Virus de la cafetería roenbergensis
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Virus de la cafetería roenbergensis
El virus gigante CroV con su virófago Mavirus.png
El virus gigante CroV con su virófago Mavirus en la parte inferior izquierda [1]
Clasificación de virus mi
(no clasificado):Virus
Reino :Varidnaviria
Reino:Bamfordvirae
Filo:Nucleocitoviricota
Clase:Megaviricetos
Pedido:Imitervirales
Familia:Mimiviridae
Género:Cafeteriavirus
Especies:
Virus de la cafetería roenbergensis

El virus Cafeteria roenbergensis ( CroV ) es un virus gigante que infecta alflagelado bicosécido marino Cafeteria roenbergensis , miembro de la comunidad del microzooplancton.

Historia

El virus se aisló de muestras de agua de mar recolectadas en el Golfo de México durante 1989 a 1991, en un hospedador flagelado que se identificó erróneamente como perteneciente al género Bodo ; de ahí la designación original del virus como BV-PW1. Se demostró que el virus tenía unos 300 nm de diámetro y una estructura interna compleja, así como evidencia de una supuesta estructura similar a una cola. [2] El trabajo adicional sobre el virus indicó que el huésped era un aislado del género Cafeteria y que el genoma tenía un contenido de G + C de ~ 34%. Un análisis más detallado sugirió que la helicasa del virus estaba relacionada filogenéticamente con las que se encuentran en la familia Asfarviridae , y que el virus compartía propiedades con miembros de la familia Asfarviridae .Grupo de virus de ADN grande nucleocitoplasmático . [3] CroV tiene uno de los genomas más grandes de todos los virus marinos conocidos, que consta de ~ 730.000 pares de bases de ADN de doble hebra. [4] Entre sus 544 genes codificadores de proteínas predichos, hay varios que generalmente están restringidos a organismos celulares, como factores de traducción y enzimas para la reparación del ADN y la síntesis de carbohidratos . CroV está relacionado lejanamente con Mimivirus y pertenece a un grupo de virus conocidos como virus nucleocitoplasmáticos de ADN grande . [5] El mismo CroV está parasitado por un virófago llamado " Mavirus ".[6] [7]

Composición y estructura de las proteínas virales

Imágenes de Cryo-EM de CroV en comparación con APMV. (A) Micrografía crioelectrónica de cuatro partículas de CroV. (B) Partícula única de CroV con depresión del núcleo cóncavo (flecha blanca). (C) Partícula única de APMV. Las barras de escala en (A – C) representan 2000 Å.
Reconstrucción crio-EM del virión CroV y arreglos de capsómeros de otros virus icosaédricos gigantes. (A) Reconstrucción de la cápside de CroV. La isosuperficie del mapa fue coloreada por pentasimetrones (púrpura) y trisimetrones (azul, rojo, verde, cian y naranja). Uno de los 30 bordes del icosaedro está marcado por una línea cian. Se amplían dos áreas de superficie (a, b) y los capsómeros seleccionados se etiquetan con triángulos amarillos para mostrar sus orientaciones. (B – E) Las caras icosaédricas aisladas de las cápsides CroV, PBCV-1, CIV y PpV01 se muestran esquemáticamente. Se enumeran sus números T, números de capsómero de unidad asimétrica y números de capsómero de trisimetrón. Los símbolos de 5, 3 y 2 veces se indican en rojo y las ASU están delineadas en azul.

La composición de proteína viral incluye 141 proteínas codificadas que se han identificado en CroV, un número que se cree que está muy próximo a la totalidad del proteoma del virión . El virus empaqueta varios grupos distintos de proteínas, incluida una vía supuestamente completa de reparación por escisión de bases (BER). Esta es la maquinaria de reparación de ADN más extensa que se haya observado hasta ahora en un virus. También es el primer virus que se encuentra con una proteína de canal iónico mecanosensible , que puede proteger al genoma del daño osmótico. [8] El CroV maduro consiste en una capa de proteína externa de 300 nm de diámetro con simetría icosaédrica, una membrana lipídica subyacente y un núcleo interno que contiene el genoma. [9]La resolución de la estructura del virus por microscopía crioelectrónica produjo una cápside de virus icosaédrica con un número T de 499 y un nuevo modelo para el ensamblaje de la cápside para virus gigantes.

Genoma viral

Un diagrama del genoma de CroV, que muestra las categorías funcionales de lo que codifica el genoma, cuando en la vida viral se expresan los genes, los tipos de promotores, así como los tipos de repeticiones.

