Clasificarea virușilor - Virus classification
Clasificarea virușilor este procesul de numire a virușilor și plasarea lor într-un sistem taxonomic similar sistemelor de clasificare utilizate pentru organismele celulare .
Virușii sunt clasificați în funcție de caracteristicile fenotipice , cum ar fi morfologia , tipul de acid nucleic , modul de replicare, organismele gazdă și tipul de boală pe care o provoacă. Clasificarea taxonomică formală a virușilor este responsabilitatea sistemului International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV), deși sistemul de clasificare Baltimore poate fi utilizat pentru a plasa virușii într-unul din șapte grupuri pe baza modului lor de sinteză a ARNm. Convențiile specifice de denumire și alte orientări de clasificare sunt stabilite de ICTV.
A fost propus un catalog al tuturor virușilor cunoscuți din lume și, în 2013, au fost în curs unele eforturi preliminare.
Definiția speciilor de viruși
Speciile formează baza oricărui sistem de clasificare biologică. Înainte de 1982, se credea că virușii nu puteau fi concepuți pentru a se potrivi conceptului reproductiv al lui Ernst Mayr de specie și, prin urmare, nu erau supuși unui astfel de tratament. În 1982, ICTV a început să definească o specie ca „un grup de tulpini” cu calități de identificare unice. În 1991, a fost adoptat principiul mai specific conform căruia o specie de virus este o clasă politetică de viruși care constituie o descendență replicatoare și care ocupă o anumită nișă ecologică.
În iulie 2013, definiția ICTV a speciilor s-a schimbat în stare: „O specie este un grup monofiletic de viruși ale căror proprietăți pot fi distinse de cele ale altor specii prin criterii multiple”. Aceste criterii includ structura capsidei , existența unui înveliș, programul de expresie genică pentru proteinele sale, gama gazdei, patogenitatea și cel mai important, similaritatea secvenței genetice și relația filogenetică.
Criteriile reale utilizate variază în funcție de taxon și pot fi uneori inconsecvente (praguri de similitudine arbitrare) sau lipsite de legătură cu linia (geografia). Problema pentru mulți nu este încă rezolvată.
Clasificarea ICTV
Comitetul Internațional privind taxonomie a virusurilor au început să elaboreze și să pună în aplicare norme privind denumirea și clasificarea virusurilor devreme în anii 1970, un efort care continuă până în prezent. ICTV este singurul organism însărcinat de Uniunea Internațională a Societăților Microbiologice cu sarcina de a dezvolta, rafina și menține o taxonomie universală a virusului. Sistemul împărtășește multe caracteristici cu sistemul de clasificare al organismelor celulare , cum ar fi structura taxonului . Cu toate acestea, există unele diferențe, cum ar fi utilizarea universală a cursivelor pentru toate denumirile taxonomice, spre deosebire de Codul internațional de nomenclatură pentru alge, ciuperci și plante și Codul internațional de nomenclatură zoologică .
Clasificarea virală începe la nivelul tărâmului și continuă după cum urmează, cu sufixele taxonomice între paranteze:
- Tărâm ( -viria )
Spre deosebire de sistemul de nomenclatură binomială adoptat la speciile celulare, în prezent nu există o formă standardizată pentru numele speciilor de virus. În prezent, ICTV impune ca un nume de specie să conțină cât mai puține cuvinte posibil în timp ce rămâne distinct și nu trebuie să conțină doar cuvântul virus și numele gazdei. Numele speciilor iau adesea forma virusului [Boala] , în special pentru plantele și animalele superioare. În 2019, ICTV a publicat o propunere de adoptare a unui sistem mai formalizat de nomenclatură binomială pentru numele speciilor de viruși, care urmează să fie votat în 2020. Cu toate acestea, unii virologi s-au opus ulterior schimbării potențiale a sistemului de denumire, argumentând că dezbaterea a venit în timp ce mulți din terenul a fost preocupat din cauza pandemiei COVID-19 .
