YKSISÄIKEINEN DNA-VIRUS: RAKENNE, REPLIKAATIO, MERKITYS - BIOLOGIA - 2026

Yksijuosteinen DNA-virus (ssDNA) tai ssDNA (”yksijuosteinen”) on tarttuva biologinen kokonaisuus, jonka genomi koostuu yhden lohkon genomisen materiaalin, minkä vuoksi niitä kutsutaan tällä nimellä.

Näille viruksille on tunnusomaista, että RNA: ta ei käytetä klassisena välituotteena viruksen replikaation aikana, koska viruksina käytetään RNA-viruksia (yksijuosteisia tai kaksijuosteisia) tai dsDNA-viruksia (kaksijuosteisia).

Lähde: Englanti Wikipedian käyttäjä Graham Beards

David Baltimore -luokituksen mukaan nämä virukset kuuluvat ryhmään II, mukaan lukien erittäin pienet virukset (enintään 20 nm), jotka voivat tartuttaa bakteereja, kasveja ja eläimiä.

Rakenne

Näillä viruksilla on hyvin yksinkertainen rakenne. Ne koostuvat kapsiidista ilman päällystettä tai verhokäyrää, joka ei ylitä 20 nm. Sen muoto on yleensä pallomainen, ja siinä on ikosaedrinen symmetria (20-puolinen monihalkaisija). Jokaisella kapsidin muodostavalla kapsomeerillä on kolmionmuoto.

Kapsiidi, joka koostuu joukosta virusproteiineja, sisältää yhden DNA-juosteen (siis ssDNA-viruksen) suojaten siten genomia ja sisältää myös isäntäsolujen tunnistamiseen erikoistuneita proteiineja. Sen sisällä on myös ssDNA: han liittyviä proteiineja.

replikointi

Virukset saavat lisääntymis- tai lisääntymiskyvyn vain syöttämällä tai tartuttamalla soluun ja ottamalla haltuun sen replikaatiokoneet. Vaikka jälkimmäisillä on genomi, geenimateriaali ei ole riittävä replikoitumaan itsenäisesti.

Yksinkertaistetussa muodossa viruksen on indusoitava isäntäsolu valmistamaan kaikki tarvittavat komponentit uusien virusten valmistamiseksi. Kaksisäikeisellä DNA: lla olevilla viruksilla on positiivisen ja negatiivisen polaarisuuden vyöhykkeitä, jotka täydentävät toisiaan.

Samaan aikaan yksijuosteisten virusten on kehitettävä ketju, jonka ne tarvitsevat replikoituakseen. Tämä tarkoittaa, että ennen kuin näiden virusten mRNA voidaan syntetisoida, on syntetisoitava komplementaarinen DNA-kaista, joka on usein negatiivinen kaista (-), koska RNA-polymeraasiproteiini käyttää vain kaksijuosteista DNA: ta (dsDNA).

Jälkimmäistä käytetään näissä viruksissa replikaatiossa ja se on myös välittäjä transkriptiossa, jossa dsDNA: n negatiivinen juoste transkriptoidaan virus-mRNA: ksi. Kaksijuosteisen DNA: n synteesiä ja sitä seuraavaa transkriptiota välittävät soluentsyymit ja joissakin tapauksissa joidenkin virusluonteisten proteiinien osallistuminen.

Yksijuosteisten DNA-virusten tyypit

Useimmilla viruksilla, joilla on yksijuosteinen genomi (ssDNA / ssDNA), on + napaisuus, mikä tarkoittaa, että kun virukset on pakattu periytyvään materiaaliin virionissa, DNA-juosteella on positiivinen polaarisuus (+).

Toisinaan DNA: n negatiivinen kaista pakataan kuitenkin virukseen, jolloin sillä on negatiivinen polaarisuus (-).

Edellä mainituissa tapauksissa virus käyttää solun replikaatiokoneistoa komplementaarisen juosteen syntetisoimiseksi ja sen jälkeen syntetisoimaan mRNA: ta ja replikoitua.

Muissa harvemmissa tapauksissa virusgenomilla on +/- polaarisuus, mikä osoittaa, että se on kaksoissensketju, jossa yksi tai toinen komplementaarinen ketju voidaan syntetisoida.

SsDNA-bakteriofagi

Ff-perheen bakteriofagit (tai rihtaiset faagit), joihin sisältyy faagi f1, fd ja faagi M13, ovat hyvin samanlaisia ​​kuin bakteeripilaat, jotka sisältävät yhden pyöreän yksijuosteisen DNA-molekyylin.

Toisaalta, faagilla phi-x174 on myös ssDNA genomina. Tämä pieni virus, jonka halkaisija on vain 25 nm, on useita kertoja pienin kuin ohuin solukalvo. Se sisältää vain 5386 nukleotidia, jotka koodittavat vain yksitoista proteiinia, jotka muodostavat osan sen rakenteesta.

Yksijuosteiset DNA-virukset kasveissa

Kasvien valtakunnassa on myös suuri määrä tämän viruksen aiheuttamia sairauksia. Yleensä nämä ssDNA-virukset kuuluvat pääasiassa Geminiviridae- ja Nanoviridae-perheisiin, jotka aiheuttavat useita sairauksia, joilla on kasvien terveyttä.

