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| ラビダウイルス科 | |
|---|---|
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| スプートニクのヴィロファージ | |
ウイルスの分類 
| |
| (ランク外): | ウイルス |
| 領域: | バリドナビリア |
| 王国： | バンフォードヴィラエ |
| 門: | プレプラスミウイルス |
| クラス： | マベリビリケテス |
| 注文： | プリクラウソウイルス科 |
| 家族： | ラビダウイルス科 |
| 属と種 | |
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ヴィロファージの寄生生活様式 [1]
(A) 宿主細胞が巨大ウイルスにのみ感染すると、後者は細胞質ウイルス工場を設立して複製し、新しいウイルス粒子を生成し、宿主細胞は複製サイクルの終わりに溶解する可能性が最も高くなります。(B) 宿主細胞が巨大ウイルスとそのヴィロファージに共感染すると、後者は巨大ウイルス工場に寄生します。ヴィロファージの存在は、複製効率を低下させ、宿主細胞の生存率を高めることで、巨大ウイルスの感染性に重大な影響を与える可能性があります。
(C) 巨大ウイルスゲノムがプロヴィロファージに寄生されると、後者は巨大ウイルスの複製中に発現します。ヴィロファージは巨大ウイルス工場から生成され、巨大ウイルスの複製を阻害し、宿主細胞の生存率を高めます。
VF: ウイルス工場
ヴィロファージとサテライトウイルスのライフスタイル [1]
(A) ヴィロファージの複製は、巨大ウイルスの発現/複製複合体に依存して、巨大ウイルス宿主のウイルス工場で完全に発生すると考えられています。(B) サテライトウイルスの概念は、ウイルスが宿主細胞の機構を使用して核内でゲノムの発現と複製を開始し、その後細胞質に移動することを示唆しています。細胞質では、サテライトウイルスがヘルパーウイルスの形態形成機構を乗っ取って子孫を生成します。
ヴィロファージは、別のウイルスとの共感染を必要とする小さな二本鎖 DNA ウイルス ファージです。共感染するウイルスは、通常、巨大ウイルスです。ヴィロファージは、共感染する巨大ウイルスのウイルス複製工場を利用して自身の複製を行います。ヴィロファージの特徴の 1 つは、共感染するウイルスと寄生関係にあることです。複製のために巨大ウイルスに依存することで、巨大ウイルスが不活性化されることがよくあります。ヴィロファージは、宿主生物の回復と生存を改善する可能性があります。
既知のすべてのヴィロファージは、ラビダウイルス科（「大きなウイルスに依存または関連する」+ -viridae）に分類されます。 [2]
発見
最初のヴィロファージは2008年にパリの冷却塔で発見されました。これは共感染する巨大ウイルス、アカンサメーバ・カステラーニ・ ママウイルス（ACMV）とともに発見されました。このヴィロファージはスプートニクと名付けられ、その複製はACMVとその細胞質複製機構の共感染に完全に依存していました。スプートニクはACMVに対する阻害効果があり、宿主の生存を改善することも発見されました。他の特徴付けられたヴィロファージには、スプートニク2、スプートニク3、ザミロン、マウイルスなどがあります。[3] [4] [5] [6]
これらのヴィロファージの大部分は、メタゲノムデータセットの 解析によって発見されています。メタゲノム解析では、DNA配列を複数のバイオインフォマティクスアルゴリズムにかけ、特定の重要なパターンと特徴を抽出します。これらのデータセットには、巨大ウイルスとヴィロファージが含まれています。これらは、すでに配列解析されているヴィロファージと類似する約17～20 kbpの配列を探すことで分離されます。これらのヴィロファージは、線状または環状の二本鎖DNAゲノムを持つことができます。 [7]培養された既知のヴィロファージは、長さ約40～80ナノメートルの正二十面体のカプシド粒子を持ち、[8]ヴィロファージ粒子は非常に小さいため、電子顕微鏡を使用して観察する必要があります。メタゲノム配列に基づく解析は、約57の完全および部分的なヴィロファージゲノムを予測するために使用されており[9]、2019年12月には、27の異なる分類群から、ヒトの腸、植物の根圏、陸地の地下を含む多様な生息地から328の高品質（完全またはほぼ完全な）ゲノムを特定しました[10] 。
ホスト範囲と複製
ヴィロファージが複製するには、共感染ウイルスが必要です。ヴィロファージは、単独で複製するために必要な酵素を持っていません。ヴィロファージは、巨大なウイルス複製機構を使用して自身のゲノムを複製し、生存を続けます。ヴィロファージの宿主範囲には、二本鎖 DNA ゲノムを持つ巨大ウイルスが含まれます。ヴィロファージは、宿主の転写機構ではなく、これらの巨大ウイルスの転写機構を自身の複製に使用します。たとえば、サンバウイルスに関連するヴィロファージの発見により、ヴィロファージが巨大ウイルスを使用して複製している間、宿主内のウイルス濃度が減少しました。宿主アメーバも、サンバウイルスの感染から部分的に回復しました。[7]
ゲノム
