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Virus de ARN de cadena positiva

Los virus de ARN de cadena positiva ( +ssRNA virus ) son un grupo de virus relacionados que poseen genomas monocatenarios de sentido positivo , compuestos de ácido ribonucleico ...

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Los virus de ARN de cadena positiva ( +ssRNA virus ) son un grupo de virus relacionados que poseen genomas monocatenarios de sentido positivo , compuestos de ácido ribonucleico . El genoma de sentido positivo puede actuar como ARN mensajero (ARNm) y ser traducido directamente a proteínas virales por los ribosomas de la célula huésped . Los virus de ARN de cadena positiva codifican una ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp) que se utiliza durante la replicación del genoma para sintetizar un antigenoma de sentido negativo, el cual sirve como plantilla para crear un nuevo genoma viral de sentido positivo.

Los virus de ARN de cadena positiva se dividen entre los filos Kitrinoviricota , Lenarviricota y Pisuviricota (específicamente las clases Pisoniviricetes y Stelpavirictes ), todos pertenecientes al reino Orthornavirae y al dominio Riboviria . [ 1 ] Son monofiléticos y descienden de un ancestro común de virus de ARN. En el sistema de clasificación de Baltimore , los virus +ssRNA pertenecen al Grupo  IV. [ 2 ]

Los virus de ARN de sentido positivo incluyen patógenos como el virus de la hepatitis C , el virus del Nilo Occidental , el virus del dengue y los coronavirus MERS , SARS y SARS-CoV-2 , [ 3 ] así como patógenos menos graves desde el punto de vista clínico, como los coronavirus y rinovirus que causan el resfriado común . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

genoma

Los genomas de los virus de ARN de cadena positiva suelen contener relativamente pocos genes, generalmente entre tres y diez, incluyendo una ARN polimerasa dependiente de ARN. [ 4 ] Los coronavirus tienen los genomas de ARN más grandes conocidos, de entre 27 y 32 kilobases de longitud, y probablemente poseen mecanismos de corrección de errores de replicación en forma de una exorribonucleasa dentro de la proteína no estructural nsp14. [ 7 ]

Replicación

Ciclo de vida del virus de la encefalitis japonesa , un virus de ARN monocatenario positivo: unión , endocitosis , fusión de membrana , descapsidación , traducción , replicación del ARN , ensamblaje, maduración y liberación .

Los virus de ARN de cadena positiva poseen material genético que puede funcionar tanto como genoma como ARN mensajero ; puede ser traducido directamente a proteína en la célula huésped por los ribosomas del huésped . [ 8 ] Las primeras proteínas que se expresan tras la infección cumplen funciones de replicación del genoma; reclutan el genoma viral de cadena positiva a los complejos de replicación viral formados en asociación con las membranas intracelulares. Estos complejos contienen proteínas de origen viral y de la célula huésped, y pueden estar asociados a las membranas de diversos orgánulos , a menudo el retículo endoplasmático rugoso , [ 9 ] pero también membranas derivadas de mitocondrias , vacuolas , el aparato de Golgi , cloroplastos , peroxisomas , membranas plasmáticas , membranas autofagosómicas y nuevos compartimentos citoplasmáticos . [ 4 ]

La replicación del genoma de ARN de sentido positivo procede a través de intermediarios de ARN de doble cadena , y el propósito de la replicación en estas invaginaciones membranosas puede ser evitar la respuesta celular a la presencia de ARNds. [ 9 ] En muchos casos, también se crean ARN subgenómicos durante la replicación. [ 8 ] Después de la infección, toda la maquinaria de traducción de la célula huésped puede desviarse a la producción de proteínas virales como resultado de la muy alta afinidad por los ribosomas de los elementos del sitio de entrada ribosómica interna (IRES) del genoma viral; en algunos virus, como el poliovirus y los rinovirus , la síntesis normal de proteínas se ve aún más interrumpida por proteasas virales que degradan componentes necesarios para iniciar la traducción del ARNm celular. [ 6 ]

Todos los genomas de virus de ARN de cadena positiva codifican la ARN polimerasa dependiente de ARN , una proteína viral que sintetiza ARN a partir de una plantilla de ARN. Las proteínas de la célula huésped reclutadas por los virus de ARN monocatenario positivo durante la replicación incluyen proteínas de unión a ARN , proteínas chaperonas y proteínas de remodelación de membrana y síntesis de lípidos , que participan colectivamente en la explotación de la vía secretora de la célula para la replicación viral. [ 4 ]

Recombinación

Mecanismos de recombinación de ARN replicativa y no replicativa.

