ОДНОЛАНЦЮГОВИЙ ВІРУС ДНК: СТРУКТУРА, РЕПЛІКАЦІЯ, ЗНАЧЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Одноцепочечной ДНК вірусу (оцДНК) або оцДНК ( «одноланцюговий») являє собою інфекційне біологічний об'єкт, геном якого складається з однієї нитки геномного матеріалу, тому вони називаються цим ім'ям.

Ці віруси характеризуються тим, що не використовують РНК як класичний проміжний продукт під час вірусної реплікації, оскільки це віруси, які використовують віруси РНК (одно- або дволанцюгові) або віруси dsDNA (дволанцюгові).

Джерело: користувач англійської Вікіпедії Грехем Бордс

Відповідно до класифікації Девіда Балтімора, ці віруси належать до II групи, включаючи дуже малі віруси (до 20 нм), які можуть заражати бактерії, рослини та тварин.

Будова

Ці віруси мають дуже просту структуру. Вони складаються з капсида без покриття або конверта, що не перевищує 20 нм. Його форма зазвичай куляста з ікосаедричною симетрією (20-сторонній багатогранник). Кожен капсомер, який складає капсид, має трикутну форму.

Капсид, що складається з набору вірусних білків, включає єдину ланцюг ДНК (отже, ssDNA Virus), захищаючи таким чином геном, а також включає білки, спеціалізовані на розпізнаванні клітин господаря. Всередині нього також є білки, пов'язані з ssDNA.

Реплікація

Віруси набувають лише репродуктивної чи реплікаційної здатності, потрапляючи в клітину або заражаючи її і переймаючи її механізм реплікації. Хоча останні мають геном, генетичного матеріалу недостатньо для самостійного відтворення.

Спрощеним чином вірус повинен спонукати клітину-хазяїна зробити всі компоненти, необхідні для створення більшої кількості вірусів. Віруси з дволанцюговою ДНК мають смуги з позитивною та негативною полярністю, які будуть доповнювати один одного.

Тим часом одноланцюгові віруси повинні розвивати ланцюг, який їм потрібно, щоб мати можливість реплікації. Це означає, що перед тим, як мРНК з цих вірусів може бути синтезована, повинна бути синтезована комплементарна смуга ДНК, яка часто є негативною смугою (-), оскільки білок полімерази РНК використовує лише дволанцюжкову ДНК (dsDNA).

Останній використовується цими вірусами для реплікації і є також посередником при транскрипції, де негативна ланцюг dsDNA транскрибується у вірусну мРНК. Синтез дволанцюжкової ДНК та подальша транскрипція опосередковуються клітинними ферментами та в деяких випадках участю деяких білків вірусного характеру.

Типи одноланцюгових вірусів ДНК

Більшість вірусів, які мають одноланцюговий геном (ssDNA / ssDNA), мають + полярність, це означає, що при упаковці у спадковий матеріал у межах віріона ланцюг ДНК має позитивну полярність (+).

Однак іноді негативна смуга ДНК упаковується у вірус, таким чином, має негативну полярність (-).

У вищезазначених випадках вірус використовує механізм клітинної реплікації для синтезу комплементарної ланцюга, а потім синтезування мРНК та реплікації.

В інших менш частих випадках вірусний геном має +/- полярність, що вказує на те, що це ланцюг подвійного сенсу, де можна синтезувати ту чи іншу комплементарну ланцюг.

SsDNA бактеріофаг

Бактеріофаги родини Ff (або нитчасті фаги), до яких належать фаги f1, fd і фаг M13, дуже схожі на бактеріальні пілі, що містять єдину кругову однониткову молекулу ДНК.

З іншого боку, фаг phi-x174 також має ssDNA як геном. Цей крихітний вірус діаметром всього 25 нм в кілька разів менше, ніж найтонша клітинна мембрана. Він містить лише 5386 нуклеотидів, які кодують лише одинадцять білків, які становлять частину його структури.

Одноланцюгові віруси ДНК у рослин

У царстві рослин також є велика кількість захворювань, викликаних цим вірусом. Загалом ці віруси ssDNA належать переважно до сімейства Geminiviridae та Nanoviridae, які спричиняють кілька захворювань, що мають фітосанітарне значення.

Вектори - це завжди комахи, які використовують рослину як джерело їжі. Серед цих захворювань можна відзначити вірус хлорозу у нуту та кукурудзяної смуги, які мають коники як основний вектор. В обох випадках вірус, що бере участь, належить до роду Mastrevirus.

