Language
Country/Area
No result found
Вирусный интеллект: как вирусы с положительной цепью РНК используют механизмы хозяина для самовоспроизводства?
Вирусы с положительной цепью РНК (вирусы +ssRNA) — это особый тип вирусов, геном которых представляет собой одноцепочечную РНК с положительной цепью, которая может легко транслироваться в вирусные белки рибосомами клетки-хозяина. К этому типу вирусов относятся различные патогены человека, такие как вирус гепатита С, вирус Западного Нила, вирус денге и различные коронавирусы, такие как MERS, SARS и SARS-CoV-2. По мере того, как ученые все глубже изучают механизмы репликации этих вирусов, они постепенно узнают, как они используют внутренние механизмы клеток-хозяев для саморепликации и избегания иммунного ответа хозяина.
Геном вирусов с положительной цепью РНК обычно содержит от 3 до 10 генов, включая по крайней мере одну РНК-зависимую РНК-полимеразу.
Процесс репликации вирусов с положительной цепью РНК
После заражения геном вирусов с положительной цепью РНК может быть напрямую транслирован в виде информационной РНК, и первые полученные белки будут отвечать за репликацию генома. Эти белки способны рекрутировать вирусный геном с положительной цепью в сформированный вирусный репликационный комплекс. Эти комплексы состоят из белков как вируса, так и клетки-хозяина и часто связаны с мембранами различных органелл, особенно шероховатого эндоплазматического ретикулума, митохондрий, эндоплазматического ретикулума и высоких базальных телец.
Вирусы с положительной цепью РНК реплицируются через промежуточные двухцепочечные РНК и могут использовать эти мембранные инвагинации, чтобы избежать клеточных иммунных реакций на двухцепочечную РНК. В то же время в процессе репликации часто образуется субгеномная РНК, которая конструирует вирусный геном. Во многих случаях механизм трансляции клетки-хозяина может быть полностью переключен на производство вирусных белков, поскольку элементы внутреннего сайта посадки рибосомы (IRES) вирусного генома имеют высокое сродство к рибосомам.
Эти вирусы не только используют трансляционный аппарат хозяина, но и иногда используют свои собственные уникальные протеазы для разрушения компонентов, необходимых для трансляции клеточной мРНК.
Генетическая рекомбинация вирусов
В одной и той же клетке-хозяине вирусы с положительной цепью РНК могут подвергаться генетической рекомбинации, если имеется по крайней мере два различных вирусных генома. Эта способность довольно распространена среди вирусов, поражающих людей. Исследования показали, что рекомбинация РНК играет важную роль в структуре генома и эволюции вирусов, особенно в таких семействах, как Picornaviridae и Retroviridae.
Особенно это касается коронавирусов, генетическая рекомбинация может позволить вирусу адаптироваться к среде хозяина и, таким образом, вызывать новые инфекционные заболевания. Стоит отметить, что этот процесс генетической рекомбинации иногда является адаптивным механизмом, который возникает, когда вирус пытается исправить повреждения в своем геноме. У растений такие вирусы, как назовирусы и энтеровирусы, также демонстрируют сильную рекомбинацию РНК.
Классификация вирусов с положительной цепью РНК
Среди мировых РНК-вирусов вирусы с положительной цепью РНК делятся на три основных типа: Kitrinoviricota, Lenarviricota и Pisuviricota, все из которых принадлежат к царству Orthornavirae и классифицируются в группе IV системы классификации Балтимора.
Китриновирикота
Тип Kitrinoviricota в основном содержит так называемую «супергруппу альфавирусов» и «супергруппу флавивирусов». Этот тип включает в себя различные вирусы растений и вирусы членистоногих, а его четыре класса включают множество вирусов, связанных с растениями и животными.
Ленарвирикота
Тип Lenarviricota связан с вирусами, которые заражают бактерии и эукариоты, а филогения и эволюция этого типа демонстрируют уникальное сходство с другими РНК-вирусами.
Писувирикота
Тип Pisuviricota, неофициально называемый «супергруппой энтеровирусов», включает большинство эукариотических вирусов, которые заражают животных и растения, и охватывает большое количество вирусных классов.
Вирусы с положительной цепью РНК привлекли широкое внимание научного сообщества из-за их сложных взаимодействий и механизмов саморепликации в организмах. Если эти вирусы используют физиологические механизмы хозяина, чтобы вызывать новые заболевания, как будущие исследования изменят наше понимание и стратегии контроля этих вирусов?
