ไวรัสดีเอ็นเอคือไวรัสที่มีจีโนมประกอบด้วยกรดดีออกซีไรโบ nucléique (DNA) ซึ่งถูกจำลองแบบโดยเอนไซม์ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสสามารถแบ่งออกได้เป็นไวรัสที่มีดีเอ็นเอสองสายในจีโนม เรียกว่าไวรัสดีเอ็นเอสองสาย (dsDNA) และไวรัสที่มีดีเอ็นเอสายเดียวในจีโนม เรียกว่าไวรัสดีเอ็นเอสายเดียว (ssDNA) ไวรัส dsDNA ส่วนใหญ่อยู่ในสองอาณาจักรคือDuplodnaviriaและVaridnaviriaส่วนไวรัส ssDNA นั้นเกือบทั้งหมดอยู่ในอาณาจักรMonodnaviriaซึ่งรวมถึงไวรัส dsDNA บางชนิดด้วย นอกจากนี้ ไวรัสดีเอ็นเอจำนวนมากยังไม่ได้รับการจัดอยู่ในกลุ่มอนุกรมวิธานที่สูงกว่า ไวรัสที่ทำการถอดรหัสย้อนกลับ ซึ่งมีจีโนมดีเอ็นเอที่ถูกจำลองแบบผ่านตัวกลางอาร์เอ็นเอโดยเอนไซม์ถอดรหัสย้อนกลับนั้นถูก จัดอยู่ในอาณาจักรPararnaviraeในอาณาจักรRiboviria

ไวรัสดีเอ็นเอพบได้ทั่วไปทั่วโลก โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศทางทะเล และสามารถติดเชื้อได้ทั้งโปรคาริโอตและยูคาริโอตดูเหมือนว่าไวรัสจะมีต้นกำเนิดหลายแหล่ง เนื่องจากไวรัสในกลุ่ม Monodnaviriaดูเหมือนจะเกิดขึ้นจากพลาสมิด ของอาร์เคียและแบคทีเรีย หลายครั้ง ในขณะที่ต้นกำเนิดของDuplodnaviriaและVaridnaviriaยังไม่ชัดเจนนัก

ไวรัสดีเอ็นเอที่ก่อให้เกิดโรคที่สำคัญ ได้แก่ไวรัสเริม ไวรัสพาพิลโลมาและไวรัส พ็อกซ์

ระบบการจำแนกประเภทแบบบัลติมอร์ใช้ในการจัดกลุ่มไวรัสเข้าด้วยกันโดยพิจารณาจากวิธี การสังเคราะห์ mRNA และมักใช้ควบคู่ไปกับอนุกรม วิธานไวรัสมาตรฐาน ซึ่งพิจารณาจากประวัติวิวัฒนาการ ไวรัส DNA ประกอบด้วยสองกลุ่มบัลติมอร์ ได้แก่ กลุ่มที่ 1: ไวรัส DNA สองสาย และกลุ่มที่ 2: ไวรัส DNA สายเดียว แม้ว่าการจำแนกประเภทแบบบัลติมอร์จะพิจารณาจากการถอดรหัส mRNA เป็นหลัก แต่ไวรัสในแต่ละกลุ่มบัลติมอร์ก็มักจะมีวิธีการจำลองแบบที่คล้ายคลึงกัน ไวรัสในกลุ่มบัลติมอร์ไม่จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมหรือสัณฐานวิทยาที่เหมือนกัน^{[ 1 ]}

ไวรัส DNA กลุ่มแรกของ Baltimore คือไวรัสที่มีจีโนม DNA สองสาย ไวรัส dsDNA ทั้งหมดมีการสังเคราะห์ mRNA ในกระบวนการสามขั้นตอน ขั้นแรก คอมเพล็กซ์เริ่มต้น การถอดรหัสจะจับกับ DNA ต้นน้ำของตำแหน่งที่การถอดรหัสเริ่มต้น ทำให้สามารถดึงดูดRNA polymerase ของโฮสต์ ได้ ขั้นที่สอง เมื่อ RNA polymerase ถูกดึงดูดแล้ว มันจะใช้สายลบเป็นแม่แบบในการสังเคราะห์สาย mRNA ขั้นที่สาม RNA polymerase จะยุติการถอดรหัสเมื่อถึงสัญญาณเฉพาะ เช่นตำแหน่งโพลีอะดีนิเลชัน^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

