Virofág
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Virofágy (z latinského virus - jed a řeckého φάγειν fágein - jíst) jsou malé viry s dvouřetězcovou DNA, které pro infekci hostitele vyžadují spoluinfekci jiného viru. Spoluinfikující viry jsou obvykle obří viry. Virofágy se při vlastní replikaci spoléhají na replikační aparát spoluinfikujícího obřího viru. Jednou z vlastností virofágů je jejich parazitický vztah vzhledem ke spoluinfikujícímu viru; jejich závislost na replikaci obřího viru často vede až k deaktivaci spoluinfikujících obřích virů. (Tím se liší od ostatních satelitních virů, s jednořetězcovou RNA či DNA, které jsou pro spoluinfikující viry neškodné.) Virofág tak může zlepšit zotavení a přežití hostitelského organismu.
Remove ads
Druhy
Dosud (konec r. 2024) je známo již několik desítek „druhů“ (mnoho z nich identifikovanýchpouhou genomovou sekvencí, proto oficiálně uznáno jen 11 druhů), náležících k několika společným vývojovým liniím.
První z virofágů, Sputnik, byl objeven ve virových částicích rodu Mamavirus, jehož hostitelem je améba Acanthamoeba polyphaga. Jeho velikost je 50 nm, genom má 18 343 bp a 3 geny pravděpodobně patřící Mamaviru. Jeho příbuzným by mohl být čtvrtý objevený virofág, Sputnik 2, objevený r. 2012 ve virech Lentille příbuzných rodu Mimivirus (náleží do stejné čeledi Mimiviridae). V jeho DNA jsou totiž fragmenty známé z virofágu Sputnik. Je unikátní tím, že může vsunout svou DNA do genomu svého hostitele. Obsahuje fragmenty DNA, nově nazvané transpovirony, které se chovají podobně jako transpozony v buněčných hostitelích.[1][2][3] Sputnik 3 byl objeven v r. 2013.[4] Do stejné vývojové linie patří i několik později objevených virofágů: Phaeocystis globosa virus virophage objevený v r. 2013,[5] o rok později popsaný Zamilon, parazitující na obřím viru Mont1 (Mimiviridae),[6] Zamilon 2, objevený v r. 2015, nebo Miers Valley soil virophage, odhalený r. 2014 v environmentálních vzorcích z antarktické půdy.[7]
Druhým objeveným virofágem, ale odlišné vývojové linie než Sputnik, je Mavirus, který napadá Cafeteria roenbergensis virus (CroV), patogen dravého mořského bičíkovce Cafeteria roenbergensis. Genom má 19 063 bp a obsahuje retrovirové integrázy a DNA polymerázy B. Sekvence DNA je nejpodobnější eukaryotickým transpozonům, což by svědčilo pro jejich virový původ. Buňky si tak zřejmě snaží pomoci v boji proti CroV. Ke stejné linii patří později (2013) objevený Ace Lake Mavirus (ALM).[8]
Třetí objevený virofág, Organic Lake virophage (OLV), odlišné vývojové linie než výše uvedené, byl objeven roku 2011 ve slaném antarktickém jezeře Organic Lake. Parazituje na virech Phycodnaviridae, napadajících řasy.[9] Jeho průměr je ~100 nm a genom tvoří 26 421 bp. Do stejné skupiny patří i později (2013) objevené druhy skupiny Yellowstone Lake virophages (v r. 2017 je jich známo sedm: YLSV1 až YLSV7), jejichž kompletní genomy byly získány molekulární analýzou metagenomických sekvencí odebraných z Yellowstonského jezera,[8] jakož i Dishui Lake virophages a Qinghai Lake virophage, metagenomickou analýzou objevené ve vzorcích z východočínského jezera Dishui v r. 2015, resp. Tibetského jezera Čching-chaj-chu v r. 2016.[10][11]
V r. 2015 byl publikován objev nové, čtvrté vývojové linie virofágů, tzv. rumen virophages (RVP), nalezených molekulární analýzou v metagenomických sekvencích získaných z bachoru ovcí. Pravděpodobně parazitují na mimivirech. Vyznačují se několika odlišnostmi ve složení a unikátní stavbou, která naznačuje, že mohly vzniknout jako chiméry virofága a polintoviru.[12]
Remove ads
Systematika
Metagenomické analýzy umožnily od r. 2008, kdy byl objeven první virofág, identifikovat již stovky virofágových genomů. Protože k nim však absentovaly replikující izoláty, nebylo možno jejich objev klasifikovat v systému ICTV.
