Els Rudivirus (membres de la família Rudiviridae), el nom deriva del llatí rudis, vareta, que es refereix a la forma del virió.
Són virus d'ADN bicatenari sense embolcall que infecten arqueobacteris hipertermòfils del regne Crenarchaeota.[1][2]
Els rudivirus es creu que podran ser models per estudiar els virus dels arqueobacteris, són fàcils de mantenir en laboratori i se'n poden obtenir amb gran rendiment, al contrari que altres virus dels arqueobacteris.
Els Rudivirus (membres de la família Rudiviridae), el nom deriva del llatí rudis, vareta, que es refereix a la forma del virió.
Són virus d'ADN bicatenari sense embolcall que infecten arqueobacteris hipertermòfils del regne Crenarchaeota.
Els rudivirus es creu que podran ser models per estudiar els virus dels arqueobacteris, són fàcils de mantenir en laboratori i se'n poden obtenir amb gran rendiment, al contrari que altres virus dels arqueobacteris.
Die Virusfamilie Rudiviridae mit der einzigen Gattung Rudivirus umfasst unbehüllte Bakteriophagen mit einem Strang doppelsträngiger, linearer DNA als Genom. Die bisher klassifizierten zwei Virusspezies haben thermophile Archaeen der Abteilung Crenarchaeota zum Wirt; besonders gut beschrieben ist ihr Vorkommen in Sulfolobus islandicus ([en], Klasse Thermoprotei). Die Bezeichnung der Familie leitet sich vom lateinischen rudis (Rapier, kleiner Stab) ab, was auf die längliche Form der Viren hindeuten soll.
Die Virionen der Rudiviridae sind stabförmig mit einem konstanten Durchmesser von 23 nm und einer variablen Länge von 830 bis 900 nm. Dieses helikale Kapsid ist aus spiralförmig angeordneten Molekülen eines DNA-bindenden Kapsidproteins aufgebaut. Die Windungen der Spirale wiederholen sich alle 4,3 nm. An den Enden der Virionen erkennt man stöpselartige Strukturen, die das Kapsid verschließen und an denen sich kurze Fibrillen befinden.
Das Genom der Rudiviren besteht aus einem einzigen Strang einer doppelsträngigen DNA mit einer Größe von 32 bis 35 kBp. Das Genom enthält offene Leserahmen für 45 (SIRV-1) bzw. 54 (SIRV-2) virale Proteine. Typisch sind sehr lange repetitive Sequenzen an den Enden des DNA-Stranges.
Die Systematik der Ruduviridae nach ICTV mit weiteren Vorschlägen nach NCBI (Stand Mitte März 2021):
Ursprünglich wurde die Virusspezies Thermoproteus-tenax-Virus 4 (TTV4) in die Gattung Rudivirus klassifiziert. Da sich die Morphologie jedoch erheblich unterscheidet und nicht ausreichend Sequenzinformationen vorliegen, wurde das TTV4 als unklassifizierte Virusspezies keiner bestehende Virusfamilie zugeordnet. Eine neue Virusfamilie Bacilloviridae wurde vorgeschlagen,[3] jedoch nicht vom ICTV akzeptiert.
Das Genom zeigt Ähnlichkeiten mit der Virusfamilie Poxviridae bei Wirbeltieren.[4] Dies betrifft die Anordnung und Reihenfolge der Gene wie auch die Replikation des Genoms in der infizierten Zelle. Auffällige Sequenzübereinstimmungen von bis zu 30 % bestehen zur Familie Lipothrixviridae, deren Mitglieder bis auf eine zusätzliche Virushülle auch einen ähnlichen, helikalen Aufbau des Kapsids zeigen. Aufgrund erweiterter Sequenzanalysen kann ein gemeinsamer evolutionärer Ursprung der beiden Familien Rudiviridae und Lipothrixviridae angenommen werden, weshalb sie seit 2012 zu einer neuen, gemeinsamen Ordnung Ligamenvirales zusammengefasst sind.
