נגיפי RNA דו-גדילי – הבדלי גרסאות
Daniellefein (שיחה | תרומות) יצירה באמצעות תרגום הדף "Double-stranded RNA viruses" |
(אין הבדלים)
|
גרסה מ־11:58, 10 בינואר 2017
 נגיפי RNA דו-גדילי
| |
|---|---|
| |
| מיון מדעי | |
|
קבוצת הוירוסים מסוג רנ"א דו גדילי (באנגלית: dsRNA, רנ"א- חומצה ריבונוקלאית) היא קבוצה מגוונת, אשר הוירוסים המזוהים איתה נבדלים זה מזה בטווח הרחב של המארחים אצלם הם יכולים להתפתח (בני אדם, חיות, צמחים, פטריות וחיידקים). מאפייני קבוצה זו הם מספר חתכי הגנום שלהם (אחד עד שנים-עשר) והסידור הויראלי החלקיקי (מספר- T, שכבות המעטפת החלבונית של הוירוס). הקבוצה כוללת בין היתר את הרוטה- וירוס (באנגלית: rotavirus), הידוע ברחבי העולם כגורם נפוץ לדלקות קיבה ומעיים אצל ילדים צעירים, ואת נגיף הלשון הכחולה (באנגלית: bluetongue virus), פתוגן חשוב מבחינה כלכלית של בקר ושל צאן.
מבין כל המשפחות המזוהות עם קבוצת ה- dsRNA, הוירוסים ממשפחת ה- Reoviridae מהווים את המשפחה הגדולה והמגוונת ביותר מבחינת כמות האורגניזמים בהם היא יכולה להתפתח.
התקדמות המחקר וצבירת הידע שחלות בשנים האחרונות בנוגע להרכב החלקיקי של הוירוסים, לקשרים בין תאי הוירוסים ולפתוגנזה הויראלית מאפשרות את פיתוחן של גישות חדשניות בתחום הנוגדנים והטיפולים הניתנים כתרופות אנטי- ויראליות.שגיאת ציטוט: תג ה־<ref> הפותח פגום או בעל שם שגוי.
טקסונומיה
וירוסים עם גנום מסוג dsRNA מסווגים למספר משפחות.
שלוש המשפחות הבאות מתפתחות בפטריות: Totiviridae, Partitiviridae, Chrysoviridae. משפחות אלה בעלות גנומים יחידניים, חצויים ורבועים, בהתאמה. לרוב, מדובר בחלקיקים איזומטריים, בעלי קוטר של 25-50 ננומטרים. בהתבסס על רצף הדמיון של הרנ"א, התלוי בפולימראז הרנ"א (פולימראז- אנזים בעל תפקיד בהכפלת דנ"א וביצירת מולקולות רנ"א), ניתן להניח כי ה- Partitiviridae ככל הנראה התפתח מה- Totiviridae[1]. משפחה רביעית, ה- Alternaviridae לאחרונה סווגה גם היא כבעלת הגנום הרבוע.
היפו וירוסים (באנגלית: Hypoviruses) הם מיקו וירוסים (באנגלית: mycoviruses), כלומר וירוסים פטרתיים, עם גנום של dsRNA בלתי מכומס, כלומר אינו נתון בתוך מעטפת חלבון. יתכן כי הם בעלי אב קדמון משותף עם וירוסי רנ"א בעלי גדיל חיובי, תחת אותה קבוצת העל עם ה- potyvirus.
יצויין כי דווחה קבוצה טקסונומית חדשה, הכוללת שישה וירוסים המתפתחים בפטריות פילמנטיות (באנגלית: filamentous fungi), להם אב קדמון משותף. קבוצה זו עדיין לא זכתה לשם.[2]
קבוצות טקסונומיות
משפחות
- Amalgaviridae
- Birnaviridae
- Chrysoviridae
- Cystoviridae
- Endornaviridae
- Hypoviridae
- Megabirnaviridae
- Partitiviridae
- Picobirnaviridae
- Quadriviridae
- Reoviridae
- Totiviridae
מינים אשר אינם מסווגים כנגיפים
- La France isometric virus
מינים נבחרים
Reoviridae
כיום ה- Reoviridae מסווג לתשעה סוגים. הגנומים של וירוסים אלה מורכבים מבין עשרה לשנים-עשר חתכים של dsRNA, כאשר כל אחד מהם מקודד חלבון מסוים. הנגיפים הבוגים הם בלתי מכומסים, הקופסיות שלהם מורכבות מחלבונים רבים, בעלות סימטריה עשרימונית (צורה בעלת עשרים פאות), ומסודרות ככלל בשכבות בעלות מרכז משותף. סימן ההיכר של וירוסי ה- dsRNA, ללא קשר לשיוכם המשפחתי, הוא היכולת שלהם לבצע שעתוק של חתכי dsRNA, תחת התנאים המתאימים, בתוך הקופסיות שלהם. לפיכך בכל הוירוסים האלה, האנזימים הדרושים עבור שעתוק אנדוגני, מהווים חלק ממבנה הנגיף.
