JEDNOVLÁKNOVÝ VÍRUS DNA: ŠTRUKTÚRA, REPLIKÁCIA, VÝZNAM - BIOLÓGIE - 2025

Plietol DNA vírus jediný (ssDNA), alebo ssDNA ( "jednovláknové") je infekčné biologická entita, ktorého genóm je tvorený z jediného vlákna genómovej materiálu, a preto sa im hovorí týmto menom.

Tieto vírusy sú charakterizované tým, že počas replikácie vírusu nepoužívajú RNA ako klasický medziprodukt, čo sú vírusy, ktoré používajú vírusy RNA (jednovláknové alebo dvojvláknové) alebo vírusy dsDNA (dvojvláknové).

Zdroj: anglický používateľ Wikipedia Graham Beards

Podľa klasifikácie Davida Baltimora patria tieto vírusy do skupiny II, vrátane veľmi malých vírusov (do 20 nm), ktoré môžu infikovať baktérie, rastliny a zvieratá.

štruktúra

Tieto vírusy majú veľmi jednoduchú štruktúru. Skladajú sa z kapsidy bez povlaku alebo obalu, ktorá nepresahuje 20 nm. Jeho tvar je zvyčajne sférický s ikosedrickou symetriou (20-stranný mnohosten). Každý kapsomér, ktorý tvorí kapsid, má trojuholníkový tvar.

Kapsid, tvorený súborom vírusových proteínov, obsahuje jediný reťazec DNA (teda ssDNA vírus), čím chráni genóm a tiež zahrnuje proteíny špecializované na rozpoznávanie hostiteľských buniek. Vo vnútri sú aj proteíny spojené s ssDNA.

replikácie

Vírusy získajú reprodukčnú alebo replikačnú kapacitu iba vstúpením alebo infikovaním bunky a prevzatím jej replikačného aparátu. Aj keď tieto bunky majú genóm, genetický materiál nestačí na samostatnú replikáciu.

Vírus musí zjednodušene indukovať hostiteľskú bunku, aby vytvorila všetky komponenty potrebné na vytvorenie ďalších vírusov. Vírusy s dvojreťazcovou DNA majú pruhy s pozitívnou a negatívnou polaritou, ktoré sa navzájom dopĺňajú.

Medzitým musia jednovláknové vírusy vyvinúť reťazec, ktorý potrebujú, aby sa mohli replikovať. To znamená, že predtým, ako sa mRNA týchto vírusov dá syntetizovať, musí sa syntetizovať komplementárny pás DNA, ktorý je často negatívnym pásom (-), pretože proteín RNA polymerázy používa iba dvojvláknovú DNA (dsDNA).

Posledne uvedené sa týmito vírusmi používajú na replikáciu a sú tiež sprostredkovateľom pri transkripcii, kde je negatívny reťazec dsDNA transkribovaný do vírusovej mRNA. Syntéza dvojvláknovej DNA a následná transkripcia je sprostredkovaná bunkovými enzýmami a v niektorých prípadoch účasťou niektorých proteínov vírusovej povahy.

Typy jednovláknových vírusov DNA

Väčšina vírusov, ktoré majú jednovláknový genóm (ssDNA / ssDNA), má + polaritu, to znamená, že keď je vlákno DNA zabalené do dedivého materiálu vo virióne, má pozitívnu polaritu (+).

Avšak niekedy je do vírusu zabalený negatívny pás DNA, takže má negatívnu polaritu (-).

Vo vyššie uvedených prípadoch vírus prispôsobuje bunkové replikačné mechanizmy, aby syntetizoval komplementárne vlákno a potom syntetizoval mRNA a replikoval sa.

V iných menej častých prípadoch má vírusový genóm +/- polaritu, čo naznačuje, že ide o reťazec dvojitého zmyslu, kde je možné syntetizovať jeden alebo druhý komplementárny reťazec.

Bakteriofág SsDNA

Bakteriofágy z rodiny Ff (alebo vláknité fágy), ktoré zahŕňajú fág f1, fd a fág M13, sú veľmi podobné bakteriálnym pili, ktoré obsahujú jedinú kruhovú jednovláknovú molekulu DNA.

Na druhej strane, fág phi-x174 má tiež ssDNA ako genóm. Tento malý vírus s priemerom iba 25 nm je niekoľkokrát menší ako najtenšia bunková membrána. Obsahuje iba 5386 nukleotidov, ktoré kódujú iba jedenásť proteínov, ktoré budú tvoriť časť jeho štruktúry.

Jednovláknové DNA vírusy v rastlinách

V rastlinnej ríši existuje tiež veľké množstvo chorôb spôsobených týmto vírusom. Všeobecne tieto vírusy ssDNA patria hlavne do čeľade Geminiviridae a Nanoviridae, ktoré spôsobujú niekoľko chorôb, ktoré majú fytosanitárny význam.

