Klassificering af vira ifølge Baltimore

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 12. september 2021; checks kræver 9 redigeringer .

Baltimore-klassifikationen af ​​vira er baseret på forskelle i viruss genetiske systemer i forhold til den metode, der bruges til at syntetisere sense mRNA .  Det blev foreslået af den amerikanske videnskabsmand David Baltimore i 1971 . Behovet for syntese af sense-mRNA i virussens livscyklus er forbundet med brugen af ​​ribosomer fra celleværter - bakterier, archaea og eukaryoter. Klassificeringen tager hensyn til typen af ​​genomisk nukleinsyre ( DNA eller RNA), antallet af strenge i den genomiske nukleinsyre (enkeltstrenget eller dobbeltstrenget), samt retningen af ​​strengen i tilfælde af vira, hvis genetiske materiale er repræsenteret af enkeltstrenget RNA (sense eller antisense) [ 1] . Tre år efter offentliggørelsen af ​​D. Baltimore foreslog den sovjetiske virolog Vadim Izrailevich Agol en mere komplet "periodisk" klassificering af virale genomer [2] , hvor mange celler først blev fyldt for nylig i forbindelse med indhentning af genomiske data om nye typer af vira [3] .

Klassifikation

Klasse I: dobbeltstrengede DNA-vira

Vira, der indeholder dobbeltstrenget DNA , trænger ind i cellekernen for at replikere , da de kræver en cellulær DNA-polymerase. DNA-replikation af disse vira er også meget afhængig af cellecyklusstadiet. I nogle tilfælde kan virussen forårsage celledeling, hvilket kan føre til kræftdegeneration. Eksempler på sådanne vira er Herpesvirales , Adenoviridae , Papillomaviridae og Polyomaviridae .

Hos medlemmer af Poxviridae- familien replikeres genomisk DNA ikke i kernen.

Klasse II: vira indeholdende enkeltstrenget DNA

Virus af familierne Circoviridae og Parvoviridae replikerer genomisk DNA i kernen og danner under replikation et mellemliggende, dobbeltstrenget DNA.

Klasse III: vira, hvor RNA er i stand til replikation (reduplicering)

Som de fleste RNA-vira replikerer klasse III-medlemmer genomisk RNA i cytoplasmaet og bruger værtspolymeraser i mindre grad end DNA-vira. Klasse III omfatter to store familier - Reoviridae og Birnaviridae . Replikation er monocistronisk, genomet er segmenteret, hvert gen koder for et protein.

Klasse IV og V: enkeltstrengede RNA-vira

Klasserne IV og V omfatter to typer vira, hvis replikation er uafhængig af stadiet i cellecyklussen. Sammen med vira, der indeholder dobbeltstrenget DNA, er disse vira de mest undersøgte (coronavirus, flåtbåren encephalitisvirus; rabiesvirus)

Klasse IV: vira indeholdende enkeltstrenget (+)RNA

Direkte på (+) genomisk RNA fra klasse IV vira kan proteinsyntese finde sted på værtscellens ribosomer. Vira er klassificeret i to grupper, afhængigt af RNA's egenskaber:

  • i vira med polycistronisk mRNA fører translation til dannelsen af ​​et polyprotein, som derefter skæres til modne proteiner. Flere forskellige proteiner kan syntetiseres fra én RNA-streng, hvilket reducerer længden af ​​gener.
  • vira med kompleks translation - proteinsyntese sker med et rammeskift, proteolytisk behandling af polyproteiner bruges også. Disse mekanismer sikrer syntesen af ​​forskellige proteiner fra én RNA-streng.

Virus af denne klasse inkluderer taxa: Nidovirales , Picornavirales ( Picornaviridae ), Tymovirales , Astroviridae , Caliciviridae , Flaviviridae , Togaviridae , Virgaviridae , etc.

Klasse V: vira indeholdende enkeltstrenget (−)RNA

Det genomiske RNA fra klasse V-vira kan ikke oversættes på værtscellens ribosomer; transkription af virale RNA-polymeraser til (+)RNA er påkrævet først. Vira af den femte klasse af Baltimore-klassifikationen er klassificeret i to grupper:

  • vira, der indeholder et usegmenteret genom, sker i det første replikationstrin transkription af (−)RNA af den virale RNA-afhængige RNA-polymerase til monocistronisk mRNA, og derefter syntetiseres yderligere kopier af (+)RNA, som tjener som skabeloner for syntese af genomisk (−)RNA. Replikation af genomisk RNA af sådanne vira udføres i cytoplasmaet.
  • vira med segmenterede genomer, hvis genomiske RNA-replikation forekommer i cellekernen, syntetiserer den virale RNA-afhængige RNA-polymerase monocistronisk mRNA fra hvert segment af genomet. Den største forskel mellem denne gruppe af vira og en anden gruppe af den femte klasse er, at replikation finder sted to steder.

Repræsentanter for denne klasse er inkluderet i taxaen: Bunyavirales , Mononegavirales , Arenaviridae , Ophioviridae , Orthomyxoviridae og Deltavirus .

Klasse VI: enkeltstrengede (+)RNA-vira, der replikerer via et DNA-trin

Den mest velundersøgte familie af denne klasse af vira er retrovira . Klasse VI-vira bruger enzymet revers transkriptase til at omdanne (+)RNA til DNA. I stedet for at bruge RNA som skabelon til proteinsyntese bruger vira i denne klasse RNA som skabelon for DNA, som indsættes i værtsgenomet af enzymet integrase . Yderligere replikation sker ved hjælp af værtscellepolymeraser. Den bedst undersøgte repræsentant for denne gruppe af vira er HIV .

Klasse VII: dobbeltstrengede DNA-vira, der replikerer via et enkeltstrenget RNA-trin

En lille gruppe af vira, der omfatter familierne Caulimoviridae og Hepadnaviridae , inklusive hepatitis B-virus . De har dobbeltstrenget genomisk DNA, som er kovalent lukket i form af en ring og er en skabelon for syntesen af ​​virusets mRNA samt subgenomisk RNA. Subgenomisk RNA tjener som skabelon for syntesen af ​​DNA-genomet ved hjælp af enzymet revers transkriptase af viruset. I nogle kilder kaldes gruppen pararetrovira.

Noter

  1. ↑ Baltimore D. Ekspression af animalske virusgenomer  //  Microbiology and Molecular Biology Reviews : journal. — American Society for Microbiology, 1971. - Vol. 35 , nr. 3 . - S. 235-241 . — PMID 4329869 .
  2. ↑ VI Agol. Mod systemet af vira  (engelsk)  // Biosystems. — 1974-10-01. — Bd. 6 , iss. 2 . — S. 113–132 . — ISSN 0303-2647 . - doi : 10.1016/0303-2647(74)90003-3 .
  3. ↑ Eugene V. Koonin, Mart Krupovic, Vadim I. Agol. Baltimore-klassificeringen af ​​vira 50 år senere: Hvordan står den i lyset af virusudviklingen?  (engelsk)  // Microbiology and Molecular Biology Reviews. — 2021-08-18. — Bd. 85 , iss. 3 . — P.e00053–21 . — ISSN 1098-5557 1092-2172, 1098-5557 . - doi : 10.1128/MMBR.00053-21 .

Links