Orthoreoviruses
ה- orthoreoviruses (או: reoviruses) משתייכים לקבוצת ה- Reoviridae ומייצגים בה את הוירוסים בעלי המבנה הטורי, המהווים כמחצית מהסוגים בקבוצת על זו. כמו זנים אחרים של וירוסים במשפחה זו, ה- reoviruses הם בלתי מכומסים ומאופיינים על ידי קידוד קליפות הקופסית שלהם, בה מוטמע חתך של גנום dsRNA. ל- reovirus יש שמונה חלבונים מבניים ועשרה חתכי dsRNA. שעתוק התאים מלווה על ידי סדרת שלבים ושינויים הסתגלותיים. מבנים ברזולוציה גבוהה מוכרים כמעט עבור כל החלבונים של ה- reoviruses ביונקים (MRV), אשר מהווה את הגנוטיפ הנחקר ביותר. בדיקות ומחקר שהתבצעו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני (cryoEM) וכריסטלוגרפיה בקרני רנטגן סיפקו שפע של מידע לגבי המבנים של שני זנים ספציפיים של ה- MRV: הסוג הראשון הוא (T1L (type 1 Lang והסוג השני הוא T3D (type 3 Dearing).[3]
Cypovirus
הוירוסים מסוג cytoplasmic polyhedrosis (CPVs) מהווים את גנום ה- Cypovirus מתוך משפחת ה- Reoviridae. ה- CPVs מסווגים לארבעה עשר מינים, כאשר הסיווג מבוסס על הפרדת חומרים אלקטרופורזית מחתכי הגנום שלהם. ל- Cypovirus יש קופסית מעטפת אחת בלבד, אשר דומה לליבה הפנימית של ה- orthoreovirus. לקופסית של ה- CPV יציבות מרשימה, ויכולת שעתוק ועיבוד מלאה של RNA. קפלי החלבונים של ה- CPV דומים לאלה של ה- reoviruses האחרים. עם זאת, לחלבוני ה- CPV יש מבנים נוספים ייחודיים, התורמים לקשרים הבינמולקולריים הנרחבים שלהם. טור חלבון ה- CPV מכיל שני תחומי שינויים באנזימים מסוג methylase, עם המבנה הבא: זוג סלילים, משטח בטא וזוג סלילים נוסף. מבנה זה שמור מאוד, אך קיים חוסר ב- β-barrel, הנוכח ב- orthoreovirus λ2. התחומים הפונקציונליים של טורי החלבונים וההתוויות לאורך ה- mRNA יוצרים מסלול המצביע על מנגנון המבוסס על שימוש בנקבוביות ובתעלות, שמטרותו לווסת את השלבים המתואמים בשעתוק, בעיבוד ובשחרור ה- RNA.[4]
Rotavirus
רוטה-וירוס הוא הגורם הנפוץ ביותר לדלקות מעיים וקיבה חריפות (גסטרואנטריטיס) בקרב תינוקות ובקרב ילדים צעירים ברחבי העולם. וירוס זה מכיל את הגנום של ה- dsRNA ומהווה חלק ממשפח ה- Reoviridae. הגנום של הנגיף כולל אחד עשר חתכים של dsRNA. כל חתך גנום מקודד חלבון אחד, למעט המקטע האחד עשר, אשר מקודד שני חלבונים. מבין שנים עשר החלבונים, שישה הם חלבונים מבניים ושישה הם חלבונים שאינם מבניים.[5] וירוס זה הוא בלתי מכומס.