Începând cu 2019, se utilizează toate nivelurile taxonilor, cu excepția subrealului, subregatului și subclasei. Sunt recunoscute patru tărâmuri, un ordin incertae sedis , 24 de familii incertae sedis și trei genuri incertae sedis :
Tărâmuri : Duplodnaviria , Monodnaviria , Adnaviria , Ribozyviria , Riboviria și Varidnaviria
Familiile incertae sedis :
- Alphasatellitidae
- Ampullaviridae
- Anelloviridae
- Avsunviroidae
- Baculoviridae
- Bicaudaviridae
- Clavaviridae
- Finnlakeviridae
- Fuselloviridae
- Globuloviridae
- Guttaviridae
- Halspiviridae
- Hytrosaviridae
- Nimaviridae
- Nudiviridae
- Ovaliviridae
- Plasmaviridae
- Polydnaviridae
- Portogloboviridae
- Pospiviroidae
- Spiraviridae
- Thaspiviridae
- Tolecusatellitidae
- Tristromaviridae
Incertae sedis genuri : Deltavirus , Dinodnavirus , Rhizidiovirus
Clasificarea virusului pe bază de structură
S-a sugerat că asemănarea în asamblarea și structura virionului observată pentru anumite grupuri virale care infectează gazde din diferite domenii ale vieții (de exemplu, tectivirusuri bacteriene și adenovirusuri eucariote sau Caudovirale procariote și herpesvirusuri eucariote) reflectă o relație evolutivă între acești viruși. Prin urmare, relația structurală dintre viruși a fost sugerată a fi utilizată ca bază pentru definirea taxonilor de nivel superior - linii virale bazate pe structuri - care ar putea completa schema de clasificare ICTV din 2010.
ICTV a adăugat treptat mulți taxoni de nivel superior folosind relații în pliurile proteice. Toate cele patru tărâmuri definite în versiunea din 2019 sunt definite de prezența unei proteine dintr-o anumită familie structurală.
Clasificarea Baltimore
Clasificarea Baltimore (definită pentru prima dată în 1971) este un sistem de clasificare care plasează virușii într-unul din cele șapte grupuri, în funcție de o combinație a acidului nucleic ( ADN sau ARN ), de strandare (monocatenară sau dublă), sens și metodă de replicare . Numite după David Baltimore , un biolog câștigător al Premiului Nobel , aceste grupuri sunt desemnate cu cifre romane . Alte clasificări sunt determinate de boala cauzată de virus sau de morfologia acestuia, care nu sunt satisfăcătoare din cauza unor viruși diferiți care provoacă aceeași boală sau arată foarte asemănător. În plus, structurile virale sunt adesea dificil de determinat la microscop. Clasificarea virușilor în funcție de genomul lor înseamnă că cei dintr-o anumită categorie se vor comporta toți într-un mod similar, oferind unele indicații despre cum să procedăm cu cercetări ulterioare. Virușii pot fi plasați într-unul din următoarele șapte grupuri:
- I: virusuri dsDNA (de exemplu , Adenovirusuri , Herpesvirusuri , Poxvirusuri )
- II: ADN-ul virusurilor ssDNA (+ catenă sau „simț”) (de exemplu, parvovirusuri )
- III: virusuri dsARN (de exemplu, reovirusuri )
- IV: (+) SSRNA virusuri (+ catenă sau simț) ARN (de ex. Coronavirusuri , Picornavirusuri , Togavirusuri )
- V: (-) ssRNA virusuri (- catenă sau antisens) ARN (de exemplu , ortomixovirusuri , rabdovirusuri )
- VI: virusuri ssRNA-RT (+ catenă sau sens) ARN cu ADN intermediar în ciclul de viață (de exemplu, retrovirusuri )
- VII: virusuri dsDNA-RT ADN cu ARN intermediar în ciclul de viață (de exemplu, hepadnavirusuri )
Virușii ADN
Virușii cu genom ADN , cu excepția virusurilor de transcriere inversă a ADN , sunt membri ai trei din cele patru tărâmuri virale recunoscute : Duplodnaviria , Monodnaviria și Varidnaviria . Dar incertae SEDIS comanda Ligamenvirales , si multe alte incertae SEDIS familii și genuri, sunt de asemenea folosite pentru virusuri ADN neclasificare. Domeniile Duplodnaviria și Varidnaviria constau din viruși ADN dublu catenar; alți viruși ADN dublu catenar sunt incertae sedis . Domeniul Monodnaviria constă din viruși ADN monocatenari care codifică în general o endonuclează HUH ; alți viruși ADN monocatenari sunt incertae sedis .
- Grupa I : virusurile posedă ADN bicatenar. Aici se găsesc viruși care cauzează varicela și herpesul .
