JEDNOVLÁKNOVÝ DNA VIRUS: STRUKTURA, REPLIKACE, VÝZNAM - BIOLOGIE - 2025

Pletl DNA virus jediný (ssDNA), nebo ssDNA („jednovláknové“) je infekční biologická entita, jehož genom je tvořen z jediného vlákna genomové materiálu, a proto se jim říká tímto jménem.

Tyto viry se vyznačují tím, že nepoužívají RNA jako klasický meziprodukt během replikace virů, což jsou viry, které používají RNA viry (jednořetězcové nebo dvouřetězcové) nebo viry dsDNA (dvouřetězcové).

Zdroj: anglický uživatel Wikipedia Graham Beards

Podle klasifikace Davida Baltimora patří tyto viry do skupiny II, včetně virů velmi malé velikosti (do 20 nm), které mohou infikovat bakterie, rostliny a zvířata.

Struktura

Tyto viry mají velmi jednoduchou strukturu. Skládají se z kapsidy bez povlaku nebo obálky, která nepřesahuje 20 nm. Jeho tvar je obvykle kulovitý s ikosedrickou symetrií (20-sided polyhedron). Každý kapsomer, který tvoří kapsid, má trojúhelníkový tvar.

Kapsida, tvořená sadou virových proteinů, obsahuje jediný řetězec DNA (tedy ssDNA Virus), čímž chrání genom a také zahrnuje proteiny specializované na rozpoznávání hostitelských buněk. Uvnitř jsou také proteiny spojené s ssDNA.

Replikace

Viry získávají reprodukční nebo replikativní kapacitu pouze vstupem nebo infikováním buňky a převzetím jejího replikačního aparátu. I když mají genom, genetický materiál nestačí k samostatné replikaci.

Zjednodušeně musí virus indukovat hostitelskou buňku, aby vytvořila všechny komponenty nezbytné k vytvoření více virů. Viry s dvouřetězcovou DNA mají proužky s pozitivní a negativní polaritou, které se vzájemně doplňují.

Mezitím musí jednovláknové viry vyvinout řetězec, který musí umět replikovat. To znamená, že předtím, než může být syntetizována mRNA pro tyto viry, musí být syntetizován komplementární pás DNA, což je často negativní pás (-), protože protein RNA polymerázy používá pouze dvouvláknovou DNA (dsDNA).

Posledně jmenované je těmito viry používáno při replikaci a je také prostředníkem při transkripci, kde je negativní vlákno dsDNA přepsáno do virové mRNA. Syntéza dvouvláknové DNA a následná transkripce je zprostředkována buněčnými enzymy a v některých případech účastí některých proteinů virové povahy.

Typy jednořetězcových DNA virů

Většina virů, které mají jednovláknový genom (ssDNA / ssDNA), má polaritu +, což znamená, že při zabalení do dědičného materiálu uvnitř virionu má řetězec DNA kladnou polaritu (+).

Nicméně, někdy negativní pás DNA je zabalen do viru, tak mít zápornou polaritu (-).

Ve výše uvedených případech virus přizpůsobí mechanismus buněčné replikace, aby syntetizoval komplementární řetězec a poté syntetizoval mRNA a replikoval se.

V jiných méně častých případech má virový genom +/- polaritu, což naznačuje, že se jedná o řetězec s dvojitým smyslem, kde lze syntetizovat jeden nebo druhý řetězec komplementu.

Bakteriofág SsDNA

Bakteriofágy z rodiny Ff (nebo vláknité fágy), které zahrnují fág f1, fd a fág M13, jsou velmi podobné bakteriální pili, která obsahuje jedinou cirkulární jednovláknovou molekulu DNA.

Na druhé straně, fág phi-x174 má také ssDNA jako genom. Tento drobný virus s průměrem pouhých 25 nm je několikrát menší než nejtenčí buněčná membrána. Obsahuje pouze 5386 nukleotidů, které kódují pouze jedenáct proteinů, které budou tvořit část jeho struktury.

Jednovláknové DNA viry v rostlinách

V rostlinném království existuje také velké množství nemocí způsobených tímto virem. Obecně tyto viry ssDNA patří hlavně do čeledí Geminiviridae a Nanoviridae, které způsobují několik chorob, které mají fytosanitární význam.

