stringtranslate.com

Virus gigante

Un virus gigante , a veces denominado girus , es un virus muy grande , algunos de los cuales son más grandes que las bacterias típicas. [1] [2] Todos los virus gigantes conocidos pertenecen al filo Nucleocytoviricota . [3]

Descripción

Si bien los criterios exactos definidos en la literatura científica varían, los virus gigantes generalmente se describen como virus que tienen cápsides pseudoicosaédricas grandes (de 200 a 400 nanómetros de diámetro) [4] que pueden estar rodeadas por una capa gruesa (aproximadamente 100 nm) de fibras proteicas filamentosas. Los virus tienen genomas de ADN bicatenarios grandes (de 300 a >1000 kilopares de bases) que codifican un gran contingente de genes (del orden de 1000 genes). [3] [5] Los virus gigantes mejor caracterizados son los mimivirus y megavirus filogenéticamente relacionados , que pertenecen a la familia Mimiviridae (también conocidos como Megaviridae ), y se distinguen por sus grandes diámetros de cápside. [3] [5] Los virus gigantes de las profundidades del océano, fuentes terrestres y pacientes humanos contienen genes que codifican enzimas del citocromo P450 (CYP; P450) . El origen de estos genes P450 en virus gigantes sigue siendo desconocido, pero es posible que hayan sido adquiridos de un huésped antiguo. [6]

Los genomas de muchos virus gigantes codifican muchos genes inusuales que no se encuentran en otros virus, incluidos genes involucrados en la glucólisis y el ciclo del TCA , [7] la fermentación, [8] y el citoesqueleto . [9] [10] [11]

Imágenes crioelectrónicas de los virus gigantes CroV y APMV . (A) Micrografía crioelectrónica de cuatro partículas de CroV. (B) Partícula única de CroV con depresión cóncava en el núcleo (flecha blanca). (C) Partícula única de APMV. Las barras de escala en (A–C) representan 2000 Å.
Filogenia de Nucleocytoviricota [12]

Historia

Los primeros virus gigantes que se describieron fueron los clorovirus de la familia Phycodnaviridae . Estos fueron descubiertos en 1981 por Russel H. Meints, James L. Van Etten, Daniel Kuczmarski, Kit Lee y Barbara Ang. El primer clorovirus se denominó inicialmente HVCV (Hydra viridis Chlorella virus) ya que se descubrió por primera vez que infectaba algas similares a Chlorella. [13] [14]

Otros virus gigantes que infectaban a los flagelados marinos fueron descritos posteriormente. El primer mimivirus (BV-PW1) fue descrito en 1995, [15] pero no fue reconocido como tal hasta que su genoma secuenciado fue publicado como virus Cafeteria roenbergensis (CroV) en 2010. [16] Posteriormente, el virus gigante Acanthamoeba polyphaga Mimivirus fue caracterizado [17] (que había sido confundido con una bacteria en 1993), [18] y luego secuenciado. [19] El término "girus" fue acuñado para referirse al grupo en 2006. [20]

Genética y evolución

Los genomas de los virus gigantes son los más grandes conocidos de los virus y contienen genes que codifican elementos importantes de la maquinaria de traducción , una característica que anteriormente se creía que era indicativa de organismos celulares. Estos genes incluyen múltiples genes que codifican varias aminoacil ARNt sintetasas , enzimas que catalizan la esterificación de aminoácidos específicos o sus precursores a sus ARNt cognados correspondientes para formar un aminoacil ARNt que luego se utiliza durante la traducción. [5] La presencia de cuatro genes que codifican aminoacil ARNt sintetasa en los genomas de mimivirus y mamavirus , ambas especies dentro de la familia Mimiviridae , así como el descubrimiento de siete genes de aminoacil ARNt sintetasa en el genoma de megavirus (incluidos los de Mimiviridae ) proporcionan evidencia de que estos grandes virus de ADN pueden haber evolucionado a partir de un ancestro de genoma celular compartido por medio de la reducción del genoma . [5]

El descubrimiento y la posterior caracterización de los virus gigantes ha desencadenado un debate sobre sus orígenes evolutivos. Las dos hipótesis principales son que evolucionaron a partir de virus pequeños al recoger ADN de organismos hospedadores; o que evolucionaron a partir de organismos muy complicados mediante la reducción del genoma , perdiendo varias funciones, incluida la autorreproducción. [21] El posible organismo ancestral complicado también es un tema de debate: según una propuesta, podría representar un cuarto dominio de la vida, [5] pero esto ha sido ampliamente descartado. [22] [23] [24]