Die Virusfamilie Rudiviridae mit der einzigen Gattung Rudivirus umfasst unbehüllte Bakteriophagen mit einem Strang doppelsträngiger, linearer DNA als Genom. Die bisher klassifizierten zwei Virusspezies haben thermophile Archaeen der Abteilung Crenarchaeota zum Wirt; besonders gut beschrieben ist ihr Vorkommen in Sulfolobus islandicus ([en], Klasse Thermoprotei). Die Bezeichnung der Familie leitet sich vom lateinischen rudis (Rapier, kleiner Stab) ab, was auf die längliche Form der Viren hindeuten soll.
Icerudivirus is a genus of viruses in the family Rudiviridae. These viruses are non-enveloped, stiff-rod-shaped viruses with linear dsDNA genomes, that infect hyperthermophilic archaea of the species Sulfolobus islandicus.[1][2] There are three species in the genus.[3]
The following species are assigned to the genus:[3]
Icerudivirus was previously named Rudivirus but was renamed in 2020.[6]
SIRV1 and SIRV2 were produced by colony-cloned Sulfolobus islandicus strains. The two strains were isolated from samples taken in 1994 from different solfataric fields in Iceland, the Kverkfjöll and Hveragerði, which are separated by a distance of 250 km. These Icelandic solfataric acidic hot springs reach a temperature of 88 °C and pH 2.5.[7]
Virions are non-enveloped, consisting of a tube-like superhelix formed by dsDNA and the major structural protein, with plugs at each end to which three tail fibers are anchored. These tail fibers appear to be involved in adsorption onto the host cell surface and are formed by one of the minor structural proteins.
SIRV1 and SIRV2 are stiff rods of about 23 nm in width, but differing in length—SIRV1 is about 830 nm and SIRV2 is about 900 nm long. They present a central channel of approx. 6 nm that encapsidates the DNA genome. At each terminus of the rod there is a plug of approx. 48 nm in length and 6 nm in diameter that fills the terminal portion of the cavity, together with three tail fibres of approx. 28 nm in length.
A three-dimensional reconstruction of the SIRV2 virion at ~4 angstrom resolution has been obtained by cryo–electron microscopy.[8] The structure revealed a previously unknown form of virion organization, in which the alpha-helical major capsid protein of SIRV2 wraps around the DNA, making it inaccessible to solvent. The viral DNA was found to be entirely in the A-form, which suggests a common mechanism with bacterial spores for protecting DNA in the most adverse environments.
The genome is composed of linear dsDNA and ranges from 24 kb (ARV1) to 35 kb (SIRV2). The two strands of the linear genomes are covalently linked and, at both ends of the genome, there are inverted terminal repeats. The Sulfolobus rudiviruses size up to 32.3 kbp for SIRV1 and 35.8 kbp for SIRV2, with inverted terminal repeats of 2029 bp at the ends of the linear genome. The G+C content of both genomes is extremely low, of only 25%, whereas the genome of Sulfolobus solfataricus (the sequenced genome closest to the virus host) hits 37%.
Although the sequences of the inverted terminal repeats of the rudiviruses are different, they all carry the motif AATTTAGGAATTTAGGAATTT near the genome ends, which may constitute a signal for the Holliday junction resolvase[9] and DNA replication.
The transcriptional patterns of SIRV1 and SIRV2 are relatively simple, with few temporal expression differences.[10] In contrast, at least 10% of its genes were predicted to have of different DNA binding motifs in the proteins they code and were assigned to be putative transcriptional regulators.[11] A high proportion of viral genes coding for DNA binding proteins with the ribbon-helix-helix (RHH) DNA binding motifs has been suggested. The abundance of genes coding for proteins belonging to the RHH superfamily present in the genomes of crenarchaea and their viruses could underline the important role of these proteins in host and viral gene transcription regulation under harsh conditions.