ไวรัส dsDNA ใช้กลไกหลายอย่างในการจำลองจีโนมของพวกมัน การจำลองแบบสองทิศทาง ซึ่งมีการสร้างส้อมการจำลองสองอันที่ตำแหน่งต้นกำเนิดการจำลองและเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกันนั้นถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย^{[ 5 ]}กลไกวงกลมกลิ้งที่สร้างสายเชิงเส้นในขณะที่เคลื่อนที่วนรอบจีโนมวงกลมก็พบได้ทั่วไปเช่นกัน^{[ 6 ] [ 7 ]}ไวรัส dsDNA บางชนิดใช้วิธีการแทนที่สาย โดยสายหนึ่งถูกสังเคราะห์จากสายแม่แบบ จากนั้นสายเสริมจะถูกสังเคราะห์จากสายที่สังเคราะห์ไว้ก่อนหน้านี้ ทำให้เกิดจีโนม dsDNA ^{[ 8 ]}สุดท้าย ไวรัส dsDNA บางชนิดถูกจำลองเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่เรียกว่าการย้ายตำแหน่งแบบจำลองโดยจีโนมของไวรัสใน DNA ของเซลล์โฮสต์จะถูกจำลองไปยังส่วนอื่นของจีโนมโฮสต์^{[ 9 ]}

ไวรัส dsDNA สามารถแบ่งย่อยได้ระหว่างไวรัสที่จำลองตัวเองในนิวเคลียสของเซลล์ซึ่งต้องพึ่งพากลไกของเซลล์เจ้าบ้านในการถอดรหัสและจำลองตัวเอง และไวรัสที่จำลองตัวเองในไซโตพลาสซึมซึ่งในกรณีนี้ไวรัสเหล่านี้ได้วิวัฒนาการหรือได้รับวิธีการของตนเองในการดำเนินการถอดรหัสและจำลองตัวเอง^{[ 10 ]}ไวรัส dsDNA ยังถูกแบ่งออกโดยทั่วไประหว่างไวรัส dsDNA ที่มีหาง ซึ่งหมายถึงสมาชิกในอาณาจักรDuplodnaviria ซึ่งโดยปกติจะ เป็นแบคทีริโอเฟจที่มีหางในอันดับCaudoviralesและไวรัส dsDNA ที่ไม่มีหางในอาณาจักรVaridnaviria ^{[ 11 ] [ 12 ]}

ไวรัสดีเอ็นเอกลุ่มที่สองของบัลติมอร์คือไวรัสที่มีจีโนมดีเอ็นเอสายเดี่ยว ไวรัส ssDNA มีวิธีการถอดรหัสแบบเดียวกับไวรัส dsDNA อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจีโนมเป็นสายเดี่ยว จึงถูกสร้างเป็นสายคู่ก่อนโดยเอนไซม์ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสเมื่อเข้าสู่เซลล์โฮสต์ จากนั้นจึงสังเคราะห์ mRNA จากรูปแบบสายคู่ รูปแบบสายคู่ของไวรัส ssDNA อาจเกิดขึ้นโดยตรงหลังจากเข้าสู่เซลล์หรือเป็นผลมาจากการจำลองแบบของจีโนมไวรัส^{[ 13 ] [ 14 ]}ไวรัส ssDNA ของยูคาริโอตจะจำลองแบบในนิวเคลียส^{[ 10 ] [ 15 ]}

ไวรัส ssDNA ส่วนใหญ่มีจีโนมแบบวงกลมซึ่งถูกจำลองแบบผ่านการจำลองแบบวงกลม (RCR) การจำลองแบบ RCR ของ ssDNA เริ่มต้นโดยเอนโดนิวคลีเอสที่จับกับและตัดสายบวก ทำให้ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสสามารถใช้สายลบเป็นแม่แบบสำหรับการจำลองแบบ การจำลองแบบดำเนินไปเป็นวงรอบจีโนมโดยการขยายปลาย 3' ของสายบวก แทนที่สายบวกก่อนหน้า และเอนโดนิวคลีเอสจะตัดสายบวกอีกครั้งเพื่อสร้างจีโนมเดี่ยวที่เชื่อม ต่อกัน เป็นวงวงกลม ssDNA ใหม่นี้อาจถูกบรรจุลงในไวริออนหรือจำลองแบบโดยดีเอ็นเอพอลิเมอเรสเพื่อสร้างรูปแบบสองสายสำหรับการถอดรหัสหรือการดำเนินวงจรการจำลองแบบต่อไป^{[ 13 ] [ 16 ]}