Vektorit ovat aina hyönteisiä, jotka käyttävät kasvia ruuan lähteenä. Näiden sairauksien joukossa voidaan mainita kloroosivirus kahviherneissä ja maissiputkeissa, joiden päävektorina on heinäsirkka. Molemmissa tapauksissa mukana oleva virus on Mastrevirus-suku.

Muita esimerkkejä ovat kiinalainen tomaattivirus, joka johtuu tartunnasta Begomoviruksella, jonka vektorina ovat valkoperhot (Aleyrodidae), ja nanoviruksen tuottamien papujen nekroottinen lehti, joka vaikuttaa pääasiassa palkokasveihin.

Jotkut lääketieteellisesti tärkeät yksijuosteiset DNA-virukset

Ihmiselle on useita lääketieteellisesti tärkeitä viruksia, joiden perimä koostuu yksijuosteisesta DNA: sta. Jotkut ihmiseen vaikuttavat ssDNA-virukset ovat Parvoviridae-perheeseen kuuluvia viruksia, kuten parvovirus ja bocavirus.

Parvovirus B19

Parvovirus on pieni virus (välillä 18 - 26 nm), jolla on paljas ikosaedrinen kapseli (ilman kirjekuorta), ja mukoketjugenomilla voi olla negatiivinen tai positiivinen miele (- / +). Sen replikaatioon tarvitaan kasvavien solujen tai adjuvantiviruksen (riippuvuusvirus) läsnäolo.

Hypoteesit sen replikaatiosta osoittavat, että kun se on sisällytetty isäntäsoluun, se välittää genominsa ytimeen siten, että yksijuosteisesta DNA: sta tulee kaksijuosteinen isännän replikaatiotekijöiden, samoin kuin DNA-polymeraasien kanssa, joita esiintyy vain isäntäsoluissa. kasvavat solut.

Tämän virustaudin oireet eivät ole yleensä vaarallisia, sillä ne vaikuttavat pääasiassa lapsiin ja aiheuttavat ns. "Viidennen taudin". Tyypillisimpiä oireita ovat huomattava punoitus poskeissa, nenän tukkoisuus, alhainen kuume, lihaskipu ja päänsärky (kylmän tyypilliset ominaisuudet).

Siitä huolimatta, että se ei ole vakava, krooninen hemolyyttinen anemia voi aiheuttaa potilaille aplastista kriisiä ja aikuisilla pahentaa polyartriittia.

Niissä tapauksissa, joissa virus vaikuttaa naiseen raskauden aikana, se voi aiheuttaa ns. Hydrops fetalis -nimisen tilan, joka aiheuttaa sikiön kuoleman.

bocavirus

Bocavirus on myös äskettäin löydetty yksijuosteinen DNA-virus. Lapsilla se voi aiheuttaa akuutin hengityselinsairauden, joka on usein monimutkainen ja vakava. Alle kaksi vuotta vanhemmilla potilailla bocavirus voi aiheuttaa keuhkoputkentulehduksen hengityksen vinkumisen ja viremian ollessa jatkunut useita päiviä. Tapauksia on vain yksi.

Tämän viruksen leviämiseen on yleensä liitetty eritteitä hengitysteistä.

Adeno-assosioituneet virukset

Ne ovat viruksia, jotka kuuluvat sukuun Dependovirus. Nämä tartuttavat yleensä ihmisiä, mutta kykenevät lisääntymään vain adjuvantiviruksen avulla, joka on yleensä adenovirus. Nämä virukset eivät aiheuta sairauksia sinänsä, eivätkä ne muuta adenoviruksen aiheuttaman infektion vaikutuksia.

Kuitenkin, koska niillä on nämä ominaisuudet ja ominaisuus integroitua isännän kromosomeihin, ne ovat antaneet adeno-assosioituneille viruksille, joita on muunnettu geneettisesti, erinomaisiksi ehdokkaiiksi geenikorvaushoitoihin.

Muut Parvoviridae-perheen virukset, joissa on yksijuosteinen DNA, vaikuttavat vain tiettyihin eläintieteellisiin ryhmiin. Esimerkiksi densovirukset tartuttavat pääasiassa hyönteisiä.

Viitteet

1. Erskine, W. (2009). Linssit: kasvitiede, tuotanto ja käyttö. CABI.
2. Evans, J., ja Manson, A. (2011). Solun ja genetiikan perusteet + espanjalainen StudentConsult. Elsevier Espanja.
3. King, AM, Lefkowitz, E., Adams, MJ, ja Carstens, EB (toim.). (2011). Virusten taksonomia: Virusten taksonomiaa käsittelevän kansainvälisen komitean yhdeksäs raportti (osa 9). Elsevier.
4. Marcdante, K., ja Kliegman, RM (2016). Nelson Essentials of Pediatrics-E-Book: Ensimmäinen Etelä-Aasian painos. Elsevier terveystieteet.
5. Murray, PR, Rosenthal, KS ja Pfaller, MA (2017). Lääketieteellinen mikrobiologia. Elsevier terveystieteet.
6. Oxford, JS, Collier, LH ja Kellam, P. (2016). Ihmisen virologia. Oxford University Press.
7. Woodbury, CP (2003). Biokemia: Elävien solujen kemialliset reaktiot, volyymit 1 ja 2, kirjoittaneet David E. Metzler ja Carol M. Metzler (Iowan osavaltion yliopisto). Academic Press, New York.