ОДНОЦЕПОЧЕЧНЫЙ ВИРУС ДНК: СТРУКТУРА, РЕПЛИКАЦИЯ, ЗНАЧЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2024

Одноцепочечной ДНК вируса (оцДНК) или оцДНК ( «одноцепочечный») представляет собой инфекционное биологический объект, геном которого состоит из одной нити геномного материала, поэтому они называются этим именем.

Эти вирусы характеризуются тем, что не используют РНК в качестве классического промежуточного звена во время репликации вируса, поскольку являются вирусами, которые действительно используют РНК-вирусы (одно- или двухцепочечные) или вирусы дцДНК (двухцепочечные).

Источник: английский пользователь Википедии Грэм Бердс.

Согласно классификации Дэвида Балтимора, эти вирусы принадлежат к Группе II, включая очень маленькие вирусы (до 20 нм), которые могут инфицировать бактерии, растения и животных.

Структура

Эти вирусы имеют очень простую структуру. Они состоят из капсида без покрытия или оболочки, длина которой не превышает 20 нм. Форма его обычно сферическая с икосаэдрической симметрией (20-гранный многогранник). Каждый капсомер, составляющий капсид, имеет треугольную форму.

Капсид, состоящий из набора вирусных белков, включает одну цепь ДНК (отсюда и оцДНК-вирус), таким образом защищая геном, а также включает белки, специализирующиеся на распознавании клеток-хозяев. Внутри него также находятся белки, связанные с оцДНК.

Репликация

Вирусы приобретают репродуктивную или репликативную способность, только проникая в клетку или заражая ее и принимая на себя ее репликационный механизм. Хотя у последних есть геном, генетического материала недостаточно для независимой репликации.

Проще говоря, вирус должен побуждать клетку-хозяина производить все компоненты, необходимые для создания большего количества вирусов. Вирусы с двухцепочечной ДНК имеют полосы с положительной и отрицательной полярностью, которые будут дополнять друг друга.

Между тем, одноцепочечные вирусы должны развивать цепочку, необходимую для репликации. Это означает, что до того, как мРНК этих вирусов может быть синтезирована, должна быть синтезирована дополнительная полоса ДНК, которая часто является отрицательной полосой (-), потому что белок РНК-полимеразы использует только двухцепочечную ДНК (дцДНК).

Последний используется этими вирусами при репликации, а также является промежуточным звеном в транскрипции, когда отрицательная цепь дцДНК транскрибируется в вирусную мРНК. Синтез двухцепочечной ДНК и последующая транскрипция опосредуются клеточными ферментами и в некоторых случаях при участии некоторых белков вирусной природы.

Типы одноцепочечных ДНК-вирусов

Большинство вирусов с одноцепочечным геномом (оцДНК / оцДНК) имеют + полярность, это означает, что при упаковке в наследуемый материал внутри вириона цепь ДНК имеет положительную полярность (+).

Однако иногда отрицательная полоса ДНК упакована в вирус, таким образом, имея отрицательную полярность (-).

В указанных выше случаях вирус использует аппарат клеточной репликации для синтеза комплементарной цепи, а затем синтезирует мРНК и реплицируется.

В других, менее частых случаях, вирусный геном имеет полярность +/-, что указывает на то, что это двусмысленная цепь, в которой может быть синтезирована та или иная комплементарная цепь.

SsDNA бактериофаг

Бактериофаги семейства Ff (или нитчатые фаги), включая фаг f1, fd и фаг M13, очень похожи на бактериальные пили, которые содержат одну кольцевую одноцепочечную молекулу ДНК.

С другой стороны, фаг phi-x174 также имеет в качестве генома оцДНК. Этот крошечный вирус диаметром всего 25 нм в несколько раз меньше самой тонкой клеточной мембраны. Он содержит всего 5386 нуклеотидов, которые кодируют только одиннадцать белков, составляющих часть его структуры.

Одноцепочечные ДНК-вирусы в растениях

В царстве растений также существует большое количество болезней, вызываемых этим вирусом. В целом эти вирусы оцДНК принадлежат в основном к семействам Geminiviridae и Nanoviridae, которые вызывают несколько заболеваний, имеющих фитосанитарное значение.

