Klassificering av virus enligt Baltimore

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 12 september 2021; kontroller kräver 9 redigeringar .

Baltimore-klassificeringen av virus baseras på skillnader i virusens genetiska system i förhållande till metoden som används för att syntetisera sense-mRNA .  Det föreslogs av den amerikanske vetenskapsmannen David Baltimore 1971 . Behovet av syntes av sense-mRNA i virusets livscykel är förknippat med användningen av ribosomer hos cellvärdar - bakterier, arkéer och eukaryoter. Klassificeringen tar hänsyn till typen av genomisk nukleinsyra ( DNA eller RNA ), antalet strängar i den genomiska nukleinsyran (enkelsträngad eller dubbelsträngad), samt strängens riktning när det gäller virus vars genetiskt material representeras av enkelsträngat RNA (sense eller antisense) [1] . Tre år efter publiceringen av D. Baltimore föreslog den sovjetiske virologen Vadim Izrailevich Agol en mer fullständig "periodisk" klassificering av virala genom [2] , många celler i vilka fylldes i först nyligen i samband med att man fick genomisk data om nya typer av virus [3] .

Klassificering

Klass I: dubbelsträngade DNA-virus

Virus som innehåller dubbelsträngat DNA kommer in i cellkärnan för att replikera , eftersom de kräver ett cellulärt DNA-polymeras. DNA-replikation av dessa virus är också starkt beroende av stadiet av cellcykeln. I vissa fall kan viruset orsaka celldelning, vilket kan leda till cancerdegeneration. Exempel på sådana virus är Herpesvirales , Adenoviridae , Papillomaviridae och Polyomaviridae .

Hos medlemmar av familjen Poxviridae replikeras inte genomiskt DNA i kärnan.

Klass II: virus som innehåller enkelsträngat DNA

Virus av familjerna Circoviridae och Parvoviridae replikerar genomiskt DNA i kärnan och bildar under replikationen ett mellanliggande, dubbelsträngat DNA.

Klass III: virus i vilka RNA kan replikeras (reduplicering)

Liksom de flesta RNA-virus replikerar klass III-medlemmar genomiskt RNA i cytoplasman och använder värdpolymeraser i mindre utsträckning än DNA-virus. Klass III inkluderar två stora familjer - Reoviridae och Birnaviridae . Replikationen är monocistronisk, genomet är segmenterat, varje gen kodar för ett protein.

Klasserna IV och V: enkelsträngade RNA-virus

Klasserna IV och V inkluderar två typer av virus vars replikation är oberoende av stadiet i cellcykeln. Tillsammans med virus som innehåller dubbelsträngat DNA är dessa virus de mest studerade (coronavirus, fästingburet encefalitvirus, rabiesvirus)

Klass IV: virus som innehåller enkelsträngat (+)RNA

Direkt på (+) genomiskt RNA från klass IV-virus kan proteinsyntes ske på värdcellens ribosomer. Virus delas in i två grupper, beroende på RNA:ts egenskaper:

  • i virus med polycistroniskt mRNA leder translation till bildandet av ett polyprotein, som sedan skärs till mogna proteiner. Flera olika proteiner kan syntetiseras från en RNA-sträng, vilket minskar längden på gener.
  • virus med komplex translation - proteinsyntes sker med ett ramskifte, proteolytisk bearbetning av polyproteiner används också. Dessa mekanismer säkerställer syntesen av olika proteiner från en RNA-sträng.

Virus av denna klass inkluderar taxa: Nidovirales , Picornavirales ( Picornaviridae ), Tymovirales , Astroviridae , Caliciviridae , Flaviviridae , Togaviridae , Virgaviridae , etc.

Klass V: virus som innehåller enkelsträngat (−)RNA

Det genomiska RNA från klass V-virus kan inte översättas på värdcellens ribosomer, transkription av virala RNA-polymeraser till (+)RNA krävs först. Virus av den femte klassen i Baltimore-klassificeringen klassificeras i två grupper:

  • virus som innehåller ett osegmenterat genom, i det första steget av replikation, sker transkription av (−)RNA av det virala RNA-beroende RNA-polymeraset till monocistroniskt mRNA, och sedan syntetiseras ytterligare kopior av (+)RNA, som fungerar som mallar för syntes av genomiskt (−)RNA. Replikation av genomiskt RNA från sådana virus utförs i cytoplasman.
  • virus med segmenterade genom, vars genomiska RNA-replikation sker i cellkärnan, syntetiserar det virala RNA-beroende RNA-polymeraset monocistroniskt mRNA från varje segment av genomet. Den största skillnaden mellan denna grupp av virus och en annan grupp av den femte klassen är att replikeringen sker på två ställen.

Representanter för denna klass ingår i taxa: Bunyavirales , Mononegavirales , Arenaviridae , Ophioviridae , Orthomyxoviridae och Deltavirus .

Klass VI: enkelsträngade (+)RNA-virus som replikerar via ett DNA-steg

Den mest välstuderade familjen av denna klass av virus är retrovirus . Klass VI-virus använder enzymet omvänt transkriptas för att omvandla (+)RNA till DNA. Istället för att använda RNA som mall för proteinsyntes använder virus i denna klass RNA som mall för DNA, som infogas i värdgenomet av enzymet integras . Ytterligare replikation sker med hjälp av värdcellspolymeraser. Den bäst studerade representanten för denna grupp av virus är HIV .

Klass VII: dubbelsträngade DNA-virus som replikerar via ett enkelsträngat RNA-steg

En liten grupp virus som inkluderar familjerna Caulimoviridae och Hepadnaviridae , inklusive hepatit B-virus . De har dubbelsträngat genomiskt DNA, som är kovalent sluten i form av en ring och är en mall för syntesen av virusets mRNA, såväl som subgenomiskt RNA. Subgenomiskt RNA fungerar som en mall för syntesen av DNA-genomet genom enzymet omvänt transkriptas av viruset. I vissa källor kallas gruppen pararetrovirus.

Anteckningar

  1. ↑ Baltimore D. Expression of animal virus genomes  //  Microbiology and Molecular Biology Reviews : journal. — American Society for Microbiology, 1971. - Vol. 35 , nr. 3 . - S. 235-241 . — PMID 4329869 .
  2. ↑ VI Agol. Mot systemet av virus  (engelska)  // Biosystems. — 1974-10-01. — Vol. 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 av virus 50 år senare: Hur står den sig i ljuset av virusutvecklingen?  (engelska)  // Microbiology and Molecular Biology Reviews. — 2021-08-18. — Vol. 85 , iss. 3 . — P.e00053–21 . — ISSN 1098-5557 1092-2172, 1098-5557 . - doi : 10.1128/MMBR.00053-21 .

Länkar