Ještě k r. 2022 tak byly uznány pouze dva rody virofágů (uznané již v r. 2015), a sice rod Sputnikvirus se dvěma oficiálně uznanými druhy Mimivirus-dependent virus Sputnik (reprezentovaný virofágy Sputnik virophage 1, 2, 3) a Mimivirus-dependent virus Zamilon a rod Mavirus s jediným oficiálně uznaným druhem Cafeteriavirus-dependent mavirus (reprezentovaný kulturou Maverick-related virus strain Spezl), třebaže potřeba nových rodů byla stále více vyžadována.[13]
V roce 2023 bylo uznáno nových pět rodů virofágů:[14]
- Burquivirus reprezentovaný virofágem Yellowstone Lake Virophage 5;
- Essdubovirus reprezentovaný vzorkem izolátu Chlorella virophage SW01 závislém na obřím viru Chlorella Virus XW01;
- Invirovirus reprezentovaný vzorkem genomu IMG_VR_1276 získaného z jezera Lake Croche;
- Oviruvirus reprezentovaný vzorkem genomové sekvence RV_AUXO017923253.1 rumen virofágu získané z bachoru ovce v novozélandském Palmerston North;
- Panaquavirovirus reprezentovaný virofágem Qinghai Lake virophage.
Zároveň byla provedena reklasifikace virofágů (z původní jediné společné čeledi Lavidaviridae) a upreveno názvosloví jejich druhů na binomiální, viz níže.
Rodu Essdubovirus jsou fylogeneticky blízké (možná se stanou jeho součástí nebo součástí nadřazené čeledi Dishuiviroviridae) i virofágy Dishui Lake virophage 3, 4, 6, 7 a 8 a Yellowstone Lake Virophage 3.[15][14] Rodu Panaquavirovirus jsou fylogeneticky blízké (možná se stanou jeho součástí nebo součástí nadřazené čeledi Omnilimnoviroviridae) virofágy Dishui Lake virophage 2, Organic Lake virophage a Yellowstone Lake Virophage 1, 4 a 6.[15][14] Yellowstone Lake Virophage 2 a Yellowstone Lake Virophage 7 jsou výrazně vzdálené genomům ostatních popsaných virofágů, zatím s nejasným zařazením.[15][14]
Zatím není vyjasněné fylogenetické postavení (a není ani navržen nový rod) pro virofágy Dishui Lake virophage 1 a 5 ani pro nově genomickými sekvencemi identifikované virofágy (skupiny virofágů), tedy (k r. 2024 známé) Chrysochromulina parva virophages (Chrysochromulina parva virophage Curly, Larry a Moe), Guarani virophage, Lake Baikal virophages (Lake Baikal virophage 1 až 16) či Sissi virophage Algeria-2016.[16]
Aktuální podoba systému
Ke konci roku 2024 platila následující taxonomie uznaných druhů virofágů dle ICTV:[17] Všechny známé virofágy jsou řazeny do společné třídy Maveriviricetes.
- Třída: Maveriviricetes
- Řád: Divpevirales
- Čeleď: Ruviroviridae
- Rod: Oviruvirus (druh Oviruvirus palmerstonense)
- Čeleď: Ruviroviridae
- Řád: Lavidavirales
- Čeleď: Maviroviridae
- Rod: Mavirus (druh Mavirus cafeteriae, dříve Cafeteriavirus-dependent mavirus)
- Čeleď: Maviroviridae
- Řád: Mividavirales
- Čeleď: Sputniviroviridae
- Rod: Sputnikvirus (druhy Sputnikvirus mimiviri, dříve Mimivirus-dependent virus Sputnik, a Sputnikvirus zamilonense, dříve Mimivirus-dependent virus Zamilon)
- Čeleď: Sputniviroviridae
- Řád: Priklausovirales
- Čeleď: Burtonviroviridae
- Rod: Burquivirus (druh Burquivirus flavolapense)
- Čeleď: Dishuiviroviridae
- Rod: Essdubovirus (druh Essdubovirus chlorellae)
- Čeleď: Gulliviroviridae
- Rod: Invirovirus (druh Invirovirus crochense)
- Čeleď: Omnilimnoviroviridae
- Rod: Panaquavirovirus (druh Panaquavirovirus qinghaense)
- Čeleď: Burtonviroviridae
- Řád: Divpevirales
Remove ads
Význam
Virofágy dokáží zprostředkovat horizontální přenos mezi viry, obdobně jako jiné viry mezi buňkami. Jelikož jsou pro své hostitele smrtící, slouží takřka jako pomocníci buněk v boji proti virům, které je napadají. Z hlediska léčby virových onemocnění jde o objev velice zajímavý, i když například medicínsky významné viry z čeledí Retroviridae nebo Orthomyxoviridae jsou příliš malé a nemohou proto sloužit jako hostitelé virofágů.
Odkazy
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads