scaffolding shell. The possible presence of other internal proteins in C capsids has been moot as, in cryo-electron microscopy (cryo-EM), they would be camouflaged by the surrounding DNA. We have used bubblegram imaging to map internal proteins in all four capsids, aided by the discovery that the scaffolding protein is exceptionally prone to radiation-induced bubbling. We confirmed that this protein forms thick-walled inner shells in the procapsid and the B capsid. C capsids generate two classes of bubbles: one occupies positions beneath the vertices of the icosahedral surface shell, and the other is distributed throughout its interior. A likely candidate is the viral protease. A subpopulation of C capsids bubbles particularly profusely and may represent particles in which expulsion of scaffold and DNA packaging are incomplete. Based on the procapsid structure, we propose that the axial channels of hexameric capsomers afford the pathway via which the scaffolding protein is expelled.

Əhəmiyyət: In addition to DNA, capsids of tailed bacteriophages and their distant relatives, herpesviruses, contain internal proteins. These proteins are often essential for infectivity but are difficult to locate within the virion. A novel adaptation of cryo-EM based on detecting gas bubbles generated by radiation damage was used to localize internal proteins of HSV-1, yielding insights into how capsid maturation is regulated. The scaffolding protein, which forms inner shells in the procapsid and B capsid, is exceptionally bubbling-prone. In the mature DNA-filled C capsid, a previously undetected protein was found to underlie the icosahedral vertices: this is tentatively assigned as a storage form of the viral protease. We also observed a capsid species that appears to contain substantial amounts of scaffolding protein as well as DNA, suggesting that DNA packaging and expulsion of the scaffolding protein are coupled processes.

Copyright © 2016, Amerika Mikrobiologiya Cəmiyyəti. Bütün hüquqlar qorunur.

Rəqəmlər

Schematic diagram of the molecular…

Schematic diagram of the molecular anatomy of four HSV-1 capsids. UL19, the major…

(A) Field of procapsids in a low-dose image (first exposure) (B) incipient bubbling…

Bubbling of the procapsid scaffolding…

Bubbling of the procapsid scaffolding shell and surface shell at high doses. In…

A dose series of cryo-electron…

A dose series of cryo-electron micrographs of a field containing B capsids, R…

A dose series of cryo-electron…

A dose series of cryo-electron micrographs of a mixed field of A capsids,…

Central sections of 3D reconstructions…

Central sections of 3D reconstructions from a dose series of C capsids. For…

(A) Distinguishing vertex-associated bubbles from…

(A) Distinguishing vertex-associated bubbles from other bubbles in C capsids, illustrated for three…

Cryo-micrographs and bubblegrams of two…

Cryo-micrographs and bubblegrams of two hyperbubblers compared with A capsids, B capsids, and…

Model of a portion of the HSV-1 procapsid surface viewed from inside and…


İçindəkilər

The Baltimore classification system is used to group viruses together based on their manner of messenger RNA (mRNA) synthesis and is often used alongside standard virus taxonomy, which is based on evolutionary history. DNA viruses constitute two Baltimore groups: Group I: double-stranded DNA viruses, and Group II: single-stranded DNA viruses. While Baltimore classification is chiefly based on transcription of mRNA, viruses in each Baltimore group also typically share their manner of replication. Viruses in a Baltimore group do not necessarily share genetic relation or morphology. [1]

Double-stranded DNA viruses Edit

The first Baltimore group of DNA viruses are those that have a double-stranded DNA genome. All dsDNA viruses have their mRNA synthesized in a three-step process. First, a transcription preinitiation complex binds to the DNA upstream of the site where transcription begins, allowing for the recruitment of a host RNA polymerase. Second, once the RNA polymerase is recruited, it uses the negative strand as a template for synthesizing mRNA strands. Third, the RNA polymerase terminates transcription upon reaching a specific signal, such as a polyadenylation site. [2] [3] [4]

dsDNA viruses make use of several mechanisms to replicate their genome. Bidirectional replication, in which two replication forks are established at a replication origin site and move in opposite directions of each other, is widely used. [5] A rolling circle mechanism that produces linear strands while progressing in a loop around the circular genome is also common. [6] [7] Some dsDNA viruses use a strand displacement method whereby one strand is synthesized from a template strand, and a complementary strand is then synthesized from the prior synthesized strand, forming a dsDNA genome. [8] Lastly, some dsDNA viruses are replicated as part of a process called replicative transposition whereby a viral genome in a host cell's DNA is replicated to another part of a host genome. [9]

dsDNA viruses can be subdivided between those that replicate in the nucleus, and as such are relatively dependent on host cell machinery for transcription and replication, and those that replicate in the cytoplasm, in which case they have evolved or acquired their own means of executing transcription and replication. [10] dsDNA viruses are also commonly divided between tailed dsDNA viruses, referring to members of the realm Duplodnaviriya, usually the tailed bacteriophages of the order Caudovirales, and tailless or non-tailed dsDNA viruses of the realm Varidnaviriya. [11] [12]