CroV es el único miembro del género Cafeteriavirus en la familia Mimiviridae dentro del orden propuesto Megavirales. [10] El análisis filogenético indica que el virus es un virus nucleocitoplasmático de ADN grande (virus NCLD). El mimivirus de Acanthamoeba polyphaga es su pariente más cercano conocido, aunque los dos virus comparten menos de un tercio de los genes homólogos . [4]

El genoma viral es principalmente una hebra de 618.000 pares de bases flanqueada por repeticiones grandes y muy repetitivas en ambos extremos del genoma. Se teoriza que estas tapas grandes protegen los extremos de la región codificadora de proteínas, similar a los telómeros de los eucariotas . Debido a la producción de genes transcripcionales, como el de la tRNA sintetasa, el virus es capaz de modificar y regular la maquinaria de traducción del huésped, lo que hace que CroV sea menos dependiente de los componentes de la célula huésped. El 5% del genoma consta de elementos repetitivos que tienen un propósito aún desconocido. Se observó una región de 38.000 bases que se cree que está relacionada con el metabolismo de los carbohidratos.. El virus contiene vías que ayudan a ayudar en la biosíntesis de KDO (3-desoxi-d-mano-octulosonato). Se identificaron la presencia y expresión de 10 genes involucrados en la síntesis de glicoproteínas, lo que sugiere que CroV es capaz de participar potencialmente en el reconocimiento de células viriónicas. [4]

CroV también codifica varias otras proteínas interesantes. Codifica una vía biosintética completa para la creación del ácido 3-desoxi-D-mano-oct-2-ulosónico , o KDO, que es un componente de las paredes celulares de las bacterias gramnegativas . También codifica dos fotoliasas diferentes , que reparan el daño del ADN causado por la radiación ultravioleta . CroV también codifica proteínas que pueden llevar a cabo la ubiquitinación , que es una modificación postraduccional de proteínas que funciona en la señalización celular. [11]

Replica viral

VF es la "fábrica de virus", donde se produce la replicación de CroV. La punta de flecha blanca indica partículas CroV recién formadas. Las flechas blancas de tallo largo indican mavirus, un virófago que infecta a CroV.

La reproducción viral ocurre en grandes construcciones conocidas como grandes fábricas citoplasmáticas o fábricas virales. Este es el sitio donde se cree que tiene lugar la replicación del ADN , la transcripción y el ensamblaje de partículas. Estas fábricas también son los principales objetivos del virófago Mavirus , que utiliza maquinaria CroV para replicarse. El mavirus es un virus de ADN bicatenario circular de 19.000 kb. La infección maviral reduce la muerte de la célula huésped al interferir con la infección y la replicación por CroV. [12] El mavirus se integra en el genoma de las células de Cafeteria roenbergensis y, por lo tanto, confiere inmunidad a la población. [13]

CroV ingresa a las células a través de la fagocitosis . Una vez dentro de la célula, la cápside de CroV se desmonta y se liberan las proteínas virales y el genoma. CroV no utiliza la maquinaria de transcripción o traducción de la célula huésped. Permanece en el citoplasma, donde se forma y se replica una "fábrica de virus" independientemente del núcleo de la célula huésped . El genoma de CroV no está integrado en el genoma de la célula huésped. CroV codifica ocho subunidades de la ARN polimerasa dependiente de ADN y también codifica al menos seis factores de transcripción, lo que permite que el genoma del ADN se transcriba en ARNm sin el uso de proteínas de la célula. CroV luego puede traducir los ARNmen proteínas con la ayuda de la máquina de traducción de la célula y utilizando su propio ARNt sintetasa, ARNt y factores de iniciación de la traducción para afinar la traducción en su propio beneficio. [4]

Interacción con el anfitrión

CroV infecta a Cafeteria roenbergensis , que es un zooflagelado marino. CroV es fatal para la célula huésped. Esto afecta la ecología costera porque la Cafetería roenbergensis se alimenta de bacterias que se encuentran en el agua. Cuando hay un bajo número de Cafeteria roenbergensis debido a extensas infecciones por CroV, las poblaciones bacterianas aumentan exponencialmente. [4]