พาร์โวไวรัสมีจีโนม ssDNA แบบเส้นตรงซึ่งจำลองแบบผ่านการจำลองแบบแฮร์พินแบบหมุน (RHR) ซึ่งคล้ายกับ RCR จีโนมของพาร์โวไวรัสมีลูปแฮร์พินที่ปลายแต่ละด้านของจีโนมซึ่งจะคลี่ออกและพับซ้ำๆ ในระหว่างการจำลองแบบเพื่อเปลี่ยนทิศทางการสังเคราะห์ DNA ให้เคลื่อนที่ไปมาตามจีโนม ทำให้เกิดสำเนาของจีโนมจำนวนมากในกระบวนการต่อเนื่อง จากนั้นจีโนมแต่ละตัวจะถูกตัดออกจากโมเลกุลนี้โดยเอนโดนิวคลีเอสของไวรัส สำหรับพาร์โวไวรัส สายบวกหรือสายลบอาจถูกบรรจุลงในแคปซิด ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละไวรัส^{[ 16 ] [ 17 ]}

ไวรัส ssDNA เกือบทั้งหมดมีจีโนมแบบบวก แต่ก็มีข้อยกเว้นและลักษณะพิเศษอยู่บ้าง ตระกูลAnelloviridaeเป็นตระกูล ssDNA เพียงตระกูลเดียวที่มีสมาชิกเป็นจีโนมแบบลบ ซึ่งเป็นแบบวงกลม^{[ 15 ]}พาร์โวไวรัส ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ อาจบรรจุสายบวกหรือสายลบลงในไวริออนได้^{[ 14 ]}สุดท้ายบิดนาไวรัสจะบรรจุทั้งสายบวกและสายลบแบบเส้นตรง^{[ 15 ] [ 18 ]}

คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการจำแนกประเภทของไวรัส (ICTV) ดูแลการจำแนกประเภทของไวรัสและจัดระเบียบไวรัสในระดับพื้นฐานที่ลำดับของอาณาจักร อาณาจักรของไวรัสสอดคล้องกับลำดับของโดเมนที่ใช้สำหรับสิ่งมีชีวิตเซลล์ แต่แตกต่างกันตรงที่ไวรัสภายในอาณาจักรเดียวกันไม่จำเป็นต้องมีบรรพบุรุษร่วมกันและอาณาจักรต่างๆ ก็ไม่มีบรรพบุรุษร่วมกันเช่นกัน ดังนั้น แต่ละอาณาจักรของไวรัสจึงแสดงถึงไวรัสอย่างน้อยหนึ่งตัวอย่างที่เกิดขึ้น ภายในแต่ละอาณาจักร ไวรัสจะถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกันตามลักษณะร่วมกันที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างสูงตลอดเวลา^{[ 19 ]}มีการยอมรับอาณาจักรของไวรัส DNA สามอาณาจักรได้แก่ Duplodnaviria , MonodnaviriaและVaridnaviria

Duplodnaviriaประกอบด้วยไวรัส dsDNA ที่เข้ารหัสโปรตีนแคปซิดหลัก (MCP) ที่มีโครงสร้าง HK97 ไวรัสในกลุ่มนี้ยังมีลักษณะร่วมกันอีกหลายประการเกี่ยวกับแคปซิดและการประกอบแคปซิด รวมถึงรูปร่างแคปซิดทรงยี่สิบหน้าและเอนไซม์เทอร์มิเนสที่บรรจุ DNA ของไวรัสลงในแคปซิดระหว่างการประกอบ ไวรัสสองกลุ่มอยู่ในกลุ่มนี้ ได้แก่ แบคทีริโอเฟจที่มีหาง ซึ่งติดเชื้อโปรคาริโอตและจัดอยู่ในอันดับ Caudovirales และเฮอร์พีสไวรัส ซึ่ง ^ติดเชื้อในสัตว์และจัดอยู่ในอันดับ Herpesvirales [ ^{11 ]}

Duplodnaviriaเป็นอาณาจักรที่เก่าแก่มาก อาจมีอายุเก่าแก่กว่าบรรพบุรุษร่วมสากลสุดท้าย (LUCA) ของสิ่งมีชีวิตเซลล์ ต้นกำเนิดของมันยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด และยังไม่ทราบว่าเป็นแบบโมโนฟิเลติกหรือโพลีฟิเลติก คุณลักษณะเด่นคือโครงสร้าง HK97-fold ที่พบใน MCP ของสมาชิกทั้งหมด โครงสร้างนี้พบได้นอกอาณาจักรนี้เฉพาะในเอนแคปซูลินซึ่งเป็นนาโนคอมพาร์ตเมนต์ชนิดหนึ่งที่พบในแบคทีเรีย ความสัมพันธ์นี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์^{[ 11 ] [ 20 ] [ 21 ]}

