듀플로드나바이러스

Duplodnaviria
듀플로드나바이러스
Illustrated sample of Duplodnaviria virions
Duplodnaviria 바이러스 샘플
바이러스 분류 e
(순위 미지정): 바이러스
영역: 듀플로드나바이러스
왕국: 흥공비래
서브액사

텍스트 참조

동의어[1][2]
  • HK97 유사군
  • HK97 주요 캡시드 단백질 슈퍼 모듈

Duplodnaviria는 주요 캡시드 단백질을 코드하는 모든 이중 가닥 DNA 바이러스를 포함하는 바이러스의 영역입니다.HK97 접이식 주요 캡시드 단백질(HK97 MCP)은 바이러스 디옥시리보핵산(DNA)을 저장하는 바이러스 캡시드의 주요 성분입니다.이 영역의 바이러스들은 또한 20면체 캡시드, 포털이라고 불리는 바이러스 캡시드의 개구부, DNA 포장 전에 캡시드의 내부를 비우는 단백질 분해효소, 그리고 바이러스 DNA를 캡시드에 포장하는 터미네이스 효소 같은 많은 다른 특징들을 공유합니다.

Duplodnaviria는 2019년 영역 내 바이러스의 공통 특성을 바탕으로 구축되었습니다.Duplodnaviria에는 원핵생물을 감염시키는 Caudovirales목의 꼬리 박테리오파지와 동물을 감염시키는 Herpesvirales목의 헤르페스바이러스가 있다.꼬리 박테리오파지는 전 세계적으로 매우 다양하고 흔하며, 아마도 가장 오래된 바이러스 계통일 것이다.헤르페스 바이러스는 꼬리 박테리오파지와 공통 조상을 공유하거나 Caudovirales 내에서 분리된 집단이다.

꼬리 박테리오파지는 숙주의 유기 물질에 있는 영양분을 재활용함으로써 해양 생태계에서 중요하며 많은 연구의 초점이 되고 있으며 헤르페스 바이러스는 인간을 포함한 동물의 다양한 질병과 연관되어 있다.Duplodnaviria의 바이러스 중 공통적인 특징은 많은 바이러스가 복제 없이 장기간에 걸쳐 숙주를 유지할 수 있고 미래에도 다시 출현할 수 있다는 것입니다.이것의 예로는 반복적인 감염을 일으키는 단순 헤르페스 바이러스와 초기에 수두를 일으켰다가 나중에 대상포진을 일으키는 수두 대상 바이러스가 있다.

어원학

Duplodnaviria라는 이름은 디옥시리보핵산(DNA)에서 유래한 라틴어 duplo, double, dna의 합성어로, 설립 당시 왕국의 모든 구성원이 이중 가닥 DNA 게놈을 가지고 있었고 바이러스 영역에 사용되는 접미사인 -viria를 가지고 있었다고 언급한다.Duplodnaviria는 단일 유형으로, 흥공비래라는 하나의 왕국을 가지고 있기 때문에 왕국과 왕국이 모두 같은 정의를 가지고 있다.흥공비래는 광둥어 흥궁(興宮)에서 유래한 것으로, 이는 HK97(홍콩97)의 창시자인 에셰리치아 바이러스 HK97과 접미사인 비래(virae)에서 유래한 것으로, 이 바이러스의 [2]왕국에 사용되는 접미사이다.

특성.

Duplodnaviria의 모든 바이러스는 박테리오파지 종 Escherichia 바이러스 HK97의 MCP의 접힌 구조의 이름을 딴 HK97 폴드라고 불리는 독특한 접힌 구조를 포함하는 주요 캡시드 단백질로 구성된 독특한 20면체 캡시드를 포함합니다.Duplodnaviria에 걸쳐 유의한 변이를 가지고 있음에도 불구하고 단백질의 기본 구조는 영역의 모든 종에서 유지됩니다.캡시드의 구조와 조립을 포함하는 다른 공유 단백질은 캡시드의 개구부가 만들어지는 포털 단백질, DNA가 삽입되기 전에 캡시드를 비우는 단백질 및 캡시드에 [1][2][3]DNA를 삽입하는 터미네이스 효소를 포함한다.

HK97 MCP가 숙주 세포의 리보솜에 의해 합성된 후, 바이러스 캡시드는 서로 결합하는 단백질과 함께 그것들로부터 조립된다.캡시드의 내부에는 캡시드의 기하학적 구조를 안내하는 비계 단백질이 포함되어 있습니다.별도의 비계단백질이 없을 경우 캡시드 내부를 향해 있는 HK97 MCP의 델타 도메인이 비계단백질 [1][3][4]역할을 한다.

바이러스 DNA의 입구와 출구 역할을 하는 캡시드의 원통형 개구부, 즉 포털은 캡시드의 12개의 꼭지점 중 하나에 포털 단백질로 만들어집니다.HK97 MCP의 델타 도메인일 수 있는 비계 단백질은 비계의 일부일 수도 있는 캡시드 성숙 단백질 효소에 의해 캡시드 내부에서 제거되며, 캡시드 내부를 [3][4]비워두는 단백질 분해라고 불리는 과정에서 캡시드 내부를 분해하고 자신을 더 작은 분자로 분해합니다.