Comparación de los virus gigantes más grandes conocidos

La lista completa se encuentra en la Giant Virus Toplist creada por el software Giant Virus Finder . [34] Al 11 de junio de 2018, había 183 listados. [35]

1 Mutator S (MutS) y sus homólogos son una familia de proteínas de reparación de desajustes de ADN involucradas en el sistema de reparación de desajustes que actúa para corregir mutaciones puntuales o pequeños bucles de inserción/eliminación producidos durante la replicación del ADN, aumentando la fidelidad de la replicación. 2 Una puerta estelar es una estructura en estrella de cinco puntas presente en la cápside viral que forma el portal a través del cual el núcleo interno de la partícula se entrega al citoplasma del huésped.

Véase también

Referencias

  1. ^ Reynolds KA (2010). "Un microbio misterioso en el agua desafía la definición misma de un virus" (PDF) . Acondicionamiento y purificación del agua . Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2014.
  2. ^ Ogata H, Toyoda K, Tomaru Y, Nakayama N, Shirai Y, Claverie JM, Nagasaki K (octubre de 2009). "Notable similitud de secuencia entre el virus de la peste porcina africana, patógeno terrestre, y el virus del giro marino que infecta a los dinoflagelados". Virology Journal . 6 (178): 178. doi : 10.1186/1743-422X-6-178 . PMC 2777158 . PMID  19860921. 
  3. ^ abc Van Etten JL (julio-agosto de 2011). «Virus gigantes». American Scientist . 99 (4): 304–311. doi :10.1511/2011.91.304. Archivado desde el original el 21 de junio de 2011.
  4. ^ Xiao C, Fischer MG, Bolotaulo DM, Ulloa-Rondeau N, Avila GA, Suttle CA (14 de julio de 2017). "La reconstrucción crio-EM de la cápside del virus Cafeteria roenbergensis sugiere una nueva vía de ensamblaje para virus gigantes". Scientific Reports . 7 (5484): 5484. Bibcode :2017NatSR...7.5484X. doi :10.1038/s41598-017-05824-w. PMC 5511168 . PMID  28710447. 
  5. ^ abcde Legendre M, Arslan D, Abergel C, Claverie JM (enero de 2012). "Genómica de megavirus y el elusivo cuarto dominio de la vida". Biología comunicativa e integradora . 5 (1): 102–6. doi :10.4161/cib.18624. PMC 3291303 . PMID  22482024. 
  6. ^ Lamb DC, Follmer AH, Goldstone JV, Nelson DR, Warrilow AG, Price CL, et al. (junio de 2019). "Sobre la aparición del citocromo P450 en virus". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 116 (25): 12343–12352. Bibcode :2019PNAS..11612343L. doi : 10.1073/pnas.1901080116 . PMC 6589655 . PMID  31167942. 
  7. ^ Moniruzzaman M, Martinez-Gutierrez CA, Weinheimer AR, Aylward FO (2020). "Evolución dinámica del genoma y metabolismo complejo de virocélulas de virus gigantes distribuidos globalmente". Nature Communications . 11 (1710): 1710. Bibcode :2020NatCo..11.1710M. doi :10.1038/s41467-020-15507-2. PMC 7136201 . PMID  32249765. 
  8. ^ Schvarcz CR, Steward GF (2018). "Un virus gigante que infecta algas verdes codifica genes clave de fermentación". Virology . 518 : 423–433. doi : 10.1016/j.virol.2018.03.010 . PMID  29649682.
  9. ^ Da Cunha V, Gaia M, Ogata H, Jaillon O, Delmont TO, Patrick Forterre P (2020). "Los virus gigantes codifican nuevos tipos de actinas posiblemente relacionados con el origen de la actina eucariota: las viractinas". bioRxiv . doi :10.1101/2020.06.16.150565. S2CID  219947620.
  10. ^ Ha AD, Moniruzzaman M, Aylward FO (2021). "Alta actividad transcripcional y diversos repertorios funcionales de cientos de virus gigantes en un sistema marino costero". mSystems . 6 (4): e0029321. doi :10.1128/mSystems.00293-21. PMC 8407384 . PMID  34254826. 