Vektory sú vždy hmyz, ktorý používa rastlinu ako zdroj potravy. Spomedzi týchto chorôb môžeme spomenúť vírus chlorózy v cíceru a kukuričnom pruhu, ktoré majú kobylky ako hlavný vektor. V obidvoch prípadoch je zahrnutý vírus rodu Mastrevirus.

Ďalšími príkladmi sú čínsky vírus paradajok spôsobený infekciou Begomovírusom, ktorého vektorom sú molice (Aleyrodidae) a nekrotický list fazule produkovanej nanovírusom, ktorý postihuje hlavne strukoviny.

Niektoré lekársky dôležité jednovláknové vírusy DNA

Existuje niekoľko vírusov lekárskeho významu pre človeka, ktorého genóm je tvorený jednovláknovou DNA. Niektoré vírusy ssDNA, ktoré ovplyvňujú človeka, sú vírusy patriace do čeľade Parvoviridae, ako napríklad parvovírus a bocavirus.

Parvovírus B19

Parvovírus je malý vírus (medzi 18 a 26 nm), ktorý má nahú ikozahedrálnu kapsulu (bez obalu), s genómom muko-reťazca, ktorý môže byť negatívny alebo pozitívny (- / +). Na jeho replikáciu je nevyhnutná prítomnosť rastúcich buniek alebo vírusu adjuvans (dependovirus).

Hypotézy o jeho replikácii naznačujú, že keď sú internalizované v hostiteľskej bunke, prenášajú svoj genóm do jadra takým spôsobom, že jednovláknová DNA sa stáva dvojvláknovými pomocou replikačných faktorov hostiteľa, ako aj DNA polymeráz, ktoré existujú iba v hostiteľských bunkách. rastúce bunky.

Príznaky tohto vírusového ochorenia nie sú zvyčajne nebezpečné, postihujú najmä deti a spôsobujú tzv. Piate ochorenie. Najcharakteristickejšie príznaky sú výskyt nápadného začervenania v lícach, upchatia nosa, nízkej horúčky, bolesti svalov a bolesti hlavy (typické vlastnosti prechladnutia).

Napriek tomu, že to nie je závažné, u pacientov s chronickou hemolytickou anémiou môže spôsobiť epizódy aplastickej krízy a u dospelých spôsobiť akútnu polyartritídu.

V prípadoch, keď vírus postihuje ženu počas tehotenstva, môže spôsobiť ochorenie známe ako „hydrops fetalis“, ktoré spôsobí smrť plodu.

Bocavirus

Bocavirus je tiež nedávno objavený jednovláknový vírus DNA. U detí môže spôsobiť akútne respiračné ochorenie, ktoré je často komplikované a závažné. U týchto pacientov mladších ako dva roky môže bocavirus spôsobiť bronchiolitídu so sipotom a virémiou predĺženou o niekoľko dní. Zaznamenal sa iba jeden smrteľný prípad.

Prenos tohto vírusu sa vo všeobecnosti spája so sekréciami z dýchacích ciest.

Vírusy spojené s adeno

Sú to vírusy patriace do rodu Dependovirus. Zvyčajne infikujú človeka, ale množia sa iba pomocou vírusu adjuvans, ktorým je zvyčajne adenovírus. Tieto vírusy samy osebe nespôsobujú ochorenie a nemenia účinky infekcie adenovírusom.

Avšak vlastnením týchto charakteristík, spolu s vlastnosťou integrácie do chromozómov hostiteľa, umožnili adeno-asociované vírusy, ktoré boli geneticky modifikované, byť vynikajúcimi kandidátmi na terapie nahradenia génov.

Iné vírusy z rodiny Parvoviridae s jednovláknovou DNA postihujú iba určité zoologické skupiny. Denzovírusy napríklad infikujú hlavne hmyz.

Referencie

1. Erskine, W. (2009). Šošovka: botanika, výroba a použitie. CABI.
2. Evans, J. a Manson, A. (2011). Základy v bunke a genetike + StudentConsult v španielčine. Elsevier Španielsko.
3. King, AM, Lefkowitz, E., Adams, MJ a Carstens, EB (vyd.). (2011). Taxonómia vírusov: deviata správa Medzinárodného výboru pre taxonómiu vírusov (zväzok 9). Elsevier.
4. Marcdante, K., & Kliegman, RM (2016). Nelson Essentials of Pediatrics-E-Book: Prvé vydanie v južnej Ázii. Elsevier Health Sciences.
5. Murray, PR, Rosenthal, KS, a Pfaller, MA (2017). Lekárska mikrobiológia. Elsevier Health Sciences.
6. Oxford, JS, Collier, LH, & Kellam, P. (2016). Ľudská virologia. Oxford University Press.
7. Woodbury, CP (2003). Biochémia: Chemické reakcie živých buniek, zväzky 1 a 2, David E. Metzler a Carol M. Metzler (Iowa State University). Academic Press, New York.