Мимивирус

Электронды микроскоп астарындағы мимивирус

Мимивирус — тегі вирус, өзінде жалғыз белгілі Биологиялық түрі|түрі Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV). APMV жағдайында жай ғана мимивирус деп аталады. Бұл вирустың табиғаты жайында мәліметтар аз болғандықтан, ғалымдардың қызығушылығын тудырды. Мимивирустың алғашқы зерттеушілерінің бірі ол вирустар түйінінің бір бөлшегі деген тұжырымға келген. Сонымен қатар, мимивирустың жаңа өмір әкеле алатындығы белгілі, алайда, ол вирустардың да бактериялардың да әлеміне жатпайды.

Аталу этимологиясы

«Мимивирус» атауы вирусқа «микроб атын жамылғыш» (ағылш. mimicking microbe virus) осы атаудан негіз алып берілген. Бұлай аталу себебі, бірнеше жылдар бойына бұл вирусты микроағза деп ойлап келген микроағза. Вирус деп есептемеген себебі, өлшемі өте үлкен болған, ақуыз жіпшелері болған, әрі олар өздігінен Грам әдісі бойынша боялу қабілетіне ие болған.

Ашылу тарихы

APMV ең алғашқы рет 1992 жылы Acanthamoeba polyphaga амебасында табылған, оның атауы да осыған ұқсас, және ол легионеллезді қоздырғыш болып есептеледі. Вирус Грам тәсілі бойынша бояу кезінде препараттан табылған, сондықтан оны бактерия ретінде есептеп Bradfordcoccus деп атаған. Атауы табылған жердің географиялық орнына тура келеді, яғни (Брэдфорд, Англия). Бактерияға жасалған сәтсіз тәжірибелерден кейін, бактерия холодильникте 10 жыл жатқан болатын. Кейінірек, бактерияны Франция қаласына жөнелтеді, осы орайда бұл микроағзаның бактерия емес, алып вирус екендігі анықталды. 2003 жылы «Science» журналында тәжірибие нәтижелерін жариялады.

Классификациясы

Мимивирус тегі ''Mimiviridae'' жатады. Бұл вирустардың басты ерекшелігі, ірі өлшемдері мен күрделі геномдардың молекулярлы сипаттамасына сай екендігі. Мимивирус ақуыздарының қатары геномның орын басуы кезінде реакцияға түседі, ақуыздар қатары бір-біріне өте ұқсас гомологенді ақуыздар вирустардың шығу тегін бірден білдіреді. Сонымен қатар, мимивирус геномы көптеген ақуыздар санын кодтап оларды эукариотты бактерияларға ұқсас етеді. Бұл гендер мимивирусқа негізгі вирустар мен паразиттердің геномдарынан берілгені белгілі. Mimiviridae тектес вирустар Халықаралық Вирустар Таксономиясының комитетімен (ICTV) ешбір жасаққа тіркелмеген.

Құрылымы

Капсид және сыртқы қабықшасы

Мимивирустың сыртқы қабатының құрылысының. Түсі орталық капсидтан арақашықтығын анықтайды: сұр — 0—180 нм, қызыл — 180—210 нм, қызылдан көкке дейінгі түстік боялу — 210—270 нм. Шкала — 100 нм

Мимивирустың ақуыз жіпшелері. A, B — сыртқы қабаттағы жіпшелері, күшті атомды микроскопия; С — мимивирусD — ішкі қабаттағы ақуыз жіпшелері

Мимивирустың шамамен 400-500нм иксаэдрлы диаметрі болады. Капсид 80-120нм ұзындықтай ақуыз жіпшелерімен қапталған. Ал ғылыми деректер бойынша вирион мысалға келтірілген, оның өлшемдері 400ден 800нм-ге барады. Мимивирустың негізгі ақуыз капсиді L425 генінің жемісі болып аталады, ол 2 доменнен құралады. Бұл ақуыз капсидтің бірліктерін құрайды, олар гомотримерлі капсомер деп аталады. Капсомерлер «түймедақ» тәрізді гексоганальді орналасады. 6 капсомер аралықтарындағы бос кеңістіктерін толықтырып тұрады. Сонымен қатар капсидтің құрамына L410 құрылымдық ақуызы да кіреді.

Капсидтің бір төбесінде жұлдыз тәрідес құрылым байқалады, олардың сәулелері 5 үшбұрышты жақтарда қиылысады. Әрбір сәулесі шамамен 50нм енінен, 40нм қалыңдықтан, 200нм ұзындықтан құралады. Біздің мимивирусымыз гексоганальді болғандықтан оның жұлдыз тәріздес құрылымы ақуыздардан құралады, және ол капсид ақуызының құрылымына ұқсамайды.

Мимивирустың сыртқы қабаты байқалмайды, сондықтан ол зарядталған жасушаны экзоцитоз жолымен тастап кетпейді.

Нуклеокапсид

Мимивирустың құрылымындағы негізгі ерекшеліктері оның бактерияға да, вирусқа да ұқсайтындығы. Мысалы, мимивирустың капсид қабатынан кейін 2 тығызэлектрлі қабаттары орналасқан, оалр жасушалық мембрананы құрайды. Мембрананың астында қалыңдығы 7нмге жететін ақуыз қабықшасы орналасқан. Ақуыз қабықшасының ішінде екіқатарлы вирустың ДНКсы орналасқан. Осы аталып кеткен элементтердің барлығы да нуклеокапсидті құрайды. Нуклеокапсидтің қабырғалары капсид қабырғаларынан 30нмге ғана кем.