- Grupa II : virusurile posedă ADN monocatenar.
Familia de viruși | Exemple (nume comune) | Virion gol / învăluit |
Simetria capsidelor |
Tipul acidului nucleic | grup |
---|---|---|---|---|---|
1. Adenoviridae | Virusul hepatitei canine , unele tipuri de răceală obișnuită | Gol | Icosaedru | ds | Eu |
2. Papovaviridae | Virusul JC , HPV | Gol | Icosaedru | ds circular | Eu |
3. Parvoviridae | Parvovirus uman B19 , parvovirus canin | Gol | Icosaedru | ss | II |
4. Herpesviridae | Virusul herpes simplex , virusul varicela-zoster , citomegalovirusul , virusul Epstein-Barr | Învelit | Icosaedru | ds | Eu |
5. Poxviridae | Virusul variolei , cowpox , virusul myxoma , monkeypox , virusul Vaccinia | Paltoane complexe | Complex | ds | Eu |
6. Anelloviridae | Cuplul virusului teno | Gol | Icosaedru | ss circular | II |
7. Pleolipoviridae | HHPV1 , HRPV1 | Învelit | ss / ds liniar / circular | I / II |
Virușii ARN
Toți virușii care au un genom de ARN și care codifică o ARN polimerază dependentă de ARN (RdRp), sunt membri ai regatului Orthornavirae , în cadrul Riboviriei .
- Grupa III : virusurile posedă genomuri de ARN dublu catenar, de exemplu rotavirus .
- Grupa IV : virusurile posedă genomuri de ARN monocatenar cu sens pozitiv. Mulți viruși cunoscuți se găsesc în acest grup, inclusiv picornavirusurile (care este o familie de viruși care include viruși cunoscuți precum virusul hepatitei A, enterovirusurile, rinovirusurile, poliovirusul și virusul febrei aftoase), virusul SARS , hepatita Virusul C , virusul febrei galbene și virusul rubeolei .
- Grupa V : virusurile posedă genomuri de ARN monocatenar cu sens negativ. Virusii Ebola și Marburg sunt membri bine cunoscuți ai acestui grup, alături de virusul gripal , rujeola , oreion și rabie .
Transcrierea inversă a virușilor
Toți virușii care codifică o transcriptază inversă (cunoscută și sub denumirea de RT sau ADN polimerază dependentă de ARN) sunt membri ai clasei Revtraviricetes , din filumul Arterviricota , regatul Pararnavirae și regatul Riboviria . Clasa Blubervirales conține o singură familie Hepadnaviridae a virusurilor ADN RT (transcriere inversă); toți ceilalți viruși RT sunt membri ai clasei Ortervirales .
- Grupa VI : virușii posedă viruși ARN monocatenari care se replică printr-un intermediar ADN. Cele Retrovirusurile sunt incluse în acest grup, din care HIV este un membru.
- Grupa VII : virusurile posedă genomuri de ADN dublu catenar și se replică folosind transcriptaza inversă. Hepatitei B Virusul poate fi găsit în acest grup.
Familia de viruși | Exemple (nume comune) | Capsidă goală / învelită |
Simetria capsidelor |
Tipul acidului nucleic | grup |
---|---|---|---|---|---|
1. Retroviridae | HIV | Învelit | dimer ARN | VI | |
2. Caulimoviridae | Caulimovirus , Cacao gonflat-shoot virus (CSSV) | Gol | VII | ||
3. Hepadnaviridae | Virusul hepatitei B. | Învelit | Icosaedru | circular, parțial ds | VII |
Sisteme istorice
Clasificarea Holmes
Holmes (1948) a folosit o taxonomie lineană cu nomenclatură binomială pentru a clasifica virușii în 3 grupuri într-o singură ordine, Virales . Acestea sunt plasate după cum urmează:
- Grupa I: Phaginae (atacă bacteriile)
- Grupa II: Phytophaginae (atacă plantele)
- Grupa III: Zoophaginae (atacă animalele)
Sistemul nu a fost acceptat de alții datorită neglijării asemănărilor morfologice.
Agenți subvirali
Următorii agenți infecțioși sunt mai mici decât virușii și au doar unele dintre proprietățile lor. Din 2015, ICTV le-a permis să fie clasificate într-un mod similar cu virusurile.
