Мимивирус
Род вирусов

Мимивирус
Мимивирус с двумя вирофагами- спутниками (стрелки) [1]
Классификация вирусов Редактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область :Вариднавирия
Королевство:Bamfordvirae
Тип:Нуклеоцитовирикота
Сорт:Мегавирицеты
Заказ:Имитервирусы
Семья:Мимивирусы
Род:Мимивирус
Виды [ требуется ссылка ]
Схематическое изображение вириона рода Mimivirus (поперечное сечение и вид сбоку), на котором показаны нити («волоски») и звездчатые ворота (нижняя сторона)

Mimivirus — род гигантских вирусов из семейства Mimiviridae . Считается, чтоих естественными хозяевами являются амебы . [2] [3] . Он также относится к группе филогенетически родственных крупных вирусов. [4]

В разговорной речи APMV чаще называют просто «мимивирусом». Мимивирус, сокращение от «мимикробный микроб», так называется из-за его большого размера и очевидных свойств окрашивания по Граму . [5]

Мимивирус имеет большой и сложный геном по сравнению с большинством других вирусов. До 2013 года, когда был описан более крупный вирус Пандоравирус , у него был самый большой диаметр капсида среди всех известных вирусов. [6]

История

APMV был случайно обнаружен в 1992 году внутри амебы Acanthamoeba polyphaga , в честь которой он и назван, во время исследования легионеллеза исследователями из Марселя и Лидса. [7] Вирус был обнаружен при окрашивании по Граму и ошибочно принят за грамположительную бактерию . В результате он был назван Bradfordcoccus , в честь Брэдфорда , Англия, где возникла амеба. В 2003 году исследователи из Университета Средиземноморья в Марселе , Франция, опубликовали статью в журнале Science, в которой идентифицировали микроорганизм как вирус. Ему дали название «мимивирус» (от «имитирующий микроб»), поскольку он напоминает бактерию при окрашивании по Граму . [8]

Та же группа, которая открыла мимивирус, позже обнаружила немного более крупный вирус, названный мамавирусом , и вирофаг Спутник , который его заражает. [9]

Классификация

Международный комитет по таксономии вирусов отнес мимивирус к семейству вирусов Mimiviridae [10] и поместил его в группу I системы классификации Балтимора . [11]

Хотя это и не строго метод классификации, мимивирус входит в группу крупных вирусов, известных как нуклеоцитоплазматические большие ДНК-вирусы (NCLDV). Все они являются крупными вирусами, которые разделяют как молекулярные характеристики, так и большие геномы. Геном мимивируса также обладает 21 геном, кодирующим гомологи белков, которые, как считается, высококонсервативны в большинстве NCLDV, и дальнейшие исследования показывают, что мимивирус является ранним дивергентом общей группы NCLDV. [8]

Структура

A: Изображение АСМ нескольких поверхностных волокон, прикрепленных к общему центральному элементу. B: Изображение АСМ двух отделенных поверхностных волокон мимивируса. C: КриоЭМ- изображение мимивируса после частичного переваривания фибрилл бромелайном . D: Изображение АСМ внутренних волокон мимивируса

Мимивирус — четвертый по величине вирус после Megavirus chilensis , Pandoravirus и Pithovirus . Диаметр капсида мимивируса составляет 400 нм . Белковые нити размером 100 нм выступают из поверхности капсида, в результате чего общая длина вируса составляет 600 нм. Различия в научной литературе представляют эти цифры как весьма приблизительные, при этом «размер» вириона небрежно указывается как где-то между 400 нм и 800 нм, в зависимости от того, указывается ли на самом деле общая длина или диаметр капсида. [ необходима цитата ]

Его капсид выглядит гексагональным под электронным микроскопом , поэтому симметрия капсида икосаэдрическая. [12] Похоже, что он не обладает внешней вирусной оболочкой, что позволяет предположить, что вирус не покидает клетку-хозяина путем экзоцитоза . [13] Мимивирус разделяет несколько морфологических характеристик со всеми членами группы вирусов NCLDV. Конденсированное центральное ядро ​​вириона выглядит как темная область под электронным микроскопом. Большой геном вируса находится в этой области. Внутренний липидный слой, окружающий центральное ядро, присутствует во всех других вирусах NCLDV, поэтому эти особенности могут также присутствовать у мимивируса. [12]

