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Betacoronavirus

El betacoronavirus (β-CoV o Beta-CoV) es uno de los cuatro géneros ( Alpha -, Beta- , Gamma- y Delta- ) de coronavirus . Los virus miembros son virus de ARN de cadena positiva con envoltura que infectan a mamíferos , incluidos los humanos . El reservorio natural de los betacoronavirus son los murciélagos y los roedores. Los roedores son el reservorio del subgénero Embecovirus , mientras que los murciélagos son el reservorio de los otros subgéneros. [1]

Cada género de coronavirus está compuesto por diferentes linajes virales, y el género betacoronavirus contiene cuatro de estos linajes: A, B, C, D. En la literatura más antigua, este género también se conoce como "coronavirus del grupo 2". El género pertenece a la subfamilia Orthocoronavirinae, en la familia Coronaviridae , del orden Nidovirales .

Los betacoronavirus de mayor importancia clínica en relación con los humanos son el OC43 y el HKU1 (que pueden causar el resfriado común ) del linaje A, el SARS-CoV-1 y el SARS-CoV-2 (causantes del SARS y la COVID-19 respectivamente) del linaje B, [2] y el MERS-CoV (causante del MERS ) del linaje C. El MERS-CoV es el primer betacoronavirus perteneciente al linaje C que se sabe que infecta a los humanos. [3] [4]

Etimología

El nombre "betacoronavirus" se deriva del griego antiguo βῆτα ( bē̂ta , "la segunda letra del alfabeto griego "), y κορώνη (korṓnē, "guirnalda, corona"), que significa corona, que describe la apariencia de las proyecciones de la superficie vistas bajo microscopio electrónico que se asemejan a una corona solar . Esta morfología es creada por los peplómeros de la espícula viral (S) , que son proteínas que pueblan la superficie del virus y determinan el tropismo del huésped . El orden Nidovirales recibe su nombre del latín nidus , que significa 'nido'. Se refiere a la producción de este orden de un conjunto anidado de ARNm subgenómicos 3'-coterminales durante la infección. [5]

Estructura

MERS-CoV: estructura, unión, entrada y composición genómica

Se han resuelto varias estructuras de las proteínas de la espícula. El dominio de unión al receptor en la proteína de la espícula de los coronavirus alfa y beta está catalogado como InterPro :  IPR018548 . [6] La proteína de la espícula, una máquina de fusión de tipo 1 , se ensambla en un trímero ( PDB : 3jcl, 6acg ​); su estructura central se asemeja a la de las proteínas F (de fusión) del paramixovirus . [7] El uso del receptor no está muy conservado; por ejemplo, entre los Sarbecovirus , solo un sublinaje que contiene el SARS comparte el receptor ACE2 .

Los virus del subgénero Embecovirus se diferencian de todos los demás del género en que tienen una proteína adicional más corta (8 nm) similar a una espícula llamada hemaglutinina esterasa (HE) ( P15776 ). Se cree que se adquirió del virus de la influenza C. [ 5] [8]

Genoma

Genomas de alfacoronavirus y betacoronavirus

Los coronavirus tienen un genoma de gran tamaño, que varía entre 26 y 32 kilobases. La estructura general del genoma del β-CoV es similar a la de otros CoV, con una poliproteína replicasa ORF1ab ( rep , pp1ab ) que precede a otros elementos. Esta poliproteína se divide en 16 proteínas no estructurales (véase la anotación UniProt de SARS rep , P0C6X7 ).

En mayo de 2013, GenBank contaba con 46 genomas completos publicados de los CoV α- (grupo 1), β- (grupo 2), γ- (grupo 3) y δ- (grupo 4). [9]

Recombinación

La recombinación genética puede ocurrir cuando dos o más genomas virales están presentes en la misma célula huésped. El camello dromedario Beta-CoV HKU23 exhibe diversidad genética en la población de camellos africanos. [10] Contribuyen a esta diversidad varios eventos de recombinación que tuvieron lugar en el pasado entre betacoronavirus estrechamente relacionados del subgénero Embecovirus . [10] También el betacoronavirus, SARS-CoV humano , parece haber tenido una historia compleja de recombinación entre coronavirus ancestrales que se hospedaron en varios grupos animales diferentes. [11] [12]