Viroizi și agenți dependenți de virus
Viroizi
- Familia Avsunviroidae
- Genul Avsunviroid ; specii tip : viroid cu pete solare de avocado
- Gen Pelamoviroid ; specii tip: viroid mozaic latent de piersică
- Genul Elaviroid ; specii tip: viroid latent de vinete
- Familia Pospiviroidae
- Genul Pospiviroid ; specii tip: viroid de tuberculi fus de cartof
- Gen Hostuviroid ; specii tip: viroid de cascadorie de hamei
- Gen Cocadviroid ; specii tip: cocoid cadang-cadang viroid
- Genul Apscaviroid ; specii tip: viroid de piele cicatrice
- Genul Coleviroid ; specie tip: Coleus blumei viroid 1
Sateliți
Sateliții depind de co-infecția unei celule gazdă cu un virus helper pentru multiplicare productivă. Acizii lor nucleici au secvențe de nucleotide substanțial distincte fie de virusul lor auxiliar, fie de gazdă. Atunci când un agent subviral satelit codifică proteina de acoperire în care este încapsulat, este numit apoi virus satelit.
Acizii nucleici asemănători sateliților seamănă cu acizii nucleici sateliți, în sensul că se replică cu ajutorul virușilor helper. Cu toate acestea, acestea diferă prin faptul că pot codifica funcții care pot contribui la succesul virușilor lor de ajutor; deși uneori sunt considerați ca fiind elemente genomice ale virusurilor lor de ajutor, nu sunt întotdeauna găsite în virusurile lor de ajutor.
- Viruși prin satelit
- Viruși de satelit
ARN monocatenari
- (familie fără nume)
- Familia Sarthroviridae
- Macronovirus - Virusul satelit Macrobrachium 1 (virus foarte mic)
- (gen fără nume) - virusul X commensal Nilaparvata lugens
- (gen fără nume) - virusul satelit cronic al paralizei albinelor
- Viruși satelit
ADN dublu catenar
- Familia Lavidaviridae - Virofage
- Viruși satelit
ADN monocatenari
- Gen Dependoparvovirus - Grup de virusuri asociate adeno
- Viruși de satelit
ARN monocatenari
- Acizi nucleici sateliti
- ADN-uri satelitare monocatenare
- Familia Alphasatellitidae (care codifică o proteină inițiator de replicare)
- Familia Tolecusatellitidae (codificând un factor determinant de patogenitate βC1)
- ARN-uri satelitare dublu catenare
- ARN-uri satelitare monocatenare
- Subgrupul 1: ARN-uri mari de satelit
- Subgrupul 2: ARN-uri satelitare liniare mici
- Subgrupa 3: ARN-uri prin satelit circulare ( virusoide )
- Genul Deltavirus
- ARN-uri asociate cu polerovirus
- ARN de tip satelit
- ADN asemănător satelitului
- ADN-uri satelitare monocatenare
Particule interferente defecte
Particulele care interferează defect sunt virusuri defecte care și-au pierdut capacitatea de a se replica, cu excepția prezenței unui virus helper, care este în mod normal virusul parental. De asemenea, pot interfera cu virusul asistent.
- Particule interferente defecte (ARN)
- Particule interferente defecte (ADN)
Vezi si
Note
- ^ Zimmer C (5 septembrie 2013). "Un catalog pentru toți virusii lumii?" . New York Times . Accesat la 6 septembrie 2013 .
- ^ a b Alimpiev, Egor (15 martie 2019). Regândirea conceptului de specie de virus (PDF) .
- ^ Adams MJ, Lefkowitz EJ, King AM, Carstens EB (decembrie 2013). „Modificări convenite recent la Codul internațional de clasificare și nomenclatură a virușilor” . Arhivele Virologiei . 158 (12): 2633-9. doi : 10.1007 / s00705-013-1749-9 . PMID 23836393 .
- ^ "Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor (ICTV)" . Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor (ICTV) . Adus 2021-06-10 .
- ^ Peterson, A Townsend (23 iulie 2014). „Definirea speciilor virale: făcând utilă taxonomia” . Jurnalul de virologie . 11 (1): 131. doi : 10.1186 / 1743-422X-11-131 . PMC 4222810 . PMID 25055940 .
