กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 11 นาที

ไวรัสยักษ์

CS1: ค่าปริมาณยาว/ไวรัส DNA ขนาดใหญ่ของนิวคลีโอไซโตพลาสซึม

ไวรัสยักษ์บางครั้งเรียกว่าgirus เป็น ไวรัสขนาดใหญ่มากบางชนิดมีขนาดใหญ่กว่าแบคทีเรียทั่วไป ไวรัสยักษ์ที่รู้จักทั้งหมดอยู่ในไฟลัมNucleocytoviricota

ไวรัสยักษ์

มีการเปรียบเทียบ ไวรัสขนาดใหญ่หลายชนิด ( Megaklothovirus horridgei , Pithovirus sibericum , Klothovirus casanovaiและMimivirus ) กับ แบคทีเรีย E. Coliและไวรัสขนาดปกติ ( HIV )

ไวรัสยักษ์บางครั้งเรียกว่าgirus เป็น ไวรัสขนาดใหญ่มากบางชนิดมีขนาดใหญ่กว่าแบคทีเรียทั่วไป[ 1 ] [ 2 ]ไวรัสยักษ์ที่รู้จักทั้งหมดอยู่ในไฟลัมNucleocytoviricota [ 3 ]

คำอธิบาย

แม้ว่าเกณฑ์ที่ใช้ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์จะแตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปแล้วไวรัสยักษ์จะถูกกำหนดให้เป็นไวรัสที่มีไวริออนขนาดใหญ่กว่า 200-300 นาโนเมตรในมิติที่เล็กที่สุด (ทำให้มองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง[ 4 ] ) และมีขนาดจีโนมมากกว่า 200-300 กิโลเบสคู่[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]ไวรัสยักษ์ที่รู้จักทั้งหมดอยู่ใน ไฟลั ม Nucleocytoviricotaซึ่งเป็นไวรัสดีเอ็นเอขนาดใหญ่ในนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม หมายความว่าไวรัสเหล่านี้สามารถจำลองตัวเองได้ทั้งในนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมของเซลล์เจ้าบ้านและมีจีโนมดีเอ็นเอแบบสองสายขนาดใหญ่[ 3 ] [ 9 ]แม้ว่าไวรัสยักษ์ทั้งหมดจะอยู่ในไฟลัมนี้ แต่พวกมันก็ไม่ใช่กลุ่มโมโนฟิเลติก[ 10 ]เนื่องจากสมาชิกบางส่วนของ Nucleocytoviricota เช่น สกุลPrasinovirusไม่ใช่ไวรัสยักษ์

จีโนมขนาดใหญ่ของไวรัสยักษ์หลายชนิดเข้ารหัสยีนที่ผิดปกติซึ่งไม่พบในไวรัสชนิดอื่น รวมถึงยีนที่เกี่ยวข้องกับไกลโคไลซิสและวัฏจักร TCA [ 11 ]การหมัก[ 12 ]และโครงร่างเซลล์ [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] ไวรัสยักษ์จากมหาสมุทรลึก แหล่งกำเนิดบนบก และผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์มียีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ไซโตโครม P450ต้นกำเนิดของยีน P450 เหล่านี้ในไวรัสยักษ์ยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่อาจได้รับมาจากโฮสต์โบราณ[ 16 ]

ไวรัสยักษ์ติดเชื้อโฮสต์ ยูคาริโอตหลากหลายชนิดเช่นอะมีบาสาหร่ายผีเสื้อและมนุษย์และมีการกระจายตัวอย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ [ 17 ] ไวรัสยักษ์อาจติดเชื้อไวโรเฟจเพิ่มเติมได้ โดยไวโรเฟจตัวแรกถูกค้นพบในไวรัสอะแคนทาโมเอบา คาสเตลลานีมามาไวรัส (ACMV) ที่ติดเชื้อร่วมกัน

ภาพถ่าย Cryo-EM ของไวรัสขนาดยักษ์CroVและAPMV (A) ภาพถ่าย Cryo-electron micrograph ของอนุภาค CroV สี่อนุภาค (B) อนุภาค CroV เดี่ยวที่มีแกนกลางเว้า (ลูกศรสีขาว) (C) อนุภาค APMV เดี่ยว แถบมาตราส่วนใน (A–C) แสดงถึง 2,000 Å
วิวัฒนาการของ Nucleocytoviricota [ 18 ]

ประวัติศาสตร์

คำว่า 'ไวรัสยักษ์' ถูกบัญญัติขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เพื่ออธิบายคลอโรไวรัสในวงศ์Phycodnaviridaeซึ่งพบว่ามีจีโนมขนาดใหญ่ผิดปกติ[ 17 ]ไวรัสตัวแรกในกลุ่มนี้คือ Paramecium bursaria chlorella virus 1 ถูกค้นพบในปี 1981 โดย Russel H. Meints, James L. Van Etten, Daniel Kuczmarski, Kit Lee และ Barbara Ang และในตอนแรกเรียกว่า HVCV (Hydra viridis Chlorella virus) เนื่องจากพบว่าติดเชื้อสาหร่ายคล้ายคลอเรลลาที่อาศัยอยู่ภายในHydra viridissimaเป็น ครั้งแรก [ 19 ] [ 20 ]