Protein SvtR[12] was the first crenarchaeal RHH regulator characterized in details and also the first viral coded transcriptional regulators within the Archaeal domain. It strongly represses the transcription of the minor structural protein and, to a lesser extent, of its own gene. The structure is very similar to that of bacterial RHH proteins despite the low sequence similarity, such as CopG, a bacterial plasmid copy number control regulator.
A Sulfolobus islandicus coded transcription activator, Sta1, has also been shown to activate transcription of several viral genes.[13]
SIRV2 recognizes its host by binding to type 4 pili abundantly present on the cell surface.[14][15] The virus initially binds to the tip of the pilus and subsequently advances along the pilus to the cell surface, where the virion disassembles and the SIRV2 genome is internalized by an unknown mechanism.[14] SIRV2 is a lytic virus that kills the host cell as a consequence of elaborated mechanisms orchestrated by the virus. Massive degradation of the host chromosomes occurs because of virus infection and virion assembly occurs in the cytoplasm. Virions are released from the host cell through a mechanism that involves the formation of specific cellular structures.[16]
SIRV2 can act as a template for site-selective and spatially controlled chemical modification. Both the ends and the body of the virus, or the ends only, can be chemically addressed, thus SIRV2 can be regarded as a structurally unique nanobuilding block.[17]
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) Icerudivirus is a genus of viruses in the family Rudiviridae. These viruses are non-enveloped, stiff-rod-shaped viruses with linear dsDNA genomes, that infect hyperthermophilic archaea of the species Sulfolobus islandicus. There are three species in the genus.
Rudiviridae es una familia de virus que infectan arqueas. Pertenece al Grupo I de la Clasificación de Baltimore.[1]
La familia incluye los siguientes géneros:
Los viriones tienen forma de varilla rígida y miden aproximadamente 600–900 × 23 nm. No poseen envoltura vírica y consiste en una superhélice en forma de tubo formada por ADN bicatenario y múltiples copias de una proteína estructural principal. En cada extremo, el tubo lleva tapones, de aproximadamente 50 × 6 nm, a los que se anclan tres fibras de la cola. Estas fibras de la cola parecen estar involucradas en la adsorción sobre la superficie de la célula huésped. La longitud de los viriones es proporcional al tamaño del ADN viral empaquetado. Los genomas son de ADN bicatenario lineal que varían de 24,655 a 35,482 pb. Los genomas tienen repeticiones terminales largas invertidas, que van desde 1365 bp a 2032 bp. La replicación viral se produce en el citoplasma y la entrada a la célula huésped se realiza por absorción.[2][3]
Los viriones contienen una proteína principal altamente glicosilada de aproximadamente 14,5 kDa y tres proteínas secundarias con masas moleculares de aproximadamente 50, 58 y 110 kDa, la mayor de las cuales participa en la formación de los filamentos terminales. Se muestra que la principal proteína estructural genera estructuras tubulares largas in vitro. La estructura de la proteína adopta un pliegue de haz de cuatro hélices que está estabilizado por un núcleo hidrófobo extenso, con hélices que varían de 11 a 19 aminoácidos de longitud, y es idéntica al pliegue de haz de cuatro hélices de las dos principales proteínas estructurales de la familia Lipothrixviridae.[4][5]
Los miembros de Rudiviridae comparten características estructurales y genómicas con los virus de la familia Lipothrixviridae, que contiene virus con envoltura vírica y forma de bastón. Los virus de las dos familias tienen genomas de ADN bicatenario lineales y comparten hasta nueve genes únicos. Además, las partículas filamentosas de rudivirus y lipotrixvirus se forman de proteínas de la cápside homólogas y estructuralmente similares. Debido a estas propiedades compartidas, los virus de las dos familias se agruparon en el orden Ligamenvirales.[6][7]
Los miembros de los ligamenvirales están relacionados estructuralmente con los virus de la familia Tristromaviridae que, al igual que los lipotrixvirus, poseen envoltura vírica y codifican la proteína principal SIRV2 homóloga a los liganmevirales. Debido a estas similitudes estructurales, se propuso unificar el orden Ligamenvirales y la familia Tristromaviridae dentro del dominio Adnaviria.[8]
Datos: Q1807886
Especies: Rudiviridae
Rudiviridae es una familia de virus que infectan arqueas. Pertenece al Grupo I de la Clasificación de Baltimore.