Referencias

  1. ^ Duponchel, S. y Fischer, MG (2019) "¡Viva lavidavirus! Cinco características de virófagos que parasitan virus de ADN gigantes". Patógenos PLoS , 15 (3). doi : 10.1371 / journal.ppat.1007592 .El material se copió de esta fuente, que está disponible bajo una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0 .
  2. ^ DR Garza; CA Suttle (1995). "Grandes virus de ADN de doble hebra que causan la lisis de un nanoflagelado heterotrófico marino ( Bodo sp .) Ocurren en comunidades virales marinas naturales" . Ecología microbiana acuática . 9 (3): 203–210. doi : 10.3354 / ame009203 .
  3. ^ St. John, Tanya Marie (mayo de 2003). Caracterización de un virus de ADN grande (BV-PW1) que infecta al nanoflagelado marino heterotrófico Cafeteria sp (MSc). Vancouver, Canadá: Universidad de Columbia Británica. doi : 10.14288 / 1.0090960 . hdl : 2429/14364 .
  4. ^ a b c d e Matthias G. Fischer; Michael J. Allen; William H. Wilson; Curtis A. Suttle (2010). "Un virus gigante con un notable complemento de genes infecta el zooplancton marino" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 107 (45): 19508–19513. Código Bibliográfico : 2010PNAS..10719508F . doi : 10.1073 / pnas.1007615107 . PMC 2984142 . PMID 20974979 .   
  5. ^ Matthias Fischer. "Virología y Microbiología Marina del Laboratorio Suttle: Perfil: Matthias Fischer" . Laboratorio Suttle . Consultado el 26 de octubre de 2010 .
  6. ^ John Timmer. "Un virus tan grande que se pone virus" . Ars Technica . Consultado el 5 de marzo de 2010 .
  7. ^ Fischer, MG; Suttle, CA (2011). "Un virófago en el origen de grandes transposones de ADN". Ciencia . 332 (6026): 231–234. Código bibliográfico : 2011Sci ... 332..231F . doi : 10.1126 / science.1199412 . PMID 21385722 . S2CID 206530677 .  
  8. ^ Fischer, Matthias; Kelly, Isabelle; Foster, Leonard; Suttle, Curtis (octubre de 2014). "El virus virión Catereria roenbergensis (CroV) contiene un conjunto complejo de proteínas para la transcripción y reparación del ADN" . Virología . 466–467: 82–94. doi : 10.1016 / j.virol.2014.05.029 . PMID 24973308 . 
  9. ^ Xiao, C .; Fischer, MG; Bolotaulo, DM; Ulloa-Rondeau, N .; Avila, GA; Suttle, CA (julio de 2017). "La reconstrucción de Cryo-EM de la cápside del virus Cafeteria roenbergensis sugiere una nueva ruta de ensamblaje para virus gigantes" . Informes científicos . 7 (1): 5484. Bibcode : 2017NatSR ... 7.5484X . doi : 10.1038 / s41598-017-05824-w . PMC 5511168 . PMID 28710447 .  >
  10. ^ Colson, P; De Lamballerie, X; Yutin, N; Asgari, S; Bigot, Y; Bideshi, BK; Cheng, XW; Federici, BA; Van Etten, JL; Koonin, EV; La Scola, B; Raoult, D (diciembre de 2013). " " Megavirales ", una nueva orden propuesta para virus nucleocitoplasmáticos de ADN grande" . Archivos de Virología . 158 (12): 2517-21. doi : 10.1007 / s00705-013-1768-6 . PMC 4066373 . PMID 23812617 .  
  11. ^ Van Etten, James (2011). "Otro virus realmente grande" . Virus . 3 (12): 32–46. doi : 10.3390 / v3010032 . PMC 3187590 . PMID 21994725 .  
  12. ^ Fischer, Matthias; Suttle, Curtis (abril de 2011). "Un virófago en el origen de grandes transposones de ADN". Ciencia . 332 (6026): 231–234. Código bibliográfico : 2011Sci ... 332..231F . doi : 10.1126 / science.1199412 . PMID 21385722 . S2CID 206530677 .  
  13. ^ Fischer MG, Hackl (diciembre de 2016). "Integración del genoma del huésped y reactivación inducida por virus gigantes del mavirus virófago". Naturaleza . 540 (7632): 288–91. Código Bib : 2016Natur.540..288F . doi : 10.1038 / nature20593 . PMID 27929021 . S2CID 4458402 .  

enlaces externos

  • Biodiversidad: más complicado de lo que piensas. Un nuevo virus gigante está confundiendo viejas certezas , The Economist , 28 de octubre de 2010
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