Несколько транскриптов мРНК могут быть восстановлены из очищенных вирионов. Как и другие NCLDV, были обнаружены транскрипты для ДНК-полимеразы , капсидного белка и фактора транскрипции , подобного TFII. Однако также были обнаружены три отдельных транскрипта фермента аминоацил-тРНК-синтетазы и четыре неизвестные молекулы мРНК, специфичные для мимивируса. Эти предварительно упакованные транскрипты могут быть транслированы без экспрессии вирусных генов и, вероятно, необходимы мимивирусу для репликации. Другие ДНК-вирусы , такие как цитомегаловирус человека и вирус простого герпеса типа 1 , также имеют предварительно упакованные транскрипты мРНК. [13]

РодСтруктураСимметрияКапсидГеномное расположениеГеномная сегментация
МимивирусИкосаэдрическийT = 972–1141 или T = 1200 ( h = 19 ± 1 , k = 19 ± 1 )ЛинейныйОднодольный

Геном

Геном мимивируса представляет собой линейную двухцепочечную молекулу ДНК длиной 1 181 404 пар оснований . [14] Это делает его одним из крупнейших известных вирусных геномов, превосходящим следующий по величине геном вируса Cafeteria roenbergensis примерно на 450 000 пар оснований. Кроме того, он больше, чем по крайней мере 30 клеточных клад . [15]

В дополнение к большому размеру генома, мимивирус обладает предполагаемыми 979 генами , кодирующими белок , что намного превышает минимальные 4 гена, необходимые для существования вирусов ( ср. вирусы MS2 и Qβ ). [16] Анализ его генома выявил наличие генов, не обнаруженных ни в одном другом вирусе, включая аминоацил-тРНК-синтетазы и другие гены, которые ранее считались кодируемыми только клеточными организмами. Как и другие крупные ДНК-вирусы, мимивирус содержит несколько генов для метаболизма сахара, липидов и аминокислот, а также некоторые метаболические гены, не обнаруженные ни в одном другом вирусе. [13] Примерно 90% генома имели кодирующую способность, а остальные 10% представляли собой « мусорную ДНК ». [ требуется цитата ]

Репликация

КриоЭМ-реконструкция мимивируса
A) – C) Поверхностно-затененное изображение криоЭМ-реконструкции необработанного мимивируса
D) Вершина, связанная с морской звездой, была удалена, чтобы показать внутренний нуклеокапсид
E) Центральный срез реконструкции, вид сбоку частицы
F) Центральный срез реконструкции, вид вдоль 5-кратной оси от объекта в форме морской звезды
Окраска основана на радиальном расстоянии от центра вируса
Серый цвет составляет от 0 до 1800 Å
Красный цвет составляет от 1800 до 2100 Å
Радужная окраска от красного до синего цвета между 2100 и 2500 Å

Стадии репликации мимивируса не очень хорошо известны, но как минимум известно, что мимивирус прикрепляется к химическому рецептору на поверхности клетки амебы и проникает в клетку. Попав внутрь, начинается фаза затмения , в которой вирус исчезает, и внутри клетки все выглядит нормально. Примерно через 4 часа в областях клетки можно увидеть небольшие скопления. Через 8 часов после заражения внутри клетки отчетливо видны многие вирионы мимивируса. Цитоплазма клетки продолжает заполняться вновь синтезированными вирионами, и примерно через 24 часа после первичного заражения клетка, вероятно, лопается, чтобы выпустить новые вирионы мимивируса. [13]

Мало что известно [ нужна цитата ] [ когда? ] о деталях этого цикла репликации, наиболее очевидно прикрепление к поверхности клетки и проникновение, высвобождение вирусного ядра , репликация ДНК, транскрипция, трансляция, сборка и высвобождение потомства вирионов. Однако ученые установили общий обзор, приведенный выше, с помощью электронных микрофотографий инфицированных клеток. [ нужна цитата ] Эти микрофотографии показывают сборку капсида мимивируса в ядре, приобретение внутренней липидной мембраны путем почкования от ядра и частицы, похожие на те, что обнаружены во многих других вирусах, включая всех членов NCLDV. Эти частицы известны в других вирусах как вирусные фабрики и позволяют эффективно собирать вирусы, изменяя большие области клетки-хозяина. [ нужна цитата ]

РодПодробности о хозяинеТканевой тропизмПодробности записиПодробности релизаМесто репликацииМесто сборкиПередача инфекции
МимивирусЗоопланктонНиктоНеизвестныйНеизвестныйЦитоплазмаЯдроПассивная диффузия

Патогенность

Мимивирус может быть возбудителем некоторых форм пневмонии ; это основано главным образом на косвенных доказательствах в виде антител к вирусу, обнаруженных у пациентов с пневмонией. [17] Однако классификация мимивируса как патогена в настоящее время неубедительна, поскольку было опубликовано всего несколько статей, потенциально связывающих мимивирус с реальными случаями пневмонии. Значительная часть случаев пневмонии имеет неизвестную причину, [18] хотя мимивирус был выделен от тунисской женщины, страдающей пневмонией. [19] Есть доказательства того, что мимивирус может инфицировать макрофаги . [20]

Последствия для определения «жизни»

Mimivirus демонстрирует множество характеристик, которые помещают его на границу между живым и неживым. Он такой же большой, как несколько видов бактерий, таких как Rickettsia conorii и Tropheryma whipplei , обладает геномным размером, сопоставимым с размером нескольких бактерий, включая те, что указаны выше, и кодирует продукты, которые ранее не считались кодируемыми вирусами (включая разновидность коллагена [21] ). Кроме того, у mimivirus есть гены, кодирующие синтез нуклеотидов и аминокислот , которых нет даже у некоторых небольших облигатных внутриклеточных бактерий. Однако у них отсутствуют какие-либо гены рибосомальных белков, что делает mimivirus зависимым от клетки-хозяина для трансляции белков и энергетического метаболизма. [ необходима цитата ] [21]

Поскольку его родословная очень старая и могла возникнуть до появления клеточных организмов, [22] [23] Mimivirus внес свой вклад в дебаты о происхождении жизни . Некоторые гены, которые кодируют характеристики, уникальные для Mimivirus , включая те, которые кодируют капсид , сохранились во множестве вирусов, которые заражают организмы из всех доменов. Это было использовано для предположения, что Mimivirus связан с типом ДНК-вируса, который появился до появления клеточных организмов и сыграл ключевую роль в развитии всей жизни на Земле. [22] Альтернативная гипотеза заключается в том, что существовало три различных типа ДНК-вирусов, которые были вовлечены в создание трех известных доменов жизни — эукариот , архей и бактерий . [23] Было высказано предположение, что Mimivirus и подобные виды являются остатками «четвертого домена» жизни, и что другие гигантские вирусы могут представлять другие древние домены. [21]

Тем не менее, мимивирус не проявляет следующих характеристик, которые являются частью многих традиционных определений жизни : [ необходима цитата ]

  • гомеостаз
  • энергетический обмен веществ
  • реакция на раздражители
  • аутопоэзис
  • рост посредством клеточного деления (вместо репликации посредством самосборки отдельных компонентов)

Смотрите также

Wikispecies содержит информацию, связанную с Mimivirus .

Ссылки

  1. ^ Дюпоншель, С. и Фишер, М. Г. (2019) «Viva lavidaviruses! Пять особенностей вирофагов, паразитирующих на гигантских ДНК-вирусах». Патогены PLoS , 15 (3). doi :10.1371/journal.ppat.1007592.Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
  2. ^ "Viral Zone". ExPASy . Получено 15 июня 2015 г. .
  3. ^ ICTV. "Virus Taxonomy: 2014 Release" . Получено 15 июня 2015 г. .
  4. ^ Гедин, Э.; Клавери, Дж. (август 2005 г.). «Родственники мимивирусов в Саргассовом море». Вирусологический журнал . 2 : 62. arXiv : q-bio/0504014 . Бибкод : 2005q.bio.....4014G. дои : 10.1186/1743-422X-2-62 . ПМЦ 1215527 . ПМИД  16105173. 
  5. ^ Wessner, DR (2010). "Открытие гигантского мимивируса". Nature Education . 3 (9): 61. Получено 7 января 2012 г.
  6. ^ «Самый большой вирус в мире обнаружен в море у берегов Чили». Лондон: Telegraph UK. 11 октября 2011 г. Архивировано из оригинала 11 октября 2011 г. Получено 11 ноября 2011 г.
  7. ^ Ричард Бертлз; Т. Дж. Роуботам; К. Стори; Т. Дж. Марри; Дидье Рауль (29 марта 1997 г.). «Хламидиоподобный облигатный паразит свободноживущих амеб». The Lancet . 349 (9056): 925– 926. doi :10.1016/S0140-6736(05)62701-8. PMID  9093261. S2CID  5382736.
  8. ^ аб Бернар Ла Скола; Стефан Одик; Кэтрин Роберт; Лян Цзюньган; Ксавье де Ламбаллери; Мишель Дранкур; Ричард Бертлз; Жан-Мишель Клавери; Дидье Рауль. (2003). «Гигантский вирус в амебах». Наука . 299 (5615): 2033. doi :10.1126/science.1081867. PMID  12663918. S2CID  39606235.
  9. ^ Пирсон Х (2008).«Вирофаг» предполагает, что вирусы живы». Nature . 454 (7205): 677. Bibcode :2008Natur.454..677P. doi :10.1038/454677a. ISSN  0028-0836. PMID  18685665.
  10. ^ Claverie JM (2010). Mahy WJ и Van Regenmortel MHV (ред.). Настольная энциклопедия общей вирусологии (1-е изд.). Oxford: Academic Press. стр. 189.
  11. ^ Леппард, Кит; Найджел Диммок; Истон, Эндрю (2007). Введение в современную вирусологию (6-е изд.). Blackwell Publishing Limited. С. 469–470. ISBN 9781405136457.
  12. ^ ab Xiao C, Kuznetsov YG, Sun S, Hafenstein SL, Kostyuchenko VA, Chipman PR, Suzan-Monti M, Raoult D, McPherson A, Rossmann MG (апрель 2009 г.). "Структурные исследования гигантского мимивируса". PLOS Biology . 7 (4): e92. doi : 10.1371/journal.pbio.1000092 . PMC 2671561 . PMID  19402750. 
  13. ^ abcd Suzan-Monti M, La Scola B, Raoult D (апрель 2006 г.). «Геномные и эволюционные аспекты мимивируса». Virus Research . 117 (1): 145–55 . doi :10.1016/j.virusres.2005.07.011. PMID  16181700.
  14. ^ "Acanthamoeba polyphaga mimivirus, полный геном". NCBI.
  15. ^ Клавери, Жан-Мишель и др. (2006). «Мимивирус и возникающая концепция «гигантского» вируса». Virus Research . 117 (1): 133– 144. arXiv : q-bio/0506007 . doi : 10.1016/j.virusres.2006.01.008. PMID  16469402. S2CID  8791457.
  16. ^ Прескотт, Лансинг М. (1993). Микробиология (2-е изд.). Dubuque, IA: Wm. C. Brown Publishers. ISBN 0-697-01372-3.[ нужна страница ]
  17. ^ La Scola B, Marrie T, Auffray J, Raoult D (2005). «Mimivirus in pneumonia patients». Emerg Infect Dis . 11 (3): 449– 52. doi :10.3201/eid1103.040538. PMC 3298252. PMID 15757563.  Архивировано из оригинала 24 апреля 2009 г. Получено 10 сентября 2017 г. 
  18. ^ Marrie TJ, Durant H, Yates L (1989). «Пневмония, приобретенная в обществе, требующая госпитализации: 5-летнее перспективное исследование». Reviews of Infectious Diseases . 11 (4): 586–99 . doi :10.1093/clinids/11.4.586. PMID  2772465.
  19. ^ Saadi H, Pagnier I, Colson P, Cherif JK, Beji M, Boughalmi M, Azza S, Armstrong N, Robert C, Fournous G, La Scola B, Raoult D (август 2013 г.). «Первая изоляция Mimivirus у пациента с пневмонией». Клинические инфекционные заболевания . 57 (4): e127–34. doi : 10.1093/cid/cit354 . PMID  23709652.
  20. ^ Гиго, Эрик; Картенбек, Юрген; Лиен, Фам; Пелкманс, Лукас; Капо, Кристиан; Меге, Жан-Луи; Рауль, Дидье (13 июня 2008 г.). «Амеобальный патогенный мимивирус заражает макрофаги через фагоцитоз». PLOS Pathogens . 4 (6): e1000087. doi : 10.1371/journal.ppat.1000087 . PMC 2398789. PMID  18551172 . 
  21. ^ abc Гарри Гамильтон (23 января 2016 г.). «Как гигантские вирусы могут переписать историю жизни на Земле». New Scientist .
  22. ^ ab Siebert, Charles (15 марта 2006 г.). «Неразумный замысел». Журнал Discover .
  23. ^ ab Forterre, Patrick (2006). «Три РНК-клетки для рибосомных линий и три ДНК-вируса для репликации своих геномов: гипотеза происхождения клеточного домена». PNAS . 103 (10): 3669– 3674. Bibcode : 2006PNAS..103.3669F . doi : 10.1073/pnas.0510333103 . PMC 1450140. PMID  16505372. 