ความสัมพันธ์ระหว่างไวรัส Caudoviruses และไวรัส Herpesviruses ยังไม่แน่นอน: พวกมันอาจมีบรรพบุรุษร่วมกัน หรือไวรัส Herpesviruses อาจเป็นกลุ่มที่แยกตัวออกมาจากอาณาจักรCaudoviralesลักษณะทั่วไปของไวรัส Duplodnaviruses คือพวกมันก่อให้เกิดการติดเชื้อแบบแฝงโดยไม่มีการจำลองแบบ แต่ยังคงสามารถจำลองแบบได้ในอนาคต^{[ 22 ] [ 23 ]}แบคทีริโอเฟจที่มีหางพบได้ทั่วไปทั่วโลก^{[ 24 ]}มีความสำคัญในระบบนิเวศทางทะเล^{[ 25 ]}และเป็นหัวข้อของการวิจัยมากมาย^{[ 26 ] ไวรัส Herpesviruses เป็นที่ทราบกัน ดี ว่าก่อให้ เกิด}โรคเยื่อบุผิวหลายชนิด รวมถึงเริมงูสวัดและมะเร็งKaposi ^{[ 27 ] [} 28 ^{] [ 29} ]

โมโนดนาวิเรียประกอบด้วยไวรัส ssDNA ที่เข้ารหัสเอนโดนิวคลีเอสของตระกูล HUH ที่เริ่มต้นการจำลองแบบวงกลมและไวรัสอื่นๆ ทั้งหมดที่สืบเชื้อสายมาจากไวรัสดังกล่าว สมาชิกต้นแบบของอาณาจักรนี้เรียกว่าไวรัส CRESS-DNA และมีจีโนม ssDNA แบบวงกลม ไวรัส ssDNA ที่มีจีโนมแบบเส้นตรงสืบเชื้อสายมาจากไวรัสเหล่านี้ และในทางกลับกัน ไวรัส dsDNA บางชนิดที่มีจีโนมแบบวงกลมสืบเชื้อสายมาจากไวรัส ssDNA แบบเส้นตรง ^{[ 30 ]}

ไวรัสในMonodnaviriaดูเหมือนจะเกิดขึ้นหลายครั้งจากพลาสมิด ของอาร์เคียและแบคทีเรีย ซึ่งเป็นโมเลกุล DNA นอกโครโมโซมชนิดหนึ่งที่จำลองตัวเองภายในโฮสต์ อาณาจักรShotokuviraeในอาณาจักรนี้น่าจะเกิดขึ้นจากเหตุการณ์การรวมตัวใหม่ที่รวม DNA ของพลาสมิดเหล่านี้และ DNA เสริมที่เข้ารหัสโปรตีนแคปซิดของไวรัส RNA ^{[ 30 ] [ 31 ]}

ไวรัส CRESS-DNA ประกอบด้วยสามอาณาจักรที่ติดเชื้อโปรคาริโอต ได้แก่Loebvirae , SangerviraeและTrapaviraeอาณาจักรShotokuvirae ประกอบด้วยไวรัส CRESS-DNA ยูคาริโอตและสมาชิกที่ผิดปกติของ Monodnaviria [ 30 ] โมโนดนาไวรัสยูคาริโอตเกี่ยวข้องกับโรค^{หลายชนิดและ}รวมถึงไวรัส papillomavirusและpolyomavirusซึ่งเป็นสาเหตุของมะเร็งหลายชนิด^{[ 32 ] [ 33 ]}และไวรัส geminivirusซึ่งติดเชื้อพืชผลทางการเกษตรที่สำคัญทางเศรษฐกิจหลายชนิด^{[ 34 ]}

Varidnaviriaประกอบด้วยไวรัส DNA ที่เข้ารหัส MCP ซึ่งมี โครงสร้างแบบพับ ม้วนเจลลี่ (jelly roll fold)โดยที่การพับม้วนเจลลี่ (JR) นั้นตั้งฉากกับพื้นผิวของแคปซิดของไวรัส สมาชิกหลายตัวยังมีลักษณะร่วมกันอื่นๆ อีกหลายอย่าง รวมถึงโปรตีนแคปซิดรองที่มีการพับ JR เพียงครั้งเดียว เอนไซม์ ATPase ที่บรรจุจีโนมระหว่างการประกอบแคปซิด และเอนไซม์ DNA polymerase ทั่วไป อาณาจักรสองอาณาจักรได้รับการยอมรับ ได้แก่ Helvetiaviraeซึ่งสมาชิกมี MCP ที่มีการพับ JR แนวตั้งเพียงครั้งเดียว และ Bamfordviraeซึ่งสมาชิกมี MCP ที่มีการพับ JR แนวตั้งสองครั้ง ^{[ 12 ]}

