Baltimore System of Classifications of Viruses

巴尔的摩病毒分类系统 是病毒学家、诺贝尔将获得者 David Baltimore 根据病毒的基因组特征制定的对病毒的分类系统。此分类系统的中心思想是 所有病毒都必须从其基因组中合成正链mRNA,以便产生蛋白质并自我复制,不同病毒实现这种机制的原理各不相同。

Central Dogma of Molecular Biology

为什么正义链RNA被放在中心法则的中心位置?

巴尔的摩分类系统基于蛋白质的翻译机制,并将mRNA置于中心法则的中心位置,描述了从DNA或者RNA基因组转录形成mRNA的途径。病毒可以复制DNA和(或)RNA,也可以从DNA合成RNA,反之亦然。但是,病毒缺乏制造蛋白质的完整系统,蛋白质的合成必须依赖于宿主细胞的核糖体。另一方面,宿主细胞只能从正义mRNA链合成蛋白质。不管病毒的基因组特征如何,所有病毒都必须合成正义mRNA链以产生病毒蛋白,迄今为止,没有例外

怎么区分正义链和反义链?

在转录时,RNA聚合酶结合的那条链叫做 模板链,所以转录下来的mRNA的序列与 非模板链 是一致的,除了U/T替换。这条 非模板链 存储着mRNA的编码信息,叫做 编码链或者 正义链。转录下来的mRNA通常作为合成蛋白质的模板,它是 正义链,相对的,与其互补的RNA链就是 反义链

按照病毒基因组的特性可以将病毒分为七类,每一类会根据其基因组的特性选择不同的自我赋值策略。最初设想时,巴尔的摩分类系统只涵盖了六类病毒基因组。随后发现了 gapped DNA genome of hepadnaviruses (嗜肝病毒),并将其并入分类系统。

Baltimore System of Classification of Viruses

病毒大致可以分为七类:

  1. 双链DNA病毒:一些病毒在细胞核中完成自我复制,例如使用细胞蛋白的腺病毒(Adenovirus);痘病毒(Poxvirus)在细胞质中完成自我复制,并自己制造用于复制核酸的酶
  2. 单正义链DNA病毒:复制发生在核内,包括形成反义DNA链,用作合成正义RNA链的模板和合成DNA,例如Parvovirus
  3. 双链RNA病毒:这些病毒具有分段的基因组,每个基因组片段分别转录产生单顺反子(monocistronic)mRMA,例如Reovirus
  4. 单正义链RNA病毒
    1. 多顺反子mRNA:基因组RNA就是mRNA,单独的RNA就具有传染性,可以直接翻译产生蛋白质,被切割后形成成熟蛋白
    2. 复杂的转录:复制基因组RNA需要两轮或者两轮以上的翻译
  5. 单反义链RNA病毒:病毒的基因组是反义链,即mRNA的互补链,必须先合成正义链即mRNA链才能翻译蛋白质。这类病毒必须携带RNA聚合酶的编码,以使它们在感染细胞后能够产生mRNA
  6. 在生命周期中有DNA中间体的单正义链RNA病毒:病毒基因组是单正义RNA链,但它并不扮演mRNA的角色,而是作为逆转录的模板,从而产生了DNA中间体,例如逆转录病毒(Retrovirus)。逆转录病毒需要自身携带DNA聚合酶的编码,生成的DNA中间体通过宿主的RNA聚合酶II转录形成新的病毒基因组
  7. 带有RNA中间产物的双链DNA病毒:这类病毒也依赖于逆转录,但是与逆转录病毒不同,它发生在病毒粒子的成熟时期。感染新细胞后,首先发生的事件是缺口基因组的修复,然后再进行转录

Reference: https://microbeonline.com/baltimore-system-classifications-viruses/

posted @ 2020-12-24 16:00  barwe  阅读(604)  评论(0编辑  收藏  举报