ヴィロファージは、円形または線状の小さな二本鎖 DNAゲノムを持っています。これらのゲノムのサイズは、感染する巨大ウイルスによって異なります。ほとんどのヴィロファージのゲノムは約 17～30 kbp (キロベースペア) です。 [8] [9]ゲノムは、長さ約 40～80 nmの二十面体 カプシドによって保護されています。 [8]対照的に、共感染する巨大ウイルスのゲノムは、1～2 Mbp (メガベースペア)にもなります 。[7]ヴィロファージの最大のゲノムのいくつかは、アデノウイルスのゲノムサイズに似ています。[8]
現在までに知られているすべてのヴィロファージには4つのコア遺伝子がある。それらは、ヴィロファージ特有のメジャーおよびマイナーカプシドタンパク質（MCPおよびmCP）、PRO（システインプロテアーゼ）、およびDNAパッケージングATPaseである。2つのカプシドは、ほぼ普遍的に保存されたブロック内に見られる。[10] MCPには、バンフォードウイルスに典型的な2つの垂直なジェリーロールフォールドドメインがあり、mCP（ペントン）には通常のジェリーロールフォールドドメインがある。[11]
分類
スプートニクウイルス属とマウイルス属の2つの属を含むラビダウイルス科は、国際ウイルス分類委員会によって、ヴィロファージの分類のために設立された。この科は、プリクラウソウイルス目（リトアニア語のpriklausomas 、「依存する」に由来）に属する唯一の科であり、プリクラウソウイルス目は、マーベリウイルス綱（マーベリックトランスポゾンに由来）に属する唯一の目である。 [8] [12]
- ラビダウイルス科
- 未分類の属
さらに、メタゲノムから同定されたヴィロファージゲノムは、分離されたヴィロファージとともに、一貫したゲノム長、遺伝子含有量、生息地分布を持つ27の異なる系統群に分類されています。 [ 10]ロキの城のメタゲノムでは、さらに断片的なヴィロファージ配列がいくつか報告されています。 [13]
培養されたウイルスファージのゲノム構成
スプートニク、ザミロン、マウイルスのウイルスファージのゲノム表現。相同遺伝子は同一の色で表示されている。[14]
巨人の寄生虫は巨人である
既知のヴィロファージといくつかの従来のサテライトウイルスのウイルス粒子とゲノムのサイズを比較したグラフ。ボールのサイズはカプシドのサイズに比例しています。[1]
2003～2019年のヴィロファージ発見のタイムライン
共培養によって分離されたヴィロファージの説明と、ヴィロファージ分野における主要な発見を時系列で示すタイムライン。RNV: リオ・ネグロ・ヴィロファージ。 OLV: 有機湖ビロファージ。[1]
参考文献
- ^ abcd Mougari, S.、Sahmi-Bounsiar, D.、Levasseur, A.、Colson, P.、La Scola, B. (2019) 「巨大ウイルスのビロファージ: イレブンでの最新情報」。ウイルス、11 (8): 733.土井:10.3390/v11080733。
このソースからコピーされた資料は、クリエイティブ・コモンズ・アトリビューション4.0国際ライセンスの下で利用可能です。
- ^ Duponchel, S; Fischer, MG (2019年3月). 「Viva lavidaviruses! 巨大DNAウイルスに寄生するヴィロファージの5つの特徴」. PLOS Pathogens . 15 (3): e1007592. doi : 10.1371/journal.ppat.1007592 . PMC 6428243. PMID 30897185 .
- ^ Fischer MG、Suttle CA (2011年4 月)。「大型DNAトランスポゾンの起源となるヴィロファージ」。サイエンス。332 (6026): 231–4。Bibcode : 2011Sci ...332..231F。doi :10.1126/science.1199412。PMID 21385722。S2CID 206530677 。
- ^ Fischer MG 、 Hackl （2016年12月）。 「宿主ゲノム統合と巨大ウイルスによるビロファージmavirusの再活性化」。Nature。540 （ 7632）：288–91。Bibcode ：2016Natur.540..288F。doi ：10.1038/nature20593。PMID 27929021。S2CID 4458402。
- ^ 分類。「分類ブラウザ（Lavidaviridae）」www.ncbi.nlm.nih.gov 。 2023年9月20日閲覧。
- ^ 分類学。「分類学ブラウザ（プレプラズマウイルス門）」www.ncbi.nlm.nih.gov 。 2023年9月20日閲覧。
- ^ abc Katzourakis, Aris; Aswad, Amr (2014). 「宿主ゲノムにおける巨大ウイルス、ヴィロファージ、およびその近縁種の起源」BMC Biology . 12 : 2–3. doi : 10.1186/s12915-014-0051-y . PMC 4096385 . PMID 25184667.
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- ^ Duponchel, S. および Fischer, MG (2019) 「Viva lavidaviruses! 巨大 DNA ウイルスに寄生する virophages の 5 つの特徴」PLoS pathogens、15 (3)。doi : 10.1371/journal.ppat.1007592。資料はこのソースからコピーされたもので、Creative Commons Attribution 4.0 International License に基づいて利用可能です。