Patogenesia

Ciclo de replicación de los virus del género Betacoronavirus

Los alfa- y betacoronavirus infectan principalmente a los murciélagos, pero también infectan a otras especies como los humanos , los camellos y los roedores . [13] [14] [15] Los betacoronavirus que han causado epidemias en humanos generalmente inducen fiebre y síntomas respiratorios. Incluyen:

Clasificación

Árbol filogenético de los linajes del género Betacoronavirus con detalle para SARS-CoV y MERS-CoV

Dentro del género Betacoronavirus (Grupo 2 CoV), tradicionalmente se han reconocido cuatro subgéneros o linajes (A, B, C y D). [5] Los cuatro linajes también se han nombrado utilizando letras griegas o numéricamente. [9] Un quinto subgénero, Hibecovirus , se agregó más recientemente. [16] Los subgéneros y especies miembros incluyen: [17]

Embecovirus(linaje A)

Betacoronavirus 1

Coronavirus chino Rattus HKU24
Coronavirus humano HKU1
Coronavirus murino

Miodes coronavirus 2JL14

Sarbecovirus(linaje B)

Coronavirus relacionado con el síndrome respiratorio agudo severo (SARSr-CoV o SARS-CoV)

Merbecovirus(linaje C)

Coronavirus del erizo 1
Coronavirus relacionado con el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV)
Coronavirus del murciélago Pipistrellus HKU5
Coronavirus del murciélago Tylonycteris HKU4

Nobecovirus(linaje D)

Coronavirus del murciélago Eidolon C704 Coronavirus
del murciélago Rousettus GCCDC1 Coronavirus del
murciélago Rousettus HKU9