Rudiviridae (do Latim rudis, que significa haste ou bordão, referindo-se à forma do virião) é uma família viral que compreende um único gênero, Rudivirus.[1] Os rudivírus são vírus não envelopados em forma de bordão rígido com genoma de ADN linear de cadeia dupla (dsDNA), que infectam archaeas hipertermófilas do Reino Crenarchaeota [2][3]. Como vírus de ADN, pertencem ao Grupo I da Classificação de Baltimore.
O estudo de vírus de crenarchaeaotas encontra-se ainda num estado incipiente e o nosso conhecimento sobre os seus processos moleculares básicos, tais como a infecção, as interações entre vírus e hóspede, a replicação e empacotamento do ADN e a regulação transcricional, é bastante limitado. No entanto, os rudivírus apresentam-se como prometedores modelos gerais para estudos detalhados da biologia de vírus que infectem Archaeas. São facilmente mantidos em condições laboratoriais e podem ser obtidos em número elevado, ao contrário de muitos dos outros vírus que infectam este Domínio.
As duas espécies principais, os vírus SIRV1 e SIRV2, foram obtidos a partir de 2 estirpes de Sulfolobus islandicus diferentes. As duas estirpes foram isoladas a partir de amostras recolhidas em 1994, de diferentes campos de fontes termais sulfurosas na Islândia, Kverkfjöll e Hveragerdi, separadas entre elas por uma distância de 250 km. Estas fontes termais sulfurosas atingem uma temperatura de 88°C e um pH de 2,5.
O Acidianus rod-shaped virus 1, ARV1, foi o primeiro membro identificado desta família que infecta a Archaea hipertermófila do género Acidianus, e foi isolado em 2005 a partir duma fonte hidrotermal em Puzzuoli, Itália [4].
O Stygiolobus rod-shaped virus, SRV, que infecta o género hipertermófilo Stygiolobus, foi isolado na Ilha de São Miguel, nos Açores, Portugal em 2008 [5].
Os viriões são não-envelopados e consistem numa super-hélice em forma de tubo formado pelo ADN de cadeia dupla e pela proteína estrutural principal, com “tampas” em ambas as extremidade às quais estão ancoradas três fibras terminais. Estas fibras terminais parecem estar envolvidas na adsorção à superfície da célula do hóspede e são formadas por uma das proteínas estruturais secundárias. A “tampa” mede aproximadamente 48 nm de largura por 6 nm de diâmetro e cada uma das três fibras terminais atinge 28 nm de comprimento.
Tanto o Sulfolobus islandicus rod-shaped virus 1 como o Sulfolobus islandicus rod-shaped virus 2 apresentam uma forma de haste rígida de aproximadamente 23 nm de diâmetro, ainda que diferenciando-se em comprimento — o SIRV1 tem aproximadamente 830 nm e o SIRV2 900 nm. O canal central que envolve o ADN tem 6 nm de diâmetro.
O Acidianus rod-shaped virus 1, que mede 610 nm de comprimento por 22 nm de largura, também apresenta fibras terminais em cada extremidade do virião e o mesmo canal central envolvendo o genoma.
O Stygiolobus rod-shaped virus apresenta uma morfologia em forma de bordão semelhante aos outros membros da família. O virião do SRV atinge 702 nm de comprimento por 22 nm de diâmetro.