Құрылымдық емес ақуыздар және РНК

Құрылымдық ақуыздардан басқа вириондарда басқа да қызмет ететән функционалды топтар бар:

• • 8 Транскрипцияға қатысатын ақуыздар,
  • РНК-полимеразаға тәуелді ДНКнің 5 суббірлігі,
  • 2 хеликаз (R350, L540),
  • кэп фермент,
  • 4 Транскрипция факторлары (L377, L538, L544, R563),
  • Тотығу жолдарындағы ақуыздар болжамдар бойынша вирусқа тотығу күйзелісін жеңуге көмектеседі,
  • Ақуыздар мен липидтерді түрлендіру,
  • 2 протеинкиназ,
  • протеинфосфатаза,
  • фосфоэстераза,
  • липаза,
  • ДНК метаболизмінде қатысатын ақуыздар,
  • Топоизомераз IA және IB,
  • эндонуклеаза, ДНК репарациясы

Өмірлік циклі

Жасушаның бастапқы таратушысы

Ең алғашқы мимивирусты таратушы егесі Acanthamoeba polyphaga амебасы болып табылады. Тек қана A. castellanii және A. mauritaniensis Acanthamoeba қоздырушылары болып табылады.

Репликация циклі

Вирустың пайда болуы, оның ДНКсы

Мимивирус 24сағаттық литикалық өмірлік циклдан құралады. Ал оның жалпы өмір сүру мүмкіндігі эклипс фазада 4-5 сағат екендігі анықталды. Өмірлік циклдің барлық кезеңі жасушаның цитоплазмасында өтеді.

Амебаның қозуы қысқаша мына сценарий бойынша жүзеге асырылады:

1. эндоцитоз кезінде мимивирус вириондары(өзінің өлшемдері және полисахаридтері бойынша бактерия ұқсайды) амебаның ішіне ас тәрізденіп түседі;
2. Ақуыз жіпшелері эндасомада лизицияланады, нәтижесінде капсид эндосомальді мембранамен қатынасқа түсе алады;
3. Капсид жұлдызтәріздес аумақта белсенді әрекетіне көшіп цитоплазмаға көшеді, осы арқылы ол ішкі мембарана және мембрана эндосомасына қол жеткіздіре алады;
4. Нуклекапсидтің ішкі бөлігіне келер кезде транскрипция аппараты болғандықтан РНК синтезі басталады. РНК ішкі бөлікте гранула тәрізді зат түзеді;
5. 4-5 сағаттан соң вирусты ДНК репликацияға көшеді. Яғни ақуыздар жанында «вирус фабрикасы» орналаса басталады. Бұл жерде құрылымның синтезделеді;
6. 14-24 сағаттан соң амеба жасушасында лизис құбылысы байқала бастайды. Сонымен қатар жасушада шамамен Сонымен қатар жасушада шамамен 300 бірлік лизис пайда болады;

Патогенділік

Мимивирус адамдарда пневмония тудыруы мүмкін деген гипотеза бар. Біріншіден, мимивирус адамдардың макрофагасын жұқтыра алады, олар фагацитоз кезінде жасушаларға еніп ол жерде реплицияға ұшырайды. Екіншіден, пневмониямен ауру науқастарды зерттеу барысында мимивирусқа қарсы тұра алатын антиденешіктер бар екендігі анықталған. Алайда мимивирус өте күшті иммуногендерден құралады.

Сонымен, науқастардың қанынан бір ретте болсын мимивирус денешіктері байқалған жоқ. 2012жылы өткізілген тәжірибие бойынша 109 науқастың ешбірінде мимивирус байқалмаса оның тек 3еуінде ғана мимивирусқа қарсы тұра алатын антиденешіктері болған.

Мимивирустың вирофагтары

Мимивирусты ашқан ғылыми топ мимивирусқа ұқсайтын бірнеше мамавирустарды[en] (ағылш. Mamavirus) анықтады. Оларды зерттеу барысында мамавирустарға да басқа вирустардың вириондары жинақталатыны анықталды. Оларды басқаша Спутник деп атайды. Спутник, жинақталған деректерге қарайтын болсақ, өздігінен амебаларды жұқтыра алмайды, алайда, мамавирустар немесе мимивирустрамен бірігіп тез арада жұқтыруды жүргіщдіреді. Спутниктің ғылыми атауы вирофаг. Вирофагпен бактериофагтың құрылымдары бір біріне өте ұқсас. Сонымен қатар, вирофагтың болуы мимивирустың көбеюін барынша қысқартады. Бүгінгі күндері екінші мимивирус вирофагы штамма CL анықталды.

Тағыда көріңізер

• Mycoplasma genitalium —әлемдегі белгілі ең кішкентай бактерия
• Candidatus Pelagibacter ubique —ең кішкентай геномы бар бактерия

Қолданылған әдебиет

• Chandler Michael Unpacking the Baggage: Origin and Evolution of Giant Viruses // Viruses: Essential Agents of Life — Springer Netherlands, 2012. — P. 203-216. — ISBN 978-94-007-4899-6.
• Raoult D., Audic S., Robert C., Abergel C., Renesto P., Ogata H., La Scola B., Suzan M., Claverie J. M. The 1.2-megabase genome sequence of Mimivirus. Science. 2004 Nov 19;306(5700):1344-50. PMID 15486256
• Ghedin, Elodie, and Claverie, J. M., 2005, «Mimivirus relatives in the Sargasso sea», Virology Journal 2:62.

Сілтемелер

• The Big Picture Book of Viruses — мимивирус суреттері
• Ғалымдардың паразиттерді ашуы вируспен қатар
• сайтындағы мимивирус(қолжетпейтін сілтеме)
• Press Release: Mimivirus: discovery of a giant virus Мұрағатталған 3 маусымның 2004 жылы., Paris, 28 наурыз, 2003.
• GiantVirus.org