最美的病毒——虹彩病毒
从今天开始,我们介绍核质大DNA病毒(Nucleo-Cytoplasmic Large DNA Virus/NCLDV)。今天介绍的病毒是虹彩病毒(Iridovirus),由于虹彩病毒在感染的生物体内或在纯化浓缩的病毒沉淀物中,病毒粒子呈周期性间隔的异常整齐排列,形成晶格平面并互相重叠,当有斜射光线照射时呈现美丽的颜色,因此虹彩病毒因此得名。除虹彩病毒外,非洲猪瘟病毒、天花病毒、口疮病毒,还有传染性软疣痘病毒等都是核质大DNA病毒。
简介


简介
虹彩病毒是具有双链DNA基因组的病毒家族。两栖动物,鱼类和节肢动物等无脊椎动物是自然宿主。 该家族目前有19种,分为两个亚科和六个属。
最美的病毒
该名称源自希腊彩虹女神Iris。 选择该名称的原因是,在重度感染的昆虫和无脊椎动物虹彩病毒的颗粒状样品中观察到彩虹状颜色。
它可以指虹彩病毒的任何成员或虹彩病毒内的特定属。
虹彩病毒的分类
甲型虹彩病毒(Alphairdovirinae)
淋巴囊肿虹彩病毒(Lymphocystivirus)
巨细胞虹彩病毒(不是巨细胞病毒)/细胞肿大病毒(Megalocytivirus)
拉娜病毒/两栖动物虹彩病毒(Ranavirus)
乙型红彩病毒(Betairidovirinae)
绿虹彩病毒(Chloriridovirus)
德卡普多虹彩病毒/十足动物病毒(Decapodiridovirus)
经典虹彩病毒(Iridovirus)
病毒形态
虹彩病毒是二十面体,三角剖分数T=189-217,直径为120-350nm,病毒分为3层:外部蛋白质衣壳,中间脂质膜和包含DNA-蛋白质复合物的中央核心。 一些病毒还具有外壳。 包膜的存在与否取决于它们是从细胞膜萌芽(被包膜的病毒)还是被排列在宿主细胞胞质内的顺晶阵列中,然后通过细胞裂解而被释放(无包膜的病毒)。

线性基因组的长度在15到30.3万个碱基之间。它包含重复序列,并且在DNA的首尾两端,拥有末端重复序列,以解决DNA末端复制问题。
虹彩病毒缺乏高度甲基化的基因组。 淋巴囊肿病毒、巨细胞虹彩病毒和拉娜病毒的成员的基因组中约有25%的胞嘧啶残基被病毒编码的DNA甲基转移酶甲基化。
基因表达
与疱疹病毒相似,转录分为三个阶段:即早-早期,延迟-早期和晚期。 正感应和负反馈机制存在于每个阶段,由其他阶段的产物介导。
复制


病毒颗粒进入细胞并发生脱壳。 病毒DNA被转运到宿主细胞核,并在宿主细胞核中被病毒修饰的宿主RNA聚合酶II转录。 同时,宿主大分子合成停止。
亲本DNA产生基因组,然后该基因组是在细胞质中复制的模板。病毒DNA的大串联体是通过在细胞质中重组而形成的。 将新的基因组包装到病毒粒子中会发生在细胞质中,病毒会通过从细胞膜上出芽或细胞裂解而释放出来。
这是虹彩病毒的生活史:
1.病毒蛋白与宿主受体的连接介导病毒向宿主细胞内吞。
2.与宿主细胞膜融合,将DNA核心释放到宿主细胞质中。
3.病毒DNA被转运到细胞核,在该细胞核中宿主大分子合成迅速停止。 通过病毒修饰的宿主RNA聚合酶II启动转录。
4.亲本DNA用于产生基因组,并且大于基因组长度的DNA。
5.子代DNA被运输到细胞质病毒工厂,在那里通过重组形成病毒DNA的前体。极晚转录物的转录也可能发生在细胞质中。
6.在细胞质中组装新的病毒体。
7.病毒粒子通过出芽或细胞裂解而离开细胞。
以下是虹彩病毒DNA复制方式。

1.准备阶段。

2.病毒DNA一端的末端重复序列打开,形成T字结构。

3.病毒双链DNA解旋, T字结构形成两个发夹环——5'型与3'型。

4.3'型发夹环作为DNA复制的引物,延伸子代DNA。

5.当子链DNA复制到第二个末端重复序列时,形成带有一个发夹环的双链DNA。与此同时,旧的单链DNA离开带有一个发夹环的双链DNA。

6. DNA内切酶切割带有一个发夹环的双链DNA末端的发夹环,促进双链DNA的末端补齐。

7.单链DNA的末端重复序列形成新的发夹环。与此同时,双链DNA的末端补齐开始。

8.单链DNA通过发夹环作为DNA复制的引物,形成带有两个发夹环的双链DNA。此时此刻,双链DNA的末端补齐已经完成,形成不带发夹环的双链DNA。

9. DNA内切酶剪切发夹环结构,使带有两个发夹环的双链DNA成为只有一个发夹环的双链DNA。

10.DNA内切酶剪切发夹环结构,使带有一个发夹环的双链DNA成为线性的双链DNA。
相关疾病
关于虹彩病毒的发病机理知之甚少。 然而,发病机理是温度依赖性的,因此虹彩病毒仅局限于变温宿主(人类躲过一劫)。
虹彩病毒的宿主
虹彩病毒主要感染无脊椎动物,但也感染一些脊椎动物,例如鱼类,两栖动物和爬行动物,幸运的是虹彩病毒不会感染人类(人类再次逃过一劫)。
下期介绍的病毒是非洲猪瘟病毒。虽然非洲猪瘟病毒看起来很像虹彩病毒,但是它可不是虹彩病毒。