O genoma dos rudivírus é composto por ADN linear de cadeia dupla, que varia em tamanho entre 24 kb (ARV1) e 35 kb (SIRV2). As duas cadeias do genoma linear estão covalentemente ligadas e em cada extremidade do genoma existem repetições invertidas terminais. Os rudivírus de Sulfolobus atingem 32.3 kbp, no caso de SIRV1, e 35.8 kbp para o SIRV2, ambos com repetições invertidas terminais de 2029 bp nas extremidades do genoma linear. O conteúdo em G+C de ambos os genomas é extremamente baixo, totalizando apenas 25%, enquanto que o genoma do Sulfolobus solfataricus (o genoma completamente sequenciado mais próximo do hospedeiro do vírus) atinge 37%.
A composição e sequência do genoma do ARV1 é distinta da dos rudivírus de Sulfolobus. O ARV1 tem um genoma de 24655 bp, incluindo as repetições invertidas terminais de 1365 bp em cada extremidade do genoma.
O SRV encontra-se a uma distância genómica suficiente dos outros membros da família para ser classificado como uma espécie nova. O seu genoma totaliza 28096 bp, com repetições invertidas terminais de 1030 bp em cada extremidade.
Ainda que as sequências das repetições invertidas terminais dos quatro membros da famìlia Rudiviridae sejam diferentes, todos possuem um motivo nas suas sequências perto do final do genoma que poderá constituir um sinal para a resolvase da junção de Holliday [6] e para a replicação do ADN.
Os padrões transcricionais dos rudivírus SIRV1 e SIRV2 são relativamente simples, com algumas diferenças na expressão temporal [7]. Por outro lado, estima-se que pelo menos 10 % dos seus genes codifiquem reguladores transcricionais putativos [7]. É notória uma elevada proporção de genes virais que codificam proteínas de ligação ao ADN com o motivo RHH (ribbon-helix-helix). Esta preponderância da superfamília RHH nos genomas de Crenarchaeas e dos seus vírus poderia salientar a importância destas proteínas na regulação transcricional, tanto do hóspede como do vírus, sob as condições adversas às quais ambos estão sujeitos.
A proteína SvtR [8] do virus SIRV1 foi o primeiro regulador transcricional codificado por um vírus do Domínio Archaea a ser identificado e caracterizado em detalhe.
O Sulfolobus islandicus rod-shaped virus 2 (SIRV2) é um vírus lítico que desenvolve e orquestra a morte do hóspede como consequência de uma série de processos elaborados e ainda mal estudados. A infecção viral provoca uma degradação massiva dos cromossomas do hóspede e o montagem dos viriões ocorre no citoplasma. Os viriões são libertados da célula hóspede através dum mecanismo que envolve a formação de estruturas celulares especificas [9].
Rudiviridae (do Latim rudis, que significa haste ou bordão, referindo-se à forma do virião) é uma família viral que compreende um único gênero, Rudivirus. Os rudivírus são vírus não envelopados em forma de bordão rígido com genoma de ADN linear de cadeia dupla (dsDNA), que infectam archaeas hipertermófilas do Reino Crenarchaeota . Como vírus de ADN, pertencem ao Grupo I da Classificação de Baltimore.
O estudo de vírus de crenarchaeaotas encontra-se ainda num estado incipiente e o nosso conhecimento sobre os seus processos moleculares básicos, tais como a infecção, as interações entre vírus e hóspede, a replicação e empacotamento do ADN e a regulação transcricional, é bastante limitado. No entanto, os rudivírus apresentam-se como prometedores modelos gerais para estudos detalhados da biologia de vírus que infectem Archaeas. São facilmente mantidos em condições laboratoriais e podem ser obtidos em número elevado, ao contrário de muitos dos outros vírus que infectam este Domínio.
古噬菌體科，Rudiviridae，rudi由拉丁文rudis而來，有小的桿狀物之意，其病毒顆粒的形態為桿形，不含脂質，遺傳物質為線形雙股DNA。主要的宿主為古細菌。