캡시드 조립과 동시에, 바이러스 DNA의 복제가 일어나, 바이러스 게놈의 수많은 복사본을 포함하는 긴 DNA 분자인 응집체를 생성한다.크고 작은 두 개의 서브 유닛으로 이루어진 효소 종단 효소는 작은 서브 유닛을 통해 세포 내부의 바이러스 DNA를 찾아내고, 응고체를 절단하고, 게놈의 말단, 즉 말단을 만듭니다.터미네이스는 게놈의 포장 신호를 인식하고 핵산을 절단하여 [3]결합하는 자유단을 만듭니다.

현재 콘사이트머에 결합되어 있는 터미네이스는 자신을 캡시드 포털에 부착하고 큰 서브유닛에 의한 ATP 가수분해에서 생성된 에너지를 사용하여 캡시드 외부에서 내부로 DNA를 이동시키기 시작합니다.더 많은 DNA가 캡시드에 삽입될수록 캡시드는 크기가 커지고 얇아지며 표면이 평평해지고 각이 진다.일단 게놈이 완전히 안에 들어가면, 터미네이스는 다시 콘크리트를 절단하여 포장을 완성합니다.그런 다음 터미네이스가 포털에서 분리되고, 이 과정을 콘크리트 내의 모든 게놈이 [3]포장될 때까지 반복한다.

꼬리 박테리오파지의 경우 DNA 포장 후 따로 조립된 비리온의 꼬리가 보통 꼬리 박테리오파지의 머리라고 불리는 캡시드에 부착된다.꼬리 박테리오파지는 또한 때때로 캡시드의 구조를 강화하기 위해 캡시드의 표면에 붙는 "장식" 단백질을 가지고 있습니다.비리온이 숙주 세포 안에 완전히 조립된 후,[3] 그것은 세포 밖으로 나간다.꼬리 박테리오파지는 세포막의 파열, [5]용융을 통해 세포를 떠나고 헤르페스 바이러스는 세포막을 덮는 바이러스 외피로서 [6]숙주 세포막에서 싹트면서 세포막을 떠난다.

계통학

꼬리 박테리오파지는 잠재적으로 세계에서 가장 오래된 바이러스 계통이다. 왜냐하면 그것들은 전 세계적으로 어디에나 있고, 원핵생물만 감염시키고, 높은 수준의 다양성을 가지고 있기 때문이다.이들의 고도로 분산된 비리온 구조는 이를 가리킬 수도 있고 별개의 기원을 나타낼 수도 있다.헤르페스바이랄레스의 기원은 불분명하지만 두 가지 시나리오가 있을 수 있다.첫째, Caudovirales의 조상 혈통은 진핵생물을 감염시킬 수 있는 다양한 시기에 Clade를 생산했을 수 있으며, Herpesvirales와 Caudovirales의 강한 유사성은 그것이 그러한 혈통의 보다 최근의 후손임을 나타낼 수 있다.두 번째 가능한 시나리오는 헤르페스비랄레스(Herpesvirales)가 카우도비랄레스(Caudovirales)과 특히 그 아과 중 하나인 테벤비르아과(Tevenvirinae)에 의해 지지되는 분리성 분지이며, 특정 [7]단백질 아미노산 배열에 기초한 헤르페스바이러스와 상대적으로 높은 유전적 관계를 보인다.Duplodnaviria는 세포생명의 마지막 공통조상(LUCA)보다 앞서며 LUCA [8]내에 바이러스가 존재했다고 주장되어 왔다.

HK97 폴드 MCP는 도데신 단백질 패밀리와 관련된 스트랜드-나선-스트랜드(SHS2) 폴드 단백질에 삽입된 DUF1884 단백질 패밀리 도메인에서 생성된 것으로 보인다.그 결과 생성된 단백질은 이동성 유전 요소에 의해 획득되어 이중 [8]항법 바이러스의 생성으로 이어졌다.Duplodnaviria 밖에서는 산화적 스트레스 반응과 관련된 다양한 화물 단백질을 캡슐화하는 원핵 나노 구획의 일종인 encapsulins에서만 HK97과 같은 접힘이 발견됩니다.캡슐화는 이중 항법 바이러스의 캡슐처럼 이코사이드론으로 결합되지만, 바이러스의 HK97 MCP는 좁은 단통성 분지군을 형성하는 캡슐화보다 훨씬 더 분산되고 널리 퍼져 있습니다.따라서 encapsulins는 그 반대보다는 바이러스에서 파생될 가능성이 높습니다.Thermoproteota 문(구 Crenarchaeota)의 고세균은 캡슐화를 포함하고 있지만 꼬리 박테리오파지에 의해 감염되는 것으로 알려져 있지 않기 때문에 캡슐화와 Duplodnaviria의 관계는 [9]아직 밝혀지지 않았다.