Іншими прикладами є вірус томатів Китаю, спричинений внаслідок зараження бегомовірусом, вектором якого є білокрилки (Aleyrodidae) та некротичний лист у квасолі, вироблений нановірусом, який вражає переважно бобові рослини.

Деякі медично важливі одноланцюгові віруси ДНК

Для людини існує кілька вірусів, що мають медичне значення, геном яких складається з одноланцюгової ДНК. Деякі віруси ssDNA, які вражають людину, - це віруси, що належать до сімейства Parvoviridae, такі як парвовірус та бокавірус.

Парвовірус В19

Парвовірус - це невеликий вірус (від 18 до 26 нм), який має оголену ікосаедричну капсулу (без оболонки), з геном муко-ланцюга, який може мати негативний або позитивний сенс (- / +). Для його реплікації необхідна наявність зростаючих клітин або ад'ювантного вірусу (залежного вірусу).

Гіпотези щодо його реплікації вказують на те, що, інтерналізуючись у клітину-хазяїна, він передає свій геном до ядра таким чином, що одноланцюгова ДНК стає дволанцюговою завдяки факторам реплікації господаря, а також ДНК-полімеразам, які існують лише у клітинах господаря. зростаючі клітини.

Симптоми цього вірусного захворювання, як правило, не небезпечні, вражають переважно дітей і викликають так звану «п’яту хворобу». Найхарактерніші симптоми - поява помітного почервоніння в щоках, закладеність носа, низька температура, м’язовий біль і головний біль (типові характеристики застуди).

Однак, незважаючи на несерйозність, у пацієнтів з хронічною гемолітичною анемією це може спричинити епізоди апластичного кризу, а у дорослих - гострий поліартрит.

У тих випадках, коли вірус вражає жінку під час вагітності, він може спричинити стан, відомий як «hydrops fetalis», який спричинить загибель плоду.

Бокавірус

Бокавірус - також нещодавно виявлений одноланцюговий вірус ДНК. У дітей це може спричинити гостре респіраторне захворювання, яке часто є складним і важким. У пацієнтів молодших двох років бокавірус може викликати бронхіоліт із хрипами та віремією, що продовжуються на кілька днів. Зафіксовано лише один смертельний випадок.

Передача цього вірусу, як правило, пов'язана з виділеннями з дихальних шляхів.

Адено-асоційовані віруси

Це ті віруси, що належать до роду Dependovirus. Зазвичай вони заражають людину, але здатні розмножуватися лише за допомогою вірусу ад'ювантів, який зазвичай є аденовірусом. Ці віруси самі по собі не викликають захворювання і вони не змінюють наслідків зараження аденовірусом.

Однак, маючи ці характеристики разом із властивістю інтегруватися в хромосоми господаря, вони дозволили адено-асоційованим вірусам, які були генетично модифіковані, бути відмінними кандидатами для замісної терапії генами.

Інші віруси родини Parvoviridae з одноланцюговою ДНК вражають лише окремі зоологічні групи. Наприклад, денсовіруси заражають комах.

Список літератури

1. Erskine, W. (2009). Сочевиця: ботаніка, виробництво та використання. CABI.
2. Evans, J., & Manson, A. (2011). Основи в клітині та генетиці + StudentConsult на іспанській мові. Elsevier Іспанія.
3. King, AM, Lefkowitz, E., Adams, MJ, & Carstens, EB (ред.). (2011 р.). Таксономія вірусів: дев'ятий звіт Міжнародного комітету з питань таксономії вірусів (т. 9). Ельзев'є.
4. Marcdante, K., & Kliegman, RM (2016). Nelson Essentials of Pediatrics-E-Book: Перше видання про Південну Азію. Науки про здоров’я Ельзев'є.
5. Мюррей, PR, Розенталь, штат Ксі, Пфаллер, МА (2017). Медична мікробіологія. Науки про здоров’я Ельзев'є.
6. Oxford, JS, Collier, LH, & Kellam, P. (2016). Вірусологія людини. Oxford University Press.
7. Вудбері, CP (2003). Біохімія: хімічні реакції живих клітин, томи 1 та 2, Девід Е. Метцлер та Керрол Метцлер (Університет штату Айова). Academic Press, Нью-Йорк.