Bluetongue virus
הנגיפים המשויכים לתת סוג ה- Orbivirus מתוך משפחת ה- Reoviridae הם הנגיפים הנישאים על ידי פרוקי רגליים, והם אחראים לשיעור גבוה של תחלואה ושל תמותה בקרב מעלי הגירה. ה- bluetongue virus, אשר גורם למחלות בקרב בעלי חיים (כבשים, עזים ובקר) היה בחזית המחקר המולקולרי בשלושת העשורים האחרונים וכעת מהווה את ה- orbivirus הנלמד והמוכר ביותר ברמה המבנית וברמה המולקולרית. ה- bluetongue virus, בדומה לזנים אחרים מאותה המשפחה, הוא קומפלקס בלתי מכומס ולו שבעה חלבוני מבנה וגנום RNA שכולל 10 גדלים שונים של חתכי RNA.[6][7]
Phytoreoviruses
Phytoreoviruses הם ריאו וירוסים לא טוריים, אשר מהווים פתוגנים חקלאיים בתפוצה רחבה, בעיקר באסיה. אחד הוירוסים המשויכים לקבוצה זו, Rice Dwarf Virus (RDV), נחקר בהיקף נרחב באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני ובאמצעות כריסטלוגרפיה בקרני רנטגן. כחלק ממחקר זה, אלה נסקרו מודלים אטומריים של קופסיות החלבונים וכן הוסקו מסקנות לגבי הרכבים אפשריים של הקופסיות האלו. בעוד שחלבונים מבניים של RDV אינם שותפים לרצף קווי הדמיון של חלבונים אחרים, קפליהם ומבנה הקופסיות הכללי שלהם כן דומים לאלה של הוירוסים האחרים מקבוצת ה- Reoviridae.[8]
וירוס השמרים L-A dsRNA
לוירוס ה- L-A dsRNA של שמרי האפייה יש חתך גנומי של 4.6 kb שמקודד את חלבוני העל שלו- Gag (76 kDa), Gag-Pol fusion (180 kDa), אשר מיוצר על ידי מוטציית frame shift בריבוזום. וירוס ה- L-A תומך בשכפול בקרב מספר חלקיקים ויראליים נפרדים במספר סוגים של dsRNA, אשר נקראים M dsRNA, וכל אחד מהם מקודד רעלן חלבוני ("הרעלן הרוצח") ואת החיסון לרעלן זה. ה- L-A וה- M ds RNA משדרים מתא לתא באמצעות תערובת ציטופלזמית אשר מתהווה בתהליך של הזדווגות. אף לא אחד מבין שניהם משוחרר באופן טבעי מהתא, או נכנס אל התא באמצעות מנגנונים אחרים, אך התדירות הגבוהה של הזדווגות השמרים בטבע נגרמת כתוצאת מתפוצתם הרחבה של וירוסים אלה במבודדים טבעיים. כמו כן, הדמיון המבני והפונקציונלי לוירוסי ה- dsRNA ביונקים הוביל להחשבתם של חלקיקים אלה לוירוסים.
Infectious bursal disease virus
וירוס מסוג Infectious bursal disease (IBDV) הוא הוירוס המאופיין ביותר בקרב משפחה ה- Birnaviridae. וירוס זה הוא בעל גנומים dsRNA חצויים, אשר סגורים בתוך קופסיות חד שכבתיות בעלות צורה של עשרימון וגיאומטריית T = 13l. ל- IBDV תפקוד פונקציונלי ומאפיינים מבניים דומים לאלה של וירוסי dsRNA, שלהם צורה גיאומטרית דומה של עשרימון, מלבד העובדה שחסרה בו ליבת ה- T = 1, או pseudo T = 2, המשותפת למשפחות ה- Reoviridae, Cystoviridae ו- Totiviridae. לחלבון הקופסית של ה- IBDV אתר מבני דומה לאלה של חלק מוירוסי ה- positive-sense single-stranded RNA, כדוגמת ה- nodaviruses וה- tetraviruses, וכך גם חלבון קליפת הקופסית ה- T = 13 של משפחת ה- Reoviridae. קליפת ה- T = 13 של קופסית ה- IBDV מעוצבת על ידי VP2 מקוצר, חלבון אשר מיוצר באמצעות הסרת האתר הקיצוני מהחומר ממנו הוא נוצר, ה- pVP2. קיצור ה- pVP2 מבוצע על ידי חלקיקים לא בוגרים כחלק מתהליך הבשלתם. החלבון המבני העיקרי הנוסף, ה- VP3, הוא רכיב רב תפקודי אשר שוכן מתחת לקליפת ה- T = 13, ומשפיע על הפולימרפיזם של ה- pVP2. וירוסי ה- RNA המקודדים תלויים בפולימראז ה- RNA. ה- VP1 משולב בקופסית באמצעות התאחדותו עם ה- VP3. ה- VP3 מתקשר באופן מקיף עם הגנום הויראלי של ה- dsRNA.