Single-stranded DNA viruses Edit

The second Baltimore group of DNA viruses are those that have a single-stranded DNA genome. ssDNA viruses have the same manner of transcription as dsDNA viruses. However, because the genome is single-stranded, it is first made into a double-stranded form by a DNA polymerase upon entering a host cell. mRNA is then synthesized from the double-stranded form. The double-stranded form of ssDNA viruses may be produced either directly after entry into a cell or as a consequence of replication of the viral genome. [13] [14] Eukaryotic ssDNA viruses are replicated in the nucleus. [10] [15]

Most ssDNA viruses contain circular genomes that are replicated via rolling circle replication (RCR). ssDNA RCR is initiated by an endonuclease that bonds to and cleaves the positive strand, allowing a DNA polymerase to use the negative strand as a template for replication. Replication progresses in a loop around the genome by means of extending the 3'-end of the positive strand, displacing the prior positive strand, and the endonuclease cleaves the positive strand again to create a standalone genome that is ligated into a circular loop. The new ssDNA may be packaged into virions or replicated by a DNA polymerase to form a double-stranded form for transcription or continuation of the replication cycle. [13] [16]

Parvoviruses contain linear ssDNA genomes that are replicated via rolling hairpin replication (RHR), which is similar to RCR. Parvovirus genomes have hairpin loops at each end of the genome that repeatedly unfold and refold during replication to change the direction of DNA synthesis to move back and forth along the genome, producing numerous copies of the genome in a continuous process. Individual genomes are then excised from this molecule by the viral endonuclease. For parvoviruses, either the positive or negative sense strand may be packaged into capsids, varying from virus to virus. [16] [17]

Nearly all ssDNA viruses have positive sense genomes, but a few exceptions and peculiarities exist. Ailə Anelloviridae is the only ssDNA family whose members have negative sense genomes, which are circular. [15] Parvoviruses, as previously mentioned, may package either the positive or negative sense strand into virions. [14] Lastly, bidnaviruses package both the positive and negative linear strands. [15] [18]

The International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) oversees virus taxonomy and organizes viruses at the basal level at the rank of realm. Virus realms correspond to the rank of domain used for cellular life but differ in that viruses within a realm do not necessarily share common ancestry, nor do the realms share common ancestry with each other. As such, each virus realm represents at least one instance of viruses coming into existence. Within each realm, viruses are grouped together based on shared characteristics that are highly conserved over time. [19] Three DNA virus realms are recognized: Duplodnaviriya, Monodnaviriya, və Varidnaviriya.

Duplodnaviriya Redaktə et

Duplodnaviriya contains dsDNA viruses that encode a major capsid protein (MCP) that has the HK97 fold. Viruses in the realm also share a number of other characteristics involving the capsid and capsid assembly, including an icosahedral capsid shape and a terminase enzyme that packages viral DNA into the capsid during assembly. Two groups of viruses are included in the realm: tailed bacteriophages, which infect prokaryotes and are assigned to the order Caudovirales, and herpesviruses, which infect animals and are assigned to the order Herpesvirales. [11]

Duplodnaviriya is either monophyletic or polyphyletic and may predate the last universal common ancestor (LUCA) of cellular life. The exact origin of the realm is not known, but the HK97-fold found in the MCP of all members is, outside the realm, only found in encapsulins, a type of nanocompartment found in bacteria, although the relation between Duplodnaviriya and encapsulins is not fully understood. [11] [20] [21]

The relation between caudoviruses and herpesviruses is not certain, as they may either share a common ancestor or herpesviruses may be a divergent clade from within Caudovirales. A common trait among duplodnaviruses is that they cause latent infections without replication while still being able to replicate in the future. [22] [23] Tailed bacteriophages are ubiquitous worldwide, [24] important in marine ecology, [25] and the subject of much research. [26] Herpesviruses are known to cause a variety of epithelial diseases, including herpes simplex, chickenpox and shingles, and Kaposi's sarcoma. [27] [28] [29]