  11. ^ Kijima S, Delmont TO, Miyazaki U, Gaia M, Endo H, Ogata H (7 de junio de 2021). "Descubrimiento de genes de miosina viral con una historia evolutiva compleja dentro del plancton". Frontiers in Microbiology . 12 : 683294. doi : 10.3389/fmicb.2021.683294 . PMC 8215601 . PMID  34163457. 
  12. ^ Aylward FO, Moniruzzaman M, Ha AD, Koonin EV (2021). "Un marco filogenómico para trazar la diversidad y evolución de virus gigantes". PLOS Biology . 19 (10): e3001430. doi : 10.1371/journal.pbio.3001430 . PMC 8575486 . PMID  34705818. 
  13. ^ Meints, Russel H.; Van Etten, James L.; Kuczmarski, Daniel; Lee, Kit; Ang, Barbara (septiembre de 1981). "Infección viral del alga simbiótica similar a la clorella presente en Hydra viridis". Virología . 113 (2): 698–703. doi :10.1016/0042-6822(81)90198-7. PMID  18635088.
  14. ^ Hoshina, Ryo; Shimizu, Mayumi; Makino, Yoichi; Haruyama, Yoshihiro; Ueda, Shin-ichiro; Kato, Yutaka; Kasahara, Masahiro; Ono, Bun-ichiro; Imamura, Nobutaka (13 de septiembre de 2010). "Aislamiento y caracterización de un virus (CvV-BW1) que infecta algas simbióticas de Paramecium bursaria en el lago Biwa, Japón". Revista de Virología . 7 : 222. doi : 10.1186/1743-422X-7-222 . ISSN  1743-422X. PMC 2949830 . PMID  20831832. 
  15. ^ Garza, D. Randy; Suttle, Curtis A. (31 de diciembre de 1995). "Grandes virus de ADN bicatenario que causan la lisis de un nanoflagelado heterotrófico marino (Bodo sp) se producen en comunidades virales marinas naturales" (PDF) . Ecología microbiana acuática . 9 (3): 133–144. doi : 10.3354/ame009203 .
  16. ^ Fischer, MG; Allen, MJ; Wilson, WH; Suttle, CA (2010). "Virus gigante con una notable dotación de genes infecta zooplancton marino" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 107 (45): 19508–13. Bibcode :2010PNAS..10719508F. doi : 10.1073/pnas.1007615107 . PMC 2984142 . PMID  20974979. 
  17. ^ La Scola B, Audic S, Robert C, Jungang L, de Lamballerie X, Drancourt M, Birtles R, Claverie JM, Raoult D (2003). "Un virus gigante en las amebas". Ciencia . 299 (5615): 2033. doi :10.1126/science.1081867. PMID  12663918. S2CID  39606235.
  18. ^ "Virus gigantes". American Scientist . 2017-02-06 . Consultado el 2021-09-02 .
  19. ^ ab Raoult D, Audic S, Robert C, Abergel C, Renesto P, Ogata H, La Scola B, Suzan M, Claverie JM (noviembre de 2004). "La secuencia del genoma de 1,2 megabases de Mimivirus". Ciencia . 306 (5700): 1344–50. Código Bib : 2004 Ciencia... 306.1344R. doi : 10.1126/ciencia.1101485. PMID  15486256. S2CID  84298461.
  20. ^ Claverie, Jean-Michel; Ogata, Hiroyuki; Audic, Stéphane; Abergel, Chantal; Suhre, Karsten; Fournier, Pierre-Edouard (abril de 2006). "Mimivirus y el concepto emergente de virus" gigante "" (PDF) . Investigación de virus . 117 (1): 133-144. arXiv : q-bio/0506007 . doi :10.1016/j.virusres.2006.01.008. PMID  16469402. S2CID  8791457.
  21. ^ Bichell RE. "En los genes de los virus gigantes, pistas sobre su origen misterioso". Todo considerado .
  22. ^ Schulz F, Yutin N, Ivanova NN, Ortega DR, Lee TK, Vierheilig J, Daims H, Horn M, Wagner M, Jensen GJ, Kyrpides NC, Koonin EV, Woyke T (abril de 2017). "Virus gigantes con un complemento ampliado de componentes del sistema de traducción" (PDF) . Science . 356 (6333): 82–85. Bibcode :2017Sci...356...82S. doi : 10.1126/science.aal4657 . PMID  28386012. S2CID  206655792.
  23. ^ Bäckström D, Yutin N, Jørgensen SL, Dharamshi J, Homa F, Zaremba-Niedwiedzka K, Spang A, Wolf YI, Koonin EV, Ettema TJ (marzo de 2019). "Los genomas de virus de sedimentos de aguas profundas expanden el megaviroma oceánico y apoyan los orígenes independientes del gigantismo viral". mBio . 10 (2): e02497-02418. doi :10.1128/mBio.02497-18. PMC 6401483 . PMID  30837339. 