Переносчиками всегда являются насекомые, которые используют растение в качестве источника пищи. Среди этих болезней можно упомянуть вирус хлороза нута и кукурузной полосы, основным переносчиком которых являются кузнечики. В обоих случаях вовлеченный вирус относится к роду Mastrevirus.

Другими примерами являются китайский томатный вирус, вызванный инфекцией бегомовирусом, вектором которой являются белокрылки (Aleyrodidae), и некротический лист бобов, продуцируемый нановирусом, который в основном поражает бобовые растения.

Некоторые важные с медицинской точки зрения одноцепочечные ДНК-вирусы

Есть несколько вирусов, имеющих медицинское значение для человека, геном которых состоит из одноцепочечной ДНК. Некоторые вирусы оцДНК, поражающие человека, представляют собой вирусы, принадлежащие к семейству Parvoviridae, такие как парвовирус и бокавирус.

Парвовирус B19

Парвовирус - это небольшой вирус (от 18 до 26 нм), который имеет голую икосаэдрическую капсулу (без оболочки) с геномом муко-цепи, который может быть отрицательным или положительным (- / +). Для его репликации необходимо присутствие растущих клеток или адъювантного вируса (зависимого вируса).

Гипотезы о его репликации показывают, что после интернализации в клетке-хозяине он передает свой геном в ядро ​​таким образом, что одноцепочечная ДНК становится двухцепочечной под действием факторов репликации хозяина, а также ДНК-полимераз, которые существуют только в клетках. растущие клетки.

Симптомы этого вирусного заболевания обычно не опасны, поражая в основном детей и вызывая так называемую «пятую болезнь». Наиболее характерными симптомами являются появление заметного покраснения на щеках, заложенности носа, низкой температуры, мышечной и головной боли (типичные характеристики простуды).

Однако, несмотря на несерьезность, у пациентов с хронической гемолитической анемией он может вызывать эпизоды апластического криза, а у взрослых - обострение полиартрита.

В тех случаях, когда вирус поражает женщину во время беременности, он может вызвать состояние, известное как «водянка плода», которое приведет к смерти плода.

Бокавирус

Бокавирус также является недавно обнаруженным вирусом с одноцепочечной ДНК. У детей он может вызвать острое респираторное заболевание, которое часто бывает сложным и тяжелым. У пациентов моложе двух лет бокавирус может вызывать бронхиолит с хрипом и виремией, продолжающейся на несколько дней. Зарегистрирован только один смертельный случай.

Передача этого вируса обычно связана с выделениями из дыхательных путей.

Аденоассоциированные вирусы

Это те вирусы, которые принадлежат к роду Dependovirus. Они обычно заражают людей, но способны к размножению только с помощью адъювантного вируса, которым обычно является аденовирус. Эти вирусы сами по себе не вызывают заболевания и не меняют последствий заражения аденовирусом.

Однако, обладая этими характеристиками вместе со свойством интеграции в хромосомы хозяина, они позволили аденоассоциированным вирусам, которые были генетически модифицированы, стать отличными кандидатами для терапии замещения генов.

Другие вирусы семейства Parvoviridae с одноцепочечной ДНК влияют только на определенные зоологические группы. Денсовирусы, например, в основном поражают насекомых.

Ссылки

1. Эрскин, В. (2009). Чечевица: ботаника, производство и применение. CABI.
2. Эванс, Дж., И Мэнсон, А. (2011). Основы клетки и генетики + StudentConsult на испанском языке. Эльзевьер Испания.
3. Кинг, А.М., Лефковиц, Э., Адамс, М.Дж., и Карстенс, Э.Б. (ред.). (2011). Таксономия вирусов: девятый доклад Международного комитета по таксономии вирусов (том 9). Elsevier.
4. Маркданте, К., & Клигман, Р.М. (2016). Электронная книга «Основы педиатрии» Нельсона: первое издание для Южной Азии. Elsevier Health Sciences.
5. Мюррей, PR, Розенталь, Канзас, и Пфаллер, Массачусетс (2017). Медицинская микробиология. Elsevier Health Sciences.
6. Оксфорд, Дж. С., Коллиер, Л. Х. и Келлэм, П. (2016). Вирусология человека. Издательство Оксфордского университета.
7. Вудбери, КП (2003). Биохимия: химические реакции живых клеток, тома 1 и 2, Дэвид Э. Мецлер и Кэрол М. Мецлер (Университет штата Айова). Academic Press, Нью-Йорк.