Caudovirales - Caudovirales

Caudovirales
Caudovirales.svg
Слева направо: Myoviridae, Podoviridae, и Siphoviridae
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Дуплоднавирия
Королевство:Heunggongvirae
Тип:Уровирикота
Класс:Caudoviricetes
Заказ:Caudovirales
Семьи

См. Текст

Структура хвостатого бактериофага: (1) голова, (2) хвост, (3) ДНК, (4) капсид, (5) воротник, (6) оболочка, (7) волокна хвоста, (8) шипы, (9) базовая пластина
Просвечивающая электронная микрофотография гамма-фага
Иллюстрации различных Caudovirales. Не в масштабе.

Caudovirales это приказ вирусы известный как хвостатый бактериофаги (кауда на латыни означает «хвост»).[1] Под Балтиморская классификация схема, Caudovirales являются вирусами группы I, так как они имеют двухцепочечные ДНК (дцДНК) геномы, которые могут иметь длину от 18 000 до 500 000 пар оснований.[2] Частицы вируса имеют отчетливую форму; у каждого вириона есть икосаэдр голова, содержащая вирусный геном и прикрепленная к гибкому хвосту соединительным белком.[2] Орден охватывает широкий спектр вирусов, многие из которых содержат гены с аналогичной нуклеотидной последовательностью и функцией. Однако некоторые геномы хвостатых бактериофагов могут довольно значительно различаться по нуклеотидной последовательности даже среди представителей одного и того же рода. Из-за их характерной структуры и наличия потенциально гомологичный гены, считается, что эти бактериофаги имеют общее происхождение.[2]

В настоящее время в отряде насчитывается девять семейств, 44 подсемейства, 671 род и 1967 видов. Это делает Caudovirales самый многочисленный порядок среди вирусов, составляющий примерно 30% всех признанных видов вирусов и почти половину всех родов вирусов.[3]

Инфекция

При встрече с бактерией-хозяином хвостовая часть вириона связывается с рецепторы на поверхности клетки и доставляет ДНК в клетку с помощью механизма, подобного инъекционому (инъекция - это наномашина, которая эволюционировала для доставки белков с помощью секреция III типа ). Хвостовая часть вируса пробивает дыру в стенка бактериальной клетки и плазматическая мембрана и геном переходит по хвосту в клетку. Попав внутрь, гены экспрессируются из транскриптов, созданных механизмом хозяина, с использованием хозяина. рибосомы. Обычно геном реплицируется с использованием конкатемеры, в котором перекрывающиеся сегменты ДНК создаются, а затем собираются вместе, образуя весь геном.[2]

Сборка и созревание

Популярный капсид белки объединяются, чтобы сформировать предшественник голова, в которую входит геном. Как только это произошло, головной мозг подвергается созреванию за счет расщепления капсидных субъединиц с образованием икосаэдрической формы. фаг голова с 5-кратной симметрией. После созревания головы хвост соединяется одним из двух способов: либо хвост конструируется отдельно и соединяется с соединителем, либо хвост конструируется непосредственно на головке фага. Хвосты состоят из спиральных белков с 6-кратной симметрией. После созревания вирусных частиц клетка лизируется лизины, холины или их комбинация.[2]

Таксономия

Из-за отсутствия гомологии между аминокислотными последовательностями и последовательностями ДНК этих вирусов эти факторы не могут использоваться в качестве таксономических маркеров, как это обычно бывает для других организмов, трех семейств, обсуждаемых ниже (Myoviridae, Podoviridae, и Siphoviridae ) определяются на основе морфология. Эта классификационная схема была разработана Брэдли в 1969 году и с тех пор была расширена.[2]

Все вирусы в этом порядке имеют икосаэдрические или сплюснутые головы, но различаются длиной и сократительной способностью их хвостов. В Myoviridae имеют длинные сократительные хвосты; то Podoviridae иметь короткие несокращающиеся хвосты; и Siphoviridae имеют длинные несокращающиеся хвосты.[4] Siphoviridae составляют большинство известных хвостатых вирусов.[2][5]

Брэдли упомянул то, что сейчас известно как Myoviridae как тип A, Siphoviridae как тип B, а Podoviridae как тип C. Он также разделил свои группы на основе морфологии головы: внутри группы A, A1 имеют маленькие изометрические головы; А2 имеют вытянутые головы; и A3 имеют удлиненные головки. В группах B и C номера были присвоены аналогично: B1 и C1 имеют маленькие изометрические головки; B2 и C2 имеют вытянутые головки; а B3 и C3 имеют удлиненные головки.

Кроме того, вышеупомянутые три семьи, всего девять семей и одна incertae sedis род существует в порядке:[3]

Эволюция бактериофага

Бактериофаги встречаются более чем в 195 родах бактерий и архей. Они неоднократно возникали в разных хозяевах и насчитывают как минимум 11 отдельных линий происхождения. С 1959 г. под электронным микроскопом исследовано более 6300 бактериофагов. Из них более 96% имеют хвосты. Из хвостатых фагов около 57 процентов имеют длинные несокращающиеся хвосты (Siphoviridae). Хвостатые фаги, по-видимому, монофилетичны и являются старейшей известной группой вирусов.[5][6]

Рекомендации

  1. ^ Акерманн HW (1998). Хвостатые бактериофаги: отряд caudovirales. Достижения в вирусных исследованиях. 51. С. 135–201. Дои:10.1016 / S0065-3527 (08) 60785-X. ISBN  9780120398515. ЧВК  7173057. PMID  9891587.
  2. ^ а б c d е ж грамм «Бактериофаги с двухцепочечной ДНК». Безграничный. 2017-11-11. Архивировано из оригинал на 2013-06-28.
  3. ^ а б «Таксономия вирусов: выпуск 2019 г.». talk.ictvonline.org. Международный комитет по таксономии вирусов. Получено 3 мая 2020.
  4. ^ Maniloff, J .; Аккерманн, Х.В. (1998). «Таксономия бактериальных вирусов: установление родов хвостатых вирусов и других Caudovirales». Архив вирусологии. 143 (10): 2051–2063. Дои:10.1007 / s007050050442. PMID  9856093. S2CID  34921877.
  5. ^ а б Аккерманн, Х.В. (2003). «Наблюдения и эволюция бактериофагов». Исследования в области микробиологии. 154 (4): 245–251. Дои:10.1016 / S0923-2508 (03) 00067-6. PMID  12798228.
  6. ^ Аккерманн, HW; Прангишвили, Д (октябрь 2012 г.). «Прокариотные вирусы изучены с помощью электронной микроскопии». Архив вирусологии. 157 (10): 1843–9. Дои:10.1007 / s00705-012-1383-у. PMID  22752841. S2CID  16699662.

дальнейшее чтение

  • Сюй Дж., Хендрикс Р.В., Дуда Р.Л. (2004). «Консервативный сдвиг рамки трансляции в генах сборки хвоста бактериофага дцДНК». Мол. Клетка. 16 (1): 11–21. Дои:10.1016 / j.molcel.2004.09.006. PMID  15469818.
  • Casjens SR (2005). «Сравнительная геномика и эволюция хвостатых бактериофагов». Curr. Мнение. Микробиол. 8 (4): 451–8. Дои:10.1016 / j.mib.2005.06.014. PMID  16019256.