Vektory jsou vždy hmyz, který používá rostlinu jako zdroj potravy. Mezi tyto nemoci můžeme zmínit virus chlorózy v cizrně a kukuřičném pruhu, které mají jako hlavní vektor kobylky. V obou případech je zahrnut virus z rodu Mastrevirus.

Dalšími příklady jsou čínský virus rajčete, který je způsoben infekcí Begomovirem, jehož vektorem jsou molice (Aleyrodidae) a nekrotický list ve fazolí produkovaných nanovirem, který postihuje hlavně luštěniny.

Některé lékařsky důležité jednořetězcové viry DNA

Existuje několik virů lékařského významu pro člověka, jehož genom je tvořen jednovláknovou DNA. Některé viry ssDNA, které ovlivňují člověka, jsou viry patřící do čeledi Parvoviridae, jako je parvovirus a bocavirus.

Parvovirus B19

Parvovirus je malý virus (mezi 18 a 26 nm), který má nahou ikosahedrální kapsli (bez obálky), s muko-řetězcovým genomem, který může být negativní nebo pozitivní (- / +). Pro jeho replikaci je nutná přítomnost rostoucích buněk nebo adjuvantního viru (dependovirus).

Hypotézy o jeho replikaci naznačují, že jakmile je internalizována v hostitelské buňce, přenáší svůj genom do jádra tak, že jednovláknová DNA se stává dvojvláknovými replikačními faktory hostitele, jakož i DNA polymerázami, které existují pouze v hostitelských buňkách. rostoucí buňky.

Příznaky tohoto virového onemocnění nejsou obvykle nebezpečné, postihují hlavně děti a způsobují tzv. „Pátou nemoc“. Nejcharakterističtějšími příznaky jsou výskyt znatelného zarudnutí v lících, nazální kongesce, nízká horečka, bolesti svalů a bolesti hlavy (typické vlastnosti prochlazení).

Přestože to není závažné, může u pacientů s chronickou hemolytickou anémií způsobit epizody aplastické krize a u dospělých způsobit akutní polyartritidu.

V případech, kdy virus postihuje ženu během těhotenství, může způsobit stav známý jako „hydrops fetalis“, který způsobí smrt plodu.

Bocavirus

Bocavirus je také nedávno objevený jednovláknový DNA virus. U dětí může způsobit akutní respirační onemocnění, které je často komplikované a závažné. U těchto pacientů mladších než dva roky může bocavirus způsobit bronchiolitidu se sípáním a virémií prodlouženou o několik dní. Je zaznamenán pouze jeden fatální případ.

Přenos tohoto viru byl obecně spojen se sekrecemi z dýchacích cest.

Viry spojené s adeno

Jsou to viry rodu Dependovirus. Tito obvykle infikují člověka, ale jsou schopni se množit pouze pomocí adjuvantního viru, kterým je obvykle adenovirus. Tyto viry nezpůsobují onemocnění samy o sobě a nemění účinky infekce adenovirem.

Avšak díky tomu, že mají tyto vlastnosti spolu s vlastností integrace do hostitelských chromozomů, umožnily virům asociovaným s adeno, které byly geneticky modifikované, být vynikajícími kandidáty pro terapie nahrazení genů.

Jiné viry čeledi Parvoviridae s jednovláknovou DNA postihují pouze určité zoologické skupiny. Densoviry například infikují hmyz.

Reference

1. Erskine, W. (2009). Čočka: botanika, výroba a použití. CABI.
2. Evans, J., a Manson, A. (2011). Základy v buňce a genetice + StudentConsult ve španělštině. Elsevier Španělsko.
3. King, AM, Lefkowitz, E., Adams, MJ a Carstens, EB (Eds.). (2011). Taxonomie virů: devátá zpráva Mezinárodního výboru pro taxonomii virů (svazek 9). Elsevier.
4. Marcdante, K., & Kliegman, RM (2016). Nelson Essentials of Pediatrics-E-Book: První vydání v jižní Asii. Elsevier Health Sciences.
5. Murray, PR, Rosenthal, KS a Pfaller, MA (2017). Lékařská mikrobiologie. Elsevier Health Sciences.
6. Oxford, JS, Collier, LH, & Kellam, P. (2016). Lidská virologie. Oxford University Press.
7. Woodbury, CP (2003). Biochemie: Chemické reakce živých buněk, svazky 1 a 2, David E. Metzler a Carol M. Metzler (Iowa State University). Academic Press, New York.