คำนี้ได้รับการยืนยันเพิ่มเติมในเอกสารทางวิทยาศาสตร์หลังจากมีการระบุลักษณะของAcanthamoeba polyphaga Mimivirus (APMV)ในปี 2546 และการจัดลำดับทางพันธุกรรมในปี 2547 ซึ่งเผยให้เห็นว่าจีโนมของมันมีความยาว 1.2 ล้านเบสแพร์ ซึ่งใหญ่กว่าจีโนมที่จัดลำดับของแบคทีเรียหลายชนิด[ 17 ] [ 21 ] [ 22 ] ไวรัส นี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2535 โดยติดเชื้อในAcanthamoeba polyphagaและถูกระบุผิดว่าเป็นแบคทีเรียแกรมบวก [ 23 ] แนวคิดที่เกิดขึ้นใหม่ของไวรัส 'ยักษ์' นำไปสู่การบัญญัติคำว่า 'girus' เพื่ออ้างถึงกลุ่มนี้ในปี 2549 [ 24 ]

ใน ปี 2551 มีการค้นพบไวโรเฟจตัวแรกชื่อสปุตนิก ซึ่งเป็นปรสิตของอะแคนทาโมเอบา โพลีฟากา มิมิไวรัส (APMV) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการค้นพบปรสิตของไวรัสขนาดใหญ่ ในปี 2554 มาไวรัสซึ่งเป็นปรสิต ของ ไวรัสคาเฟเทอเรีย โรเอนเบอร์เกนซิส (CroV) เป็นไวโรเฟจตัวแรกที่ถูกค้นพบว่ามีความเกี่ยวข้องกับทรานสโพซอนหรือโพลิตอนขนาดใหญ่ของมาเวอริกที่พบในเซลล์ยูคาริโอตบางชนิด[ 25 ] ในปี 2556 มีการค้นพบ องค์ประกอบทางพันธุกรรมเคลื่อนที่ที่มีส่วนที่คล้ายคลึงกันกับยีนในไวโรเฟจ เรียกว่าทรานสโพไวรอนในจีโนมของสายพันธุ์มิมิไวรัสหลายสายพันธุ์[ 26 ]

ตัวอย่าง เมตาจีโนมิกของน้ำทะเลในช่วงทศวรรษ 2010 เผยให้เห็นว่าไวรัสขนาดใหญ่มีอยู่ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางทะเล[ 27 ] ซึ่งพบว่าไวรัสเหล่านี้สามารถติดเชื้อไมโครซูแพลงก์ตอน ในทะเล ได้ ไวรัสตัวแรกนี้ได้รับการอธิบายในปี 1995 ในชื่อ BV-PW1 ซึ่งพบในตัวอย่างน้ำทะเลที่เก็บรวบรวมตั้งแต่ปี 1989 ถึง 1991 [ 28 ] แม้ว่าโฮสต์ของไวรัสจะถูกระบุผิดว่าเป็นสกุลBodoก็ตาม ต่อมาโฮสต์ได้รับการระบุอย่างถูกต้องว่าเป็นสายพันธุ์Cafeteria roenbergensisในปี 2010 และไวรัสนี้ได้รับการเปลี่ยนชื่อเป็นไวรัส Cafeteria roenbergensis (CroV) [ 29 ] หลายปีต่อมา ในปี 2018 ไวรัส Bodo saltansที่มีขนาดจีโนมประมาณ 1.4 Mb ซึ่งติดเชื้อในสายพันธุ์Bodo saltansได้รับการเพาะเลี้ยงจากบ่อน้ำจืด และพบว่าไวรัสที่เกี่ยวข้องแพร่หลายในน้ำทะเล[ 27 ]

การค้นพบที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่ การค้นพบจีโนมไวรัสที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบ (~2.5 Mbp) ของPandoravirus salinusในปี 2013 การค้นพบPithovirus sibericum ใน แกนน้ำแข็งอายุ 30,000 ปีในปี 2014 และการระบุไวรัสที่มีอนุภาคไวรัสยาวที่สุดเท่าที่เคยพบ คือMegaklothovirus horridgeiในปี 2018

พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ

จีโนมของไวรัสยักษ์มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่รู้จักในบรรดาไวรัส และมียีนที่เข้ารหัสองค์ประกอบสำคัญของ กลไก การแปลซึ่งเป็นลักษณะที่เคยเชื่อกันว่าเป็นตัวบ่งชี้ของสิ่งมีชีวิตเซลล์ ยีนเหล่านี้รวมถึงยีนหลายตัวที่เข้ารหัสเอนไซม์อะมิโนเอซิล tRNA ซินเทส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาเอส เทอริฟิเคชัน ของกรดอะมิโนเฉพาะหรือสารตั้งต้นของกรดอะมิโนเหล่านั้นกับtRNA ที่เกี่ยวข้อง เพื่อสร้างอะมิโนเอซิล tRNAซึ่งจะถูกนำไปใช้ในระหว่างการแปล[ 9 ] การมีอยู่ของยีนที่เข้ารหัสอะมิโนเอซิล tRNA ซินเทส 4 ยีนในจีโนมของไวรัสมิมิและไวรัสมามาซึ่งทั้งสองชนิดอยู่ใน วงศ์ Mimiviridaeรวมถึงการค้นพบยีนอะมิโนเอซิล tRNA ซินเทส 7 ยีนในจีโนมของไวรัสเมกะ (รวมถึงในวงศ์Mimiviridae ) เป็นหลักฐานที่แสดงว่าไวรัส DNA ขนาดใหญ่เหล่านี้อาจวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษจีโนมเซลล์ร่วมกันโดยวิธีการลดขนาดจีโน [ 9 ]

การค้นพบและลักษณะเฉพาะของไวรัสยักษ์ในเวลาต่อมาได้ก่อให้เกิดการถกเถียงเกี่ยวกับต้นกำเนิดทางวิวัฒนาการของพวกมัน สมมติฐานหลักสองประการคือ พวกมันวิวัฒนาการมาจากไวรัสขนาดเล็กโดยการรับ DNA จากสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ หรือพวกมันวิวัฒนาการมาจากสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากผ่านการลดขนาดจีโนมโดยสูญเสียฟังก์ชันต่างๆ รวมถึงการสืบพันธุ์ด้วยตนเอง[ 30 ]สิ่งมีชีวิตบรรพบุรุษที่ซับซ้อนที่เป็นไปได้ก็เป็นหัวข้อของการถกเถียงเช่นกัน ตามข้อเสนอหนึ่ง มันอาจเป็นตัวแทนของโดเมน ที่สี่ ของสิ่งมีชีวิต[ 9 ]แต่สิ่งนี้ถูกปฏิเสธเป็นส่วนใหญ่[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]การศึกษาการหาอายุทางโมเลกุลแสดงให้เห็นว่าเวลาการแยกตัวของบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของไวรัสยักษ์อยู่ในช่วงพันล้านปีที่ผ่านมา ซึ่งอายุน้อยกว่าต้นกำเนิดของโดเมนของสิ่งมีชีวิตที่รู้จักมาก[ 34 ]

การเปรียบเทียบไวรัสขนาดยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่รู้จัก

ไวรัสขนาดยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดที่มีการถอดรหัสจีโนมอย่างสมบูรณ์ ณ เดือนมิถุนายน 2561
ชื่อไวรัสยักษ์ความยาวของจีโนมยีนเส้นผ่านศูนย์กลางแคปซิด (นาโนเมตร)ผ้าคลุมผมเจนแบงก์ #
Pandoravirus salinus [ 35 ]2,473,870 โปรตีน 2500 ชนิด (คาดการณ์) ~500 KC977571
ทูแพนไวรัส[ 36 ]1,500,000 โปรตีน 1276–1425 ≥450+550 [ 37 ]KY523104 MF405918 [ 38 ]
ไวรัส Bodo saltans [ 39 ]1,385,869โปรตีน 1227 ชนิด (ที่คาดการณ์ไว้)~300ใช่ (~40 นาโนเมตร)MF782455
เมกะไวรัสชิลีนเซ[ 40 ]1,259,197โปรตีน 1120 ชนิด (ที่คาดการณ์ไว้)440ใช่ (75 นาโนเมตร)เจเอ็น258408
ไวรัสมามา[ 41 ]1,191,693โปรตีน 1023 ชนิด (ที่คาดการณ์ไว้)500ใช่ (120 นาโนเมตร)เจเอฟ801956
ไวรัสมิมิ[ 22 ] [ 42 ]1,181,549โปรตีน 979 ชนิด โปรตีนที่ไม่เข้ารหัส 39 ชนิด500ใช่ (120 นาโนเมตร)NC_014649
M4 [ 43 ] (สายพันธุ์ "หัวล้าน" ของ Mimivirus)981,813โปรตีน 756 ชนิด (ที่คาดการณ์ไว้)390เลขที่JN036606
ไวรัส Cafeteria roenbergensis [ 29 ]617,453 (730 กิโลไบต์)โปรตีน 544 ชนิด (ที่คาดการณ์ไว้)300เลขที่NC_014637

