Кіріспе
Вирустар туысы Кококолитовирус - Phycodnaviridae тұқымдасына жататын екі қабатты ДНК-ның гигант вирусы. Алга, әсіресе, коколитофордың бір түрі - Эмилиания хукслии табиғи қожайын ретінде қызмет етеді. Бұл тұқымда тек бір ғана сипатталған түрі бар: Emiliania huxleyi virus 86.
Coccolithovirus is a genus of giant double stranded DNA virus, in the family Phycodnaviridae. Algae, specifically Emiliania huxleyi, a species of coccolithophore, serve as natural hosts. There is only one described species in this genus: Emiliania huxleyi virus 86.
Құрылымы
Кокколитовирустар қаптамалы, икосаэдрлі және диаметрі 100 220 нм. Олардың геномдары сызықтық, ұзындығы 410415 кб-ға дейін және шамамен 472 белокты кодтайтын болады. Олар келесі үлгіді ұсынды: Вирус эндоцитоз арқылы қоныс клеткасына кіреді, содан кейін липидтік мембранасы қоныс вакуолы мембранасымен бірігіп, оның нуклеопротеиндік өзегінің цитоплазмаға шығарылуы. Яғни, вирустың мембранасы тікелей қожайынның плазмалық мембранасымен бірігуі мүмкін. Кейін вирустың геномы капсидтен ядроға шығарылады, онда ол вирустық ДНҚ полимеразамен қайталанады. Көшірілген геном цитоплазмада жиналған капсидтерге жиналады және жаңадан пайда болған (4001000-ге дейін) вириондар плазмалық мембранаға тасымалданады және бақыланатын өркендеу механизмімен босатылады, бұл қоныс клеткасының жасушалық ыдырауына әкеледі. Өмір циклінің G2 және M кезеңінде кокосфера толық емес және плазмалық мембрананың вирусқа әсері артады. Кокосфераның толықтай таза болуымен бірге коколиттер арасындағы табиғи саңылаулар салдарынан инфекция пайда болуы мүмкін. E. huxleyi 250,000 км2 жетуі мүмкін маусымдық балдырлар гүлдеуін қалыптастыру үшін белгілі, оның ішінде жоғарғы 200 м-дегі жасуша тығыздығы теңіз суының 1 мл-не 103 -тен 105 жасушаға дейін өседі. Бұл балдырлар әдетте 5-8 күннен кейін құлайды және бірнеше зерттеулер гүлденудің тоқтатылуы кокколитовирустар инфекциясымен тығыз байланысты екенін көрсетті. Вирустардың балдырлар арасында таралуы пассивті диффузия арқылы жүреді. Сонымен қатар, EhV ДНК-сы копеподтарда да анықталды, бұл вирустардың зоопланктонды тасымалдайтын вирустар арқылы таралатынын болжауға әкелді.
Геном
1999-2008 жылдар аралығында 14 EhV штаммы оқшауланды, негізінен, Ла-Манш (ЕК), сонымен қатар Норвегия мен Шотландия жағалауында. Осы 14 штаммның жартылай тізбектері бар болса да, EhV 86 - геномның өте қайталанатын табиғатына байланысты толық реттелген жалғыз штамм. EhV 86- ның тізбектеуі 407,339 бп ұзындығы 472 болжамды кодтау тізбектері (CDS) бар дөңгелек геномды көрсетті. Бұл гендердің 80%-ы осы күнге дейін бір-бірімен үйлесімді емес. Тізбелік ұқсастыққа немесе белок доменінің сәйкес келуіне байланысты функция тағайындалуы мүмкінлерге ДНК және РНК полимеразаның кіші бірліктері, сегіз протеазалар, сондай-ақ сфинголипид биосинтезіне қатысатын белоктарды кодтайтын кем дегенде төрт ген кіреді. Бұл заттардың иесі гендердің көлденең көшіруі арқылы алынғандығы анықталды. Бұдан басқа, EhV 86 геномы геномда қайталанатын аймақтардың үш ерекше (А, В, С) отбасын көрсетті. C туысы кодталмаған және репликацияның шығу тегінің (ORF) бөлігі болып табылатын АТ бай қайталанулардан тұрады. B тобы - сегіз болжамды CDS-тің ақуыз өнімдерінде кездесетін GC бай қайталанулары. A отбасы гомологты аймақтар көлемі 30-300 бп аралығында әр түрлі болады және геномның 104 кб (200-304 кб) бөлімінде кездеседі, онда қазіргі деректер базасында белгілі функциялы ген гомологтары жоқ. A отбасылық қайталау бірліктері кодтамайды және осы аймақта 106 жерде пайда болатын наномермен (GTTCCC ((T / C) AA) сипатталады. Бұл тізбек тікелей 86 CDS-тің жоғары ағысында кездеседі және байланысты CDS-тің экспрессиясын бақылауда рөл атқарады. Инфекция кезінде вирустық гендердің ерекше экспрессиялық үлгісі сипатталды, ол CDS экспрессиясына сәйкес үш кезеңге бөлінеді. Инфекциядан кейін бір сағаттан кейін 39 вирустық ген транскрипцияланды, одан кейін 2 сағаттан кейін тағы 194 ген, 4 сағаттан кейін 71 ген пайда болды. Инфекциядан кейін 1 сағаттан кейін экспрессияға ұшыраған 39 геннің барлығы 104 kbp аймағында орналасқан және наномері бастапқы кодоннан тікелей жоғарыда орналасқан. Вирустық РНК полимеразаның экспрессиясы инфекциядан кейін 1 сағаттан кейін анықталмағандықтан, промоторды вирустық РНК полимераза немесе қожайын РНК полимеразамен тану мүмкін екендігі әлі анықталмаған. Алайда EhV 86 вирионының протеомикалық талдауы РНК полимеразаның негізгі кіші бірліктерін анықтамады.
Тарих
Уильям Уилсон және оның командасы теңіз биологиясы қауымдастығы (MBA), Шығыс Англия университеті және Плимут теңіз зертханасы (PML) -да алғаш рет 1999 жылы вирусты байқады. Кейін 2005 жылдың жазында Плимут теңіз зертханасының зерттеушілері (Уилли Уилсон және басқалар) және Сангер институтында (Холден және басқалар) ЭВВ 86 штаммының геномдық тізбесін тездетіп, оның 472 ақуызды кодтайтын гендері бар екенін анықтады, бұл оны "жианттық вирус" және геном бойынша ең үлкен теңіз вирусы етеді. Кококолитовирустың геномын алғашқы зерттеу барысында керамид өндіруге жауапты гендер тізбегі анықталды. Керамид жасушалардың өлімін бақылайтын фактор болып табылады және қазіргі уақытта Кококолитовирус Emiliania huxleyi тіршілігін ұзарту үшін оны пайдаланады деп ойланады, ал ол қожалық жасушасын көбейту үшін пайдаланады. Бұл - басқа вирустардың геномдарында бұрын-соңды болмаған ерекше қабілет.