바이러스 DNA를 포장하기 위해 에너지를 생성하는 Duplodnaviria 종단 효소의 ATPase 서브유닛은 Varidnaviria 영역에 있는 이중 젤리 롤 폴드 MCP 바이러스의 포장 ATPase와 동일한 일반적인 구조 설계를 가지지만 다른 방법으로는 서로 직접적인 관련이 없다.Duplodnaviria에 있는 바이러스들은 그들의 주요 캡시드 단백질로 HK97 폴드를 사용하는 반면, Varidnaviria에 있는 바이러스의 주요 캡시드 단백질은 단일 또는 두 개의 수직 젤리 롤 [2]폴드로 특징지어집니다.

분류

Duplodnaviria는 오직 하나의 왕국을 포함하고 있으며, 이 왕국은 단형인 두 개의 Phyla로 세분화되어 있다.이 분류법은 다음과 [10]같이 시각화할 수 있습니다.

  • 왕국: Duplodnaviria
  • 왕국:흥공비래
  • 문: Peploviricota
  • 클래스: Herviviricetes
  • 문: Uroviricota
  • 클래스: Caudoviricetes

이 영역 내의 모든 바이러스는 이중사슬 DNA(dsDNA) 바이러스이기 때문에 이 영역은 Valtimore 분류의 그룹 I: dsDNA 바이러스에 속합니다.이것은 바이러스의 메신저 RNA(mRNA) 생산 방식에 기초한 분류 시스템이며, 종종 진화 [2]역사에 기초한 표준 바이러스 분류와 함께 사용됩니다.레름은 바이러스에 사용되는 가장 높은 수준의 분류법이며, Duplodnaviria는 네 가지 중 하나이며, 나머지 세 가지는 Monodnaviria, Riboviria,[10] Varidnaviria입니다.

호스트와의 상호 작용

바이러스 분로

꼬리 박테리오파지는 전 세계 어디에나 있으며 원핵생물들 사이에서 주요 사망 원인이다.감염은 용해를 통한 세포사망, 세포막의 파열을 초래할 수 있다.용해의 결과로, 죽은 원핵생물에서 나온 유기물질이 환경으로 방출되어 바이러스 분로라고 불리는 과정에 기여한다.꼬리 박테리오파지는 영양 수준이 낮은 유기체에 의해 섭취될 수 있도록 유기 물질로부터 영양분을 분리하여 영양 수준이 높은 유기체에 의해 섭취되도록 하는데, 이것은 영양분을 재활용하고 해양 [11]생물들의 다양성을 증진시키는 효과를 가지고 있다.

질병

헤르페스 바이러스는 [12]닭의 호흡기 질환, [13]소의 호흡기와 생식기 질환,[14] 바다거북의 종양 등 숙주의 다양한 질병과 관련되어 있습니다.헤르페스 바이러스는 보통 단순 헤르페스, 수두, 대상포진, 카포시 육종 [15][16][17]등 다양한 상피 질환을 일으킨다.초기 감염은 급성 증상을 유발하고 잠복기를 통해 평생 감염으로 이어진다.헤르페스 바이러스는 잠복기에서 나와 뇌염과 [18][19]폐렴과 같은 심각한 증상을 보일 수 있다.

레이텐시

꼬리 박테리오파지의 용혈 및 용혈 주기

Duplodnaviria의 바이러스는 용혈 사이클이라고 불리는 두 가지 다른 복제 사이클을 가지고 있는데, 이것은 감염이 직접적으로 바이러스 형성과 숙주 세포에서 나오는 것으로 이어지고 용혈 사이클, 잠복 감염이 에피솜 또는 th로의 통합을 통해 바이러스 형성을 하지 않고 숙주 세포의 내부에 바이러스 DNA를 보유합니다.장차 용해 사이클로 돌아갈 가능성이 있는 숙주 세포의 DNA.용원성 순환을 통해 복제할 수 있는 바이러스는 온대 또는 용원성 바이러스라고 불립니다.꼬리 박테리오파지는 체온이 다양한 반면, 모든 헤르페스 바이러스는 온화하고 숙주의 면역 체계에 의해 검출되는 것을 피할 수 있어 평생 [20][21]감염을 일으킨다.

역사

꼬리 박테리오파지는 1915년 프레드릭 트와 펠릭스 드에 의해 독립적으로 발견되었다.1917년 Hérelle, 그리고 그들은 [22]그 이후로 많은 연구의 초점이 되었다.헤르페스 바이러스에 의한 인간의 질병은 많은 기록에서 인정되어 왔으며, 최초의 헤르페스 바이러스인 단순 헤르페스 바이러스의 사람 대 사람 전염은 1893년 에밀 [23][24]비달에 의해 처음 인정되었다.

시간이 지남에 따라 두 그룹은 많은 특징을 공유하는 것으로 점점 더 밝혀졌고 2019년 Duplodnaviria가 설립되면서 그들의 유전적 관계가 공식화 되었다.같은 해에 왕국, 필라, 계급이 만들어짐에 따라 크기가 크게 커지고 꼬리 박테리오파지가 계급 이상으로 [2]승진해야 할 수도 있는 Caudovirales의 대대적인 재편을 보다 쉽게 허용하는 틀이 만들어졌다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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