รายการทั้งหมดอยู่ใน Giant Virus Toplist ที่สร้างโดยซอฟต์แวร์Giant Virus Finder [ 44 ]ณ วันที่ 11 มิถุนายน 2018 มีรายการทั้งหมด 183 รายการ[ 45 ]

ลักษณะร่วมเฉพาะที่พบได้ทั่วไปในกลุ่มไวรัสขนาดใหญ่
ชื่อไวรัสยักษ์อะมิโนเอซิล-ทีอาร์เอ็นเอ ซินเทสคล้ายอ็อกโตครัล1มิวเอส2สตาร์เกต[ 46 ]ไวโรเฟจที่รู้จัก[ 25 ]โรงงานไวรัสในไซโตพลาสซึมเจ้าภาพ
เมกาไวรัส ชิเลนซิส7 (ไทโรซีน, อาร์จินีน, เมไทโอนีน, ซิสทีน, ทริปโตเฟน, แอสปาราจีน, ไอโซไทโอนีน)ใช่ใช่เลขที่ใช่อะแคนทาโมเอบา (ยูนิคอนตา, อะมีโบซัว)
มามาไวรัส4 (ไทโรซีน, อาร์จินีน, เมไทโอนีน, ซิสทีน)ใช่ใช่ใช่ใช่อะแคนทาโมเอบา (ยูนิคอนตา, อะมีโบซัว)
ไวรัสมิมิ4 (ไทโรซีน, อาร์จินีน, เมไทโอนีน, ซิสทีน)ใช่ใช่ใช่ใช่อะแคนทาโมเอบา (ยูนิคอนตา, อะมีโบซัว)
M4 (สายพันธุ์ "หัวล้าน" ของไวรัสมิมิ)3 (เมไทโอนีน, ซิสทีน, อาร์จินีน)ใช่ใช่ต้านทานใช่อะแคนทาโมเอบา (ยูนิคอนตา, อะมีโบซัว)
ไวรัส Cafeteria roenbergensis1 (Ile)ใช่เลขที่ใช่ใช่โปรโตซัว Phagotrophic (Heterokonta, Stramenopiles)

1. มิวเทเตอร์ เอส (MutS) และโปรตีนที่คล้ายคลึงกันเป็นกลุ่มโปรตีนซ่อมแซมความผิดพลาดของดีเอ็นเอที่เกี่ยวข้องกับระบบซ่อมแซมความผิดพลาด ซึ่งทำหน้าที่แก้ไขการกลายพันธุ์แบบจุดหรือการแทรก/ลบแบบวงเล็กๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการจำลองดีเอ็นเอ ทำให้การจำลองมีความแม่นยำมากขึ้น2. สตาร์เกตเป็นโครงสร้างรูปดาวห้าแฉกที่อยู่บนแคปซิดของไวรัส ทำหน้าที่เป็นช่องทางให้แกนกลางภายในของอนุภาคถูกส่งไปยังไซโตพลาสซึมของโฮสต์

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Giant_virus&oldid=1356462572 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไวรัสยักษ์

ไวรัสยักษ์บางครั้งเรียกว่าgirus เป็น ไวรัสขนาดใหญ่มากบางชนิดมีขนาดใหญ่กว่าแบคทีเรียทั่วไป ไวรัสยักษ์ที่รู้จักทั้งหมดอยู่ในไฟลัมNucleocytoviricota

คำอธิบาย

แม้ว่าเกณฑ์ที่ใช้ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์จะแตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปแล้วไวรัสยักษ์จะถูกกำหนดให้เป็นไวรัสที่มี ไวริออน ขนาดใหญ่กว่า 200-300 นาโนเมตรในมิติที่เล็กที่สุด (ทำให้มองเห็นได้ด้วย กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง [ 4 ] ) และมีขนาดจีโนมมากกว่า 200-300 กิโลเบสคู่...

ประวัติศาสตร์

คำว่า 'ไวรัสยักษ์' ถูกบัญญัติขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เพื่ออธิบาย คลอโรไวรัส ในวงศ์ Phycodnaviridae ซึ่งพบว่ามีจีโนมขนาดใหญ่ผิดปกติ [ 17 ] ไวรัสตัวแรกในกลุ่มนี้คือ Paramecium bursaria chlorella virus 1 ถูกค้นพบในปี 1981 โดย Russel H. Meints, James L.

พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ

จีโนมของไวรัสยักษ์มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่รู้จักในบรรดาไวรัส และมียีนที่เข้ารหัสองค์ประกอบสำคัญของ กลไก การแปล ซึ่งเป็นลักษณะที่เคยเชื่อกันว่าเป็นตัวบ่งชี้ของสิ่งมีชีวิตเซลล์ ยีนเหล่านี้รวมถึงยีนหลายตัวที่เข้ารหัส เอนไซม์อะมิโนเอซิล tRNA ซิน เทส...