Varidnaviria อาจเป็นโมโนฟิเลติกหรือโพลีฟิเลติก และอาจมีมาก่อน LUCA อาณาจักรBamfordviraeน่าจะสืบเชื้อสายมาจากอาณาจักรHelvetiaviraeผ่านการรวมตัวของ MCP สองตัวเพื่อให้ได้ MCP ที่มีโครงสร้างแบบเจลลี่โรลสองอันแทนที่จะเป็นอันเดียว MCP ที่มีโครงสร้างแบบเจลลี่โรลเดี่ยว (SJR) ของHelvetiaviraeแสดงความสัมพันธ์กับกลุ่มโปรตีนที่มีโครงสร้างแบบ SJR รวมถึงซูเปอร์แฟมิลี Cupinและนิวคลีโอพลาสมิน^{[ 12 ] [ 20 ] [ 21 ]}

ไวรัสทางทะเลในกลุ่ม Varidnaviriaพบได้ทั่วไปทั่วโลก และเช่นเดียวกับแบคทีริโอเฟจที่มีหาง มีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศทางทะเล^{[ 35 ]}ไวรัสดีเอ็นเอของยูคาริโอตส่วนใหญ่ที่ระบุได้อยู่ในกลุ่มนี้^{[ 36 ]}ไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคที่สำคัญในกลุ่ม Varidnaviriaได้แก่อะดีโนไวรัสพอกซ์ไวรัสและไวรัสไข้หวัดหมูแอฟริกัน [ ^{37 ] พอก}ซ์ไวรัสมีความโดดเด่นอย่างมากในประวัติศาสตร์การแพทย์สมัยใหม่ โดยเฉพาะไวรัส Variolaซึ่งเป็นสาเหตุของโรคฝีดาษ^{[ 38 ]}ไวรัส Varidnavirus หลายชนิดสามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งของจีโนมของโฮสต์ได้ ตัวอย่างที่แปลกประหลาดคือไวโรเฟจซึ่งหลังจากติดเชื้อโฮสต์แล้ว สามารถปกป้องโฮสต์จากไวรัสขนาดใหญ่ได้^{[ 36 ]}

ไวรัส dsDNA ถูกจัดจำแนกออกเป็นสามอาณาจักร และรวมถึงกลุ่มสิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่ยังไม่ได้ถูกจัดให้อยู่ในอาณาจักรใด:

• ไวรัสทั้งหมดในDuplodnaviriaเป็นไวรัส dsDNA ^{[ 11 ]}
• ในMonodnaviriaสมาชิกของคลาสPapovaviricetesเป็นไวรัส dsDNA ^{[ 30 ]}
• ไวรัสทั้งหมดในVaridnaviriaเป็นไวรัส dsDNA ^{[ 12 ]}
• กลุ่มอนุกรมวิธานต่อไปนี้ที่ไม่ได้กำหนดให้กับอาณาจักรใด ๆ จะมีไวรัส dsDNA เพียงอย่างเดียว: ^{[ 12 ]}
  • คำสั่ง: Ligamenvirales
  • วงศ์: Ampullaviridae , Baculoviridae , Bicaudaviridae , Clavaviridae , Fuselloviridae , Globuloviridae , Guttaviridae , Halspiviridae , Hytrosaviridae , Nimaviridae , Nudiviridae , Ovaliviridae , Plasmaviridae , Polydnaviridae , Portogloboviridae , Thaspiviridae , Tristromaviridae
  • สกุล: ไดโนดนาไวรัส , ไรซิดิโอไวรัส

ไวรัส ssDNA ถูกจัดอยู่ในอาณาจักรหนึ่ง และยังมีหลายวงศ์ที่ยังไม่ถูกจัดให้อยู่ในอาณาจักรใด:

• ในMonodnaviriaสมาชิกทั้งหมด ยกเว้นไวรัสในPapovaviricetesเป็นไวรัส ssDNA ^{[ 30 ]}
• ตระกูลAnelloviridaeและSpiraviridae ที่ไม่ได้กำหนดไว้ เป็นตระกูลไวรัส ssDNA ^{[ 30 ]}
• ไวรัสในวงศ์Finnlakeviridaeมีจีโนม ssDNA Finnlakeviridae ยังไม่ได้ถูก ^{กำหนด}ให้อยู่ในอาณาจักรใด แต่ถูกเสนอให้เป็นสมาชิกในVaridnaviria [ ^{12 ]}