最美的病毒——虹彩病毒
? ? ? ? 從今天開始,我們介紹核質大DNA病毒(Nucleo-Cytoplasmic Large DNA Virus/NCLDV)。今天介紹的病毒是虹彩病毒(Iridovirus),由于虹彩病毒在感染的生物體內或在純化濃縮的病毒沉淀物中,病毒粒子呈周期性間隔的異常整齊排列,形成晶格平面并互相重疊,當有斜射光線照射時呈現美麗的顏色,因此虹彩病毒因此得名。除虹彩病毒外,非洲豬瘟病毒、天花病毒、口瘡病毒,還有傳染性軟疣痘病毒等都是核質大DNA病毒。
簡介


簡介
? ? ? ? 虹彩病毒是具有雙鏈DNA基因組的病毒家族。兩棲動物,魚類和節(jié)肢動物等無脊椎動物是自然宿主。 該家族目前有19種,分為兩個亞科和六個屬。
最美的病毒
? ? ? ? 該名稱源自希臘彩虹女神Iris。 選擇該名稱的原因是,在重度感染的昆蟲和無脊椎動物虹彩病毒的顆粒狀樣品中觀察到彩虹狀顏色。
? ? ? ? 它可以指虹彩病毒的任何成員或虹彩病毒內的特定屬。
虹彩病毒的分類
甲型虹彩病毒(Alphairdovirinae)
淋巴囊腫虹彩病毒(Lymphocystivirus)
巨細胞虹彩病毒(不是巨細胞病毒)/細胞腫大病毒(Megalocytivirus)
拉娜病毒/兩棲動物虹彩病毒(Ranavirus)
乙型紅彩病毒(Betairidovirinae)
綠虹彩病毒(Chloriridovirus)
德卡普多虹彩病毒/十足動物病毒(Decapodiridovirus)
經典虹彩病毒(Iridovirus)
病毒形態(tài)
? ? ? ? 虹彩病毒是二十面體,三角剖分數T=189-217,直徑為120-350nm,病毒分為3層:外部蛋白質衣殼,中間脂質膜和包含DNA-蛋白質復合物的中央核心。 一些病毒還具有外殼。 包膜的存在與否取決于它們是從細胞膜萌芽(被包膜的病毒)還是被排列在宿主細胞胞質內的順晶陣列中,然后通過細胞裂解而被釋放(無包膜的病毒)。

? ? ? ?? 線性基因組的長度在15到30.3萬個堿基之間。它包含重復序列,并且在DNA的首尾兩端,擁有末端重復序列,以解決DNA末端復制問題。
?? ? ? ? 虹彩病毒缺乏高度甲基化的基因組。 淋巴囊腫病毒、巨細胞虹彩病毒和拉娜病毒的成員的基因組中約有25%的胞嘧啶殘基被病毒編碼的DNA甲基轉移酶甲基化。
基因表達
? ? ? ? 與皰疹病毒相似,轉錄分為三個階段:即早-早期,延遲-早期和晚期。 正感應和負反饋機制存在于每個階段,由其他階段的產物介導。
復制


? ? ? ? 病毒顆粒進入細胞并發(fā)生脫殼。 病毒DNA被轉運到宿主細胞核,并在宿主細胞核中被病毒修飾的宿主RNA聚合酶II轉錄。 同時,宿主大分子合成停止。
? ? ? ?親本DNA產生基因組,然后該基因組是在細胞質中復制的模板。病毒DNA的大串聯(lián)體是通過在細胞質中重組而形成的。 將新的基因組包裝到病毒粒子中會發(fā)生在細胞質中,病毒會通過從細胞膜上出芽或細胞裂解而釋放出來。
? ? ? ? 這是虹彩病毒的生活史:
1.病毒蛋白與宿主受體的連接介導病毒向宿主細胞內吞。
2.與宿主細胞膜融合,將DNA核心釋放到宿主細胞質中。
3.病毒DNA被轉運到細胞核,在該細胞核中宿主大分子合成迅速停止。 通過病毒修飾的宿主RNA聚合酶II啟動轉錄。
4.親本DNA用于產生基因組,并且大于基因組長度的DNA。
5.子代DNA被運輸到細胞質病毒工廠,在那里通過重組形成病毒DNA的前體。極晚轉錄物的轉錄也可能發(fā)生在細胞質中。
6.在細胞質中組裝新的病毒體。
7.病毒粒子通過出芽或細胞裂解而離開細胞。
? ? ? ? 以下是虹彩病毒DNA復制方式。

1.準備階段。

2.病毒DNA一端的末端重復序列打開,形成T字結構。

3.病毒雙鏈DNA解旋, T字結構形成兩個發(fā)夾環(huán)——5'型與3'型。

4.3'型發(fā)夾環(huán)作為DNA復制的引物,延伸子代DNA。

5.當子鏈DNA復制到第二個末端重復序列時,形成帶有一個發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA。與此同時,舊的單鏈DNA離開帶有一個發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA。

6. DNA內切酶切割帶有一個發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA末端的發(fā)夾環(huán),促進雙鏈DNA的末端補齊。

7.單鏈DNA的末端重復序列形成新的發(fā)夾環(huán)。與此同時,雙鏈DNA的末端補齊開始。

8.單鏈DNA通過發(fā)夾環(huán)作為DNA復制的引物,形成帶有兩個發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA。此時此刻,雙鏈DNA的末端補齊已經完成,形成不帶發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA。

9. DNA內切酶剪切發(fā)夾環(huán)結構,使帶有兩個發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA成為只有一個發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA。

10.DNA內切酶剪切發(fā)夾環(huán)結構,使帶有一個發(fā)夾環(huán)的雙鏈DNA成為線性的雙鏈DNA。
相關疾病
? ? ? ?關于虹彩病毒的發(fā)病機理知之甚少。 然而,發(fā)病機理是溫度依賴性的,因此虹彩病毒僅局限于變溫宿主(人類躲過一劫)。
虹彩病毒的宿主
? ? ? ? 虹彩病毒主要感染無脊椎動物,但也感染一些脊椎動物,例如魚類,兩棲動物和爬行動物,幸運的是虹彩病毒不會感染人類(人類再次逃過一劫)。
? ? ? ?下期介紹的病毒是非洲豬瘟病毒。雖然非洲豬瘟病毒看起來很像虹彩病毒,但是它可不是虹彩病毒。