- ^ Lefkowitz EJ, Dempsey DM, Hendrickson RC, Orton RJ, Siddell SG, Smith DB (ianuarie 2018). „Taxonomia virusului: baza de date a Comitetului internațional pentru taxonomia virusurilor (ICTV)” . Cercetarea acizilor nucleici . 46 (D1): D708 – D717. doi : 10.1093 / nar / gkx932 . PMC 5753373 . PMID 29040670 .
- ^ a b „Codul ICTV” . talk.ictvonline.org . Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor . Accesat la 26 aprilie 2020 .
- ^ "Codul internațional de clasificare și nomenclatură a virușilor" . ICTV . Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor . Accesat la 2 septembrie 2020 .
- ^ Siddell, Stuart; Walker, Peter; Lefkowitz, Elliot; Mushegian, Arcady; Dutilh, Bas; Harrach, Balázs; Harrison, Robert; Junglen, Sandra; Knowles, Nick; Kropinski, Andrew; Krupovic, Mart; Kuhn, Jens; Nibert, Max; Rubino, Luisa; Sabanadzovic, Sead; Simmonds, Peter; Varsani, Arvind; Zerbini, Francisco; Davison, Andrew (3 decembrie 2019). "Nomenclatura binomială pentru speciile de virus: o consultație" . Arch Virol . 165 (2): 519-525. doi : 10.1007 / s00705-019-04477-6 . PMC 7026202 . PMID 31797129 .
- ^ Mallapaty, Smriti (30 iulie 2020). "Ar trebui ca regulile de denumire a virusului să se schimbe în timpul unei pandemii? Întrebarea împarte virologii" . Natura . 584 (7819): 19-20. Cod Bib : 2020Natur.584 ... 19M . doi : 10.1038 / d41586-020-02243-2 . PMID 32733098 .
- ^ a b „Taxonomia virusului: versiunea 2019” . talk.ictvonline.org . Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor . Accesat la 26 aprilie 2020 .
- ^ Bamford DH (mai 2003). „Virușii formează linii în diferite domenii ale vieții?”. Cercetări în Microbiologie . 154 (4): 231-6. doi : 10.1016 / S0923-2508 (03) 00065-2 . PMID 12798226 .
- ^ Krupovič M, Bamford DH (decembrie 2010). „Ordinea către universul viral” . Jurnal de virologie . 84 (24): 12476-9. doi : 10.1128 / JVI.01489-10 . PMC 3004316 . PMID 20926569 .
- ^ "Taxonomia virusului: versiunea 2019" . talk.ictvonline.org . Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor . Accesat la 26 aprilie 2020 .
- ^ "Baltimore Classification of Viruses" (Website.) Molecular Biology Web Book - http://web-books.com/ . Adus la 18.08.2008.
- ^ "Taxonomia virusului: versiunea 2019" . talk.ictvonline.org . Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor . Accesat la 25 aprilie 2020 .
- ^ Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf YI, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH. „Propunere: Creați un cadru megataxonomic, completând toate rangurile taxonomice principale, pentru tărâmul Riboviria” . Comitetul internațional pentru taxonomia virusurilor (ICTV) . Adus 21/05/2020 .CS1 maint: mai multe nume: lista autorilor ( link )
- ^ Kuhn, Jens H. (2020). „Taxonomia virusului”. Modul de referință în științele vieții . Enciclopedia Virologiei . pp. 28–37. doi : 10.1016 / B978-0-12-809633-8.21231-4 . ISBN 978-0-12-809633-8. PMC 7157452 .
- ^ STRAUSS, JAMES H .; STRAUSS, ELLEN G. (2008). „Agenți subvirali”. Viruși și boli umane . Elsevier. pp. 345–368. doi : 10.1016 / b978-0-12-373741-0.50012-x . ISBN 978-0-12-373741-0. S2CID 80872659 .
- ^ TaxoProp 2015.002aG
- ^ "80.002 Avsunviroidae - ICTVdB Index of Viruses." (Website.) Site-ul National Institutes of Health din SUA. Adus pe 27-09-2007.
- ^ "80.001 Popsiviroidae - ICTVdB Index of Viruses." (Website.) Site-ul National Institutes of Health din SUA. Adus pe 27-09-2007.
- ^ Krupovic, Mart; Kuhn, Jens H .; Fischer, Matthias G. (7 octombrie 2015). „Un sistem de clasificare pentru virofagi și viruși prin satelit” . Arhivele Virologiei . 161 (1): 233–247. doi : 10.1007 / s00705-015-2622-9 . PMID 26446887 .