  24. ^ Yutin N, Wolf Y, Koonin EV (2014). "Origen de virus gigantes a partir de virus de ADN más pequeños, no de un cuarto dominio de la vida celular". Virology . 466–467 (2014): 38–52. doi :10.1016/j.virol.2014.06.032. PMC 4325995 . PMID  25042053. 
  25. ^ Deeg CM, Chow CT, Suttle CA (marzo de 2018). "El virus Bodo saltans que infecta a los cinetoplastos (BsV), una ventana a los virus gigantes más abundantes en el mar". eLife . 7 : e33014. doi : 10.7554/eLife.33014 . PMC 5871332 . PMID  29582753. 
  26. ^ Arslan D, Legendre M, Seltzer V, Abergel C, Claverie JM (octubre de 2011). "Un pariente lejano de Mimivirus con un genoma más grande destaca las características fundamentales de Megaviridae". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (42): 17486–91. Bibcode :2011PNAS..10817486A. doi : 10.1073/pnas.1110889108 . PMC 3198346 . PMID  21987820. 
  27. ^ Colson P, Yutin N, Shabalina SA, Robert C, Fournous G, La Scola B, Raoult D, Koonin EV (2011). "Virus con más de 1000 genes: Mamavirus, una nueva cepa de mimivirus de Acanthamoeba polyphaga y reanotación de genes de Mimivirus". Biología y evolución del genoma . 3 : 737–42. doi : 10.1093/gbe/evr048. PMC 3163472 . PMID  21705471. 
  28. ^ Legendre M, Santini S, Rico A, Abergel C, Claverie JM (marzo de 2011). "Rompiendo la barrera de los 1000 genes para Mimivirus usando secuenciación ultra profunda del genoma y del transcriptoma". Virology Journal . 8 (1): 99. doi : 10.1186/1743-422X-8-99 . PMC 3058096 . PMID  21375749. 
  29. ^ Boyer, M.; Azza, S.; Barrassi, L.; Klose, T.; Campocasso, A.; Pagnier, I.; Fournous, G.; Borg, A.; et al. (2011). "Mimivirus muestra una reducción dramática del genoma después de un cultivo intraamoebal". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 108 (25): 10296–301. Bibcode :2011PNAS..10810296B. doi : 10.1073/pnas.1101118108 . PMC 3121840 . PMID  21646533. 
  30. ^ Abrahão J, Silva L, Silva LS, Khalil JY, Rodrigues R, Arantes T, Assis F, Boratto P, Andrade M, Kroon EG, Ribeiro B, Bergier I, Seligmann H, Ghigo E, Colson P, Levasseur A, Kroemer G, Raoult D, La Scola B (febrero de 2018). "El Tupanvirus gigante de cola posee el aparato de traducción más completo de la virosfera conocida". Comunicaciones de la naturaleza . 9 (1): 749. Código bibliográfico : 2018NatCo...9..749A. doi :10.1038/s41467-018-03168-1. PMC 5829246 . PMID  29487281. 
  31. ^ cabeza y cola, respectivamente
  32. ^ Especies de Tupanvirues de lagos de soda y de aguas profundas, respectivamente
  33. ^ Fischer, MG; Allen, MJ; Wilson, WH; Suttle, CA (2010). "Virus gigante con una notable dotación de genes infecta zooplancton marino" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 107 (45): 19508–13. Bibcode :2010PNAS..10719508F. doi : 10.1073/pnas.1007615107 . PMC 2984142 . PMID  20974979. 
  34. ^ "Lista de virus gigantes". Grupo de Bioinformática del PIT, Departamento de Ciencias de la Computación . Universidad de Eötvös. 26 de marzo de 2015.
  35. ^ "Lista de virus gigantes". PIT Bioinformatics Group. 26 de marzo de 2015. Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  36. ^ Zauberman N, Mutsafi Y, Halevy DB, Shimoni E, Klein E, Xiao C, Sun S, Minsky A (mayo de 2008). Sugden B (ed.). "Distintos portales de empaquetado y salida de ADN en el virus Acanthamoeba polyphaga mimivirus". Más biología . 6 (5): e114. doi : 10.1371/journal.pbio.0060114 . PMC 2430901 . PMID  18479185. 
  37. ^ Fischer MG, Suttle CA (abril de 2011). "Un virófago en el origen de grandes transposones de ADN". Science . 332 (6026): 231–4. Bibcode :2011Sci...332..231F. doi :10.1126/science.1199412. PMID  21385722. S2CID  206530677.