Hibecovirus

Murciélago Hp-betacoronavirus Zhejiang2013

Véase también

Referencias

  1. ^ Wartecki, Adrian; Rzymski, Piotr (junio de 2020). "Sobre los coronavirus y sus asociaciones con el entorno acuático y las aguas residuales". Agua . 12 (6): 1598. doi : 10.3390/w12061598 .
  2. ^ "Filogenia de los betacoronavirus similares al SARS". nextstrain . Consultado el 18 de enero de 2020 .
  3. ^ ProMED. MERS-CoV-Mediterráneo oriental (06) (http://www.promedmail.org/)
  4. ^ Memish, ZA; Zumla, AI; Al-Hakeem, RF; Al-Rabeeah, AA; Stephens, GM (2013). "Grupo familiar de infecciones por coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio". New England Journal of Medicine . 368 (26): 2487–94. doi : 10.1056/NEJMoa1303729 . PMID  23718156.
  5. ^ abc Woo, Patrick CY; Huang, Yi; Lau, Susanna KP; Yuen, Kwok-Yung (24 de agosto de 2010). "Análisis bioinformático y genómico del coronavirus". Virus . 2 (8): 1804–20. doi : 10.3390/v2081803 . PMC 3185738 . PMID  21994708. 
  6. ^ Huang, C; Qi, J; Lu, G; Wang, Q; Yuan, Y; Wu, Y; Zhang, Y; Yan, J; Gao, GF (1 de noviembre de 2016). "Dominio de unión al receptor putativo de la proteína de pico HKU9 del coronavirus derivada de murciélago: evolución de los motivos de unión al receptor de betacoronavirus". Bioquímica . 55 (43): 5977–88. doi : 10.1021/acs.biochem.6b00790 . PMC 7075523 . PMID  27696819. 
  7. ^ Walls, Alexandra C.; Tortorici, M. Alejandra; Bosch, Berend-Jan; Frenz, Brandon; Rottier, Peter JM; DiMaio, Frank; Rey, Félix A.; Veesler, David (8 de febrero de 2016). "Estructura de un trímero de glucoproteína de la espícula del coronavirus mediante criomicroscopía electrónica". Nature . 531 (7592): 114–117. Bibcode :2016Natur.531..114W. doi :10.1038/nature16988. PMC 5018210 . PMID  26855426. 
  8. ^ Bakkers, Mark JG; Lang, Yifei; Feitsma, Louris J.; Hulswit, Rubén JG; Poot, Stefanie AH de; Vliet, furgoneta Arno LW; Margen, Irina; Groot-Mijnes, Jolanda DF de; Kuppeveld, Frank JM van; Langereis, Martijn A.; Huizinga, Eric G. (8 de marzo de 2017). "La adaptación del betacoronavirus a los humanos implicó la pérdida progresiva de la actividad de la lectina hemaglutinina-esterasa". Célula huésped y microbio . 21 (3): 356–366. doi : 10.1016/j.chom.2017.02.008 . ISSN  1931-3128. PMC 7104930 . PMID  28279346. 
  9. ^ ab Cotten, Matthew; Lam, Tommy T.; Watson, Simon J.; Palser, Anne L.; Petrova, Velislava; Grant, Paul; Pybus, Oliver G.; Rambaut, Andrew; Guan, Yi; Pillay, Deenan; Kellam, Paul; Nastouli, Eleni (19 de mayo de 2013). "Secuenciación profunda del genoma completo y análisis filogenético del nuevo betacoronavirus humano". Enfermedades infecciosas emergentes . 19 (5): 736–42B. doi :10.3201/eid1905.130057. PMC 3647518 . PMID  23693015. 
  10. ^ ab Diversidad del coronavirus del camello dromedario HKU23 en camellos africanos reveló múltiples eventos de recombinación entre betacoronavirus estrechamente relacionados del subgénero Embecovirus. So RTY, et al. J Virol. 2019. PMID  31534035
  11. ^ Stanhope MJ, Brown JR, Amrine-Madsen H. Evidencia del análisis evolutivo de secuencias de nucleótidos para una historia recombinante del SARS-CoV. Infect Genet Evol. 2004 Mar;4(1):15-9. PMID  15019585
  12. ^ Zhang XW, Yap YL, Danchin A. Prueba de la hipótesis de un origen recombinante del coronavirus asociado al SARS. Arch Virol. Enero de 2005;150(1):1-20. Publicación electrónica 11 de octubre de 2004. PMID  15480857
  13. ^ Woo, PC; Wang, M.; Lau, SK; Xu, H.; Poon, RW; Guo, R.; Wong, BH; Gao, K.; Tsoi, HW; Huang, Y.; Li, KS; Lam, CS; Chan, KH; Zheng, BJ; Yuen, KY (2007). "El análisis comparativo de doce genomas de tres nuevos coronavirus del grupo 2c y del grupo 2d revela características únicas de grupo y subgrupo". Revista de Virología . 81 (4): 1574–85. doi :10.1128/JVI.02182-06. PMC 1797546 . PMID  17121802. 
  14. ^ Lau, SK; Woo, ordenador personal; Sí, CC; Fanático, RY; Huang, Y.; Wang, M.; Guo, R.; Lam, CS; Tsang, Alaska; Lai, KK; Chan, KH; Che, XY; Zheng, BJ; Yuen, KY (2012). "Aislamiento y caracterización de un nuevo coronavirus del subgrupo A de Betacoronavirus, coronavirus de conejo HKU14, a partir de conejos domésticos". Revista de Virología . 86 (10): 5481–96. doi :10.1128/JVI.06927-11. PMC 3347282 . PMID  22398294. 
  15. ^ Zhang, Wei; Zheng, Xiao-Shuang; Agwanda, Bernard; Ommeh, Sheila; Zhao, Kai; Lichoti, Jacqueline; Wang, Ning; Chen, Jing; Li, Bei; Yang, Xing-Lou; Mani, Shailendra; Ngeiywa, Kisa-Juma; Zhu, Yan; Hu, Ben; Onyuok, Samson Omondi; Yan, Bing; Anderson, Danielle E.; Wang, Lin-Fa; Zhou, Peng; Shi, Zheng-Li (24 de octubre de 2019). "Evidencia serológica de coinfección por CoV relacionada con MERS-CoV y HKU8 en camellos de Kenia". Microbios e infecciones emergentes . 8 (1): 1528-1534. doi :10.1080/22221751.2019.1679610. PMC 6818114 . Número de modelo:  PMID31645223. 
  16. ^ Wong, Antonio CP; Li, Xin; Lau, Susanna KP; Woo, Patrick CY (2019). "Epidemiología global de los coronavirus de murciélago". Viruses . 11 (2): 174. doi : 10.3390/v11020174 . PMC 6409556 . PMID  30791586. 
  17. ^ "Taxonomía de virus: publicación de 2019". talk.ictvonline.org . Comité Internacional de Taxonomía de Virus . Consultado el 20 de junio de 2020 .

Enlaces externos