Дальнейшее чтение

  • Рауль, Д.; и др. (2004). «1,2-мегабазовая последовательность генома мимивируса». Science . 306 (5700): 1344– 1350. Bibcode :2004Sci...306.1344R. doi :10.1126/science.1101485. PMID  15486256. S2CID  84298461.
  • Гедин, Элоди; Клавери, Дж. М. (2005). «Родственники мимивирусов в Саргассовом море». Вирусологический журнал . 2 : 62. arXiv : q-bio/0504014 . Бибкод : 2005q.bio.....4014G. дои : 10.1186/1743-422X-2-62 . ПМЦ  1215527 . ПМИД  16105173.
  • Пеплоу, Марк, 2004, «Гигантский вирус можно отнести к «живому организму», News@ Nature .
  • "Mimivirus: discovery of a giant virus". Пресс-релиз . Париж: Centre national de la recherche scientifique. 28 марта 2003 г. Архивировано из оригинала 3 июня 2004 г.
  • New Scientist , выпуск 2544, 25 марта 2006 г.
  • Хайфилд, Роджер (15 октября 2004 г.). «Брэдфордский жук, который может быть новой формой жизни». The Daily Telegraph . Лондон. Архивировано из оригинала 13 марта 2007 г.
  • «Ученые исследуют структурные детали самого большого известного вируса». Science News. 28 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 7 января 2012 г. Получено 29 апреля 2009 г.
  • Кейм, Брэндон (5 мая 2009 г.). «Вирусное недостающее звено, пойманное на пленку». Wired . Wired Science.
  • Вирусная зона: Mimiviridae
  • Фотогалерея Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV) — изображения мимивируса.
  • Van Etten, James L. (2011). «Гигантские вирусы: недавнее открытие действительно очень больших вирусов меняет взгляды на природу вирусов и историю жизни». American Scientist . 99 (4): 304. doi :10.1511/2011.91.304. Архивировано из оригинала 10 июня 2016 г. Получено 8 июля 2011 г.
  • Веб-страница Mimivirus
  • Radiolab.org Шринк об открытии мимивируса Четверг, 30 июля 2015 г. - 20:54.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mimivirus&oldid=1271390066"