Monodnaviriya Redaktə et

Monodnaviriya contains ssDNA viruses that encode an endonuclease of the HUH superfamily that initiates rolling circle replication and all other viruses descended from such viruses. The prototypical members of the realm are called CRESS-DNA viruses and have circular ssDNA genomes. ssDNA viruses with linear genomes are descended from them, and in turn some dsDNA viruses with circular genomes are descended from linear ssDNA viruses. [30]

Viruses in Monodnaviriya appear to have emerged on multiple occasions from archaeal and bacterial plasmids, a type of extra-chromosomal DNA molecule that self-replicates inside its host. The kingdom Shotokuvirae in the realm likely emerged from recombination events that merged the DNA of these plasmids and complementary DNA encoding the capsid proteins of RNA viruses. [30] [31]

CRESS-DNA viruses include three kingdoms that infect prokaryotes: Loebvirae, Sangervirae, və Trapavirae. The kingdom Shotokuvirae contains eukaryotic CRESS-DNA viruses and the atypical members of Monodnaviriya. [30] Eukaryotic monodnaviruses are associated with many diseases, and they include papillomaviruses and polyomaviruses, which cause many cancers, [32] [33] and geminiviruses, which infect many economically important crops. [34]

Varidnaviriya Redaktə et

Varidnaviriya contains DNA viruses that encode MCPs that have a jelly roll fold folded structure in which the jelly roll (JR) fold is perpendicular to the surface of the viral capsid. Many members also share a variety of other characteristics, including a minor capsid protein that has a single JR fold, an ATPase that packages the genome during capsid assembly, and a common DNA polymerase. Two kingdoms are recognized: Helvetiavirae, whose members have MCPs with a single vertical JR fold, and Bamfordvirae, whose members have MCPs with two vertical JR folds. [12]

Varidnaviria is either monophyletic or polyphyletic and may predate the LUCA. The kingdom Bamfordvirae is likely derived from the other kingdom Helvetiavirae via fusion of two MCPs to have an MCP with two jelly roll folds instead of one. The single jelly roll (SJR) fold MCPs of Helvetiavirae show a relation to a group of proteins that contain SJR folds, including the Cupin superfamily and nucleoplasmins. [12] [20] [21]

Marine viruses in Varidnaviriya are ubiquitous worldwide and, like tailed bacteriophages, play an important role in marine ecology. [35] Most identified eukaryotic DNA viruses belong to the realm. [36] Notable disease-causing viruses in Varidnaviriya include adenoviruses, poxviruses, and the African swine fever virus. [37] Poxviruses have been highly prominent in the history of modern medicine, especially Variola virus, which caused smallpox. [38] Many varidnaviruses are able to become endogenized in their host's genome, and a peculiar example of this are virophages, which confer protection for their hosts against giant viruses during infection. [36]

By Baltimore group Edit

dsDNA viruses are classified into three realms and include many taxa that are unassigned to a realm:

  • All viruses in Duplodnaviriya are dsDNA viruses. [11]
  • In Monodnaviriya, members of the class Papovaviricetes are dsDNA viruses. [30]
  • All viruses in Varidnaviriya are dsDNA viruses. [12]
  • The following taxa that are unassigned to a realm exclusively contain dsDNA viruses: [12]
    • Orders: Ligamenvirales
    • Families: Ampullaviridae, Baculoviridae, Bicaudaviridae, Clavaviridae, Fuselloviridae, Globuloviridae, Quttaviridae, Halspiviridae, Hytrosaviridae, Nimaviridae, Nudiviridae, Ovaliviridae, Plazmaviridae, Polydnaviridae, Portogloboviridae, Thaspiviridae, Tristromaviridae
    • Genera: Dinodnavirus, Rizidiovirus

    ssDNA viruses are classified into one realm and include several families that are unassigned to a realm:


    Videoya baxın: Hujayra ixtisoslashuvi differensiatsiyasi. Rivojlanish biologiyasi. Biologiya (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Kafele

    Çox gülməli mesaj diqqətəlayiqdir

  2. Fenrigar

    təsdiq edirəm. Yuxarıdakı hər şeylə razıyam. Bu sualı araşdıracağıq.



Mesaj yazmaq