dsRNA bacteriophage Φ6
ה- Bacteriophage Φ6 הוא חלק מקבוצת ה- Cystoviridae. הוא מדביק חיידקים גראם- שליליים ( Pseudomonas bacteria). מדובר בגנום בעל שלושה חתכים של dsRNA, בעל אורך כולל של כ- 13.5 kb. ה- Φ6 ודומיו הם בעלי ממברנה שומנית סביב חלבון ה- nucleocapsid שלהם, דבר שמהווה מאפיין נדיר בקרב הנגיפים מסוג ה- Bacteriophage. זהו נגיף ליתי, אם כי תחת נסיבות מסוימות נצפה עיכוב בתמס.
Anti-virals
מכיוון שתאים לא מייצרים dsRNA במהלך חילוף חומרים רגיל של חומצת הגרעין, הברירה הטבעית העדיפה את התפתחותם של אנזימים שהורסים את ה- dsRNA בקשר. האנזים המוכר ביותר מסוג זה הוא ה- Dicer. כיום יש תקווה שניתן יהיה לסנתז נוגדנים אנטי- ויראליים בעלי ספקטרום רחב ששל שימושים, תוך ניצול פגיעות זו של וירוסי ה- dsRNA.[9]
ראו גם
- Microbiology
- Virology
- RNA virus
- Virus classification
- List of viruses
- Animal virology
המלצות
- ^ Ghabrial SA (1998). "Origin, adaptation and evolutionary pathways of fungal viruses". Virus Genes. 16 (1): 119–31. doi:10.1023/A:1007966229595. PMID 9562896.
- ^ "A new virus from the plant pathogenic oomycete Phytophthora infestans with an 8 kb dsRNA genome: the sixth member of a proposed new virus genus". Virology. 435 (2): 341–9. בינואר 2013. doi:10.1016/j.virol.2012.10.012. PMID 23146209.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Dryden, Kelly A.; Coombs, Kevin M.; Yeager, Mark. "Ch. 1: The Structure of Orthoreoviruses". Patton 2008. pp. 3–.
- ^ Z. Hong Zhou. "Ch. 2: Cypovirus". Patton 2008. pp. 27–.
- ^ Xiaofang Jiang; Crawford, Sue E.; Estes, Mary K.; Prasad, B. V. Venkataram. "Ch. 3: Rotavirus Structure". Patton 2008. pp. 45–.
- ^ Roy P (2008). "Structure and Function of Bluetongue Virus and its Proteins". Segmented Double-stranded RNA Viruses: Structure and Molecular Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-21-9.
- ^ Sobrino, F., ed. (2008). Animal Viruses: Molecular Biology. Caister Academic. ISBN 978-1-904455-22-6.
{{cite book}}: Missing|editor1=(עזרה)Missing|last1=in Editors list (עזרה) - ^ Baker, Matthew L.; Z. Hong Zhou; Wah Chiu. "Ch. 5: Structures of Phytoreoviruses". Patton 2008. pp. 89–.
- ^ Rider, Todd H.; Zook, Christina E.; Boettcher, Tara L.; Wick, Scott T.; Pancoast, Jennifer S.; Zusman, Benjamin D. (2011). "Broad-Spectrum Antiviral Therapeutics". PLoS ONE. 6 (7): e22572. doi:10.1371/journal.pone.0022572. PMC 3144912. PMID 21818340.
...a new broad-spectrum antiviral approach, dubbed Double-stranded RNA (dsRNA) Activated Caspase Oligomerizer (DRACO)...