Numerosos virus de ARN de cadena positiva pueden sufrir recombinación genética cuando al menos dos genomas virales están presentes en la misma célula huésped. [ 10 ] La capacidad de recombinación entre virus patógenos de ARN monocatenario positivo de humanos es común. La recombinación de ARN parece ser una fuerza impulsora importante en la determinación de la arquitectura del genoma y el curso de la evolución viral entre los Picornaviridae (p. ej., poliovirus). [ 11 ] En los Retroviridae (p. ej., VIH ), el daño del genoma parece evitarse durante la transcripción inversa mediante el cambio de cadena, una forma de recombinación. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] La recombinación ocurre en los Coronaviridae (p. ej., SARS ). [ 15 ] La recombinación en los virus de ARN parece ser una adaptación para hacer frente al daño del genoma. [ 10 ] La recombinación también puede ocurrir con poca frecuencia entre virus de ARN monocatenario positivo de la misma especie pero de linajes divergentes. Los virus recombinantes resultantes a veces pueden causar un brote de infección en humanos, como en el caso del SARS y el MERS. [ 15 ]

Los virus de ARN de cadena positiva son comunes en las plantas. En los tombusvirus y carmovirus , la recombinación de ARN ocurre con frecuencia durante la replicación. [ 16 ] La capacidad de la ARN polimerasa dependiente de ARN de estos virus para cambiar las plantillas de ARN sugiere un modelo de elección de copia de la recombinación de ARN que podría ser un mecanismo adaptativo para hacer frente al daño en el genoma viral. [ 16 ] También se ha informado que otros virus de ARN monocatenario positivo de plantas son capaces de recombinarse, como el bromovirus del mosaico de Brom [ 17 ] y el virus Sindbis . [ 18 ]

Clasificación

Árbol filogenético con las ramas de los filos resaltadas. Negarnaviricota (marrón), Duplornaviricota (verde), Kitrinoviricota (rosa), Pisuviricota (azul) y Lenarviricota (amarillo).

Los virus de ARN de cadena positiva se encuentran en tres filos: Kitrinoviricota , Lenarviricota y Pisuviricota , cada uno de los cuales se asigna al reino Orthornavirae en el reino Riboviria . En el sistema de clasificación de Baltimore , que agrupa los virus según su modo de síntesis de ARNm, los virus de ARN monocatenario positivo son el grupo IV. [ 19 ]

Kitrinoviricota

El primer filo de ARN monocatenario positivo es Kitrinoviricota . Este filo contiene lo que se ha denominado el " supergrupo alfavirus " y el "supergrupo flavivirus ", junto con otros virus de genoma corto. Se reconocen cuatro clases en el filo: Alsuviricetes , el supergrupo alfavirus, que contiene un gran número de virus de plantas y virus de artrópodos; Flasuviricetes , que contiene flavivirus; Magsaviricetes , que contiene nodavirus y sinhalivirus ; y Tolucaviricetes , que contiene principalmente virus de plantas. [ 20 ] [ 21 ]

Lenarviricota

Lenarviricota es el segundo filo de ARN monocatenario positivo. Contiene la clase Leviviricetes , que infecta a procariotas , y los aparentes descendientes de los levivirus, que infectan a eucariotas . El filo se divide en cuatro clases: Leviviricetes , que contiene levivirus y sus parientes; Amabiliviricetes , que contiene narnavirus y sus parientes; Howeltoviricetes , que contiene mitovirus y sus parientes; y Miaviricetes , que contiene botourmiavirus y sus parientes. Basándose en el análisis filogenético de RdRp, se considera que todos los demás virus de ARN constituyen un clado hermano en relación con Lenarviricota . [ 20 ] [ 21 ]

Pisuviricota

Micrografía electrónica de transmisión en falso color de un virión del SARS-CoV-2 . Los coronavirus como el SARS-CoV-2 pertenecen al filo Pisuviricota .

El tercer filo que contiene virus de ARN monocatenario positivo (+ssRNA) es Pisuviricota , conocido informalmente como el "supergrupo de los picornavirus". Este filo contiene un amplio conjunto de virus eucariotas que infectan animales, plantas, hongos y protistas. El filo comprende tres clases, dos de las cuales contienen únicamente virus de ARN monocatenario positivo (+ssRNA): Pisoniviricetes , que incluye nidovirus , picornavirus y sobelivirus , y Stelpaviricetes , que incluye potyvirus y astrovirus . La tercera clase es Duplopiviricetes , cuyos miembros son virus de ARN bicatenario que descienden de virus de ARN monocatenario positivo (+ssRNA). [ 20 ] [ 21 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Versión actual de la taxonomía de ICTV | ICTV" . ictv.global . Consultado el 3 de abril de 2023 .
  2. ↑ Baltimore D (septiembre de 1971). " Expresión de genomas de virus animales" . Bacteriological Reviews . 35 (3): 235– 41. doi : 10.1128/MMBR.35.3.235-241.1971 . PMC 378387. PMID 4329869 .  
  3. ↑ Lu R, Zhao X, Li J, Niu P, Yang B, Wu H, Wang W, Song H, Huang B, Zhu N, Bi Y, Ma X, Zhan F, Wang L, Hu T, Zhou H, Hu Z, Zhou W, Zhao L, Chen J, Meng Y, Wang J, Lin Y, Yuan J, Xie Z, Ma J, Liu WJ, Wang D, Xu W, Holmes EC, Gao GF, Wu G, Chen W, Shi W, Tan W (febrero de 2020). "Caracterización genómica y epidemiología del nuevo coronavirus de 2019: implicaciones para los orígenes del virus y la unión al receptor" . Lancet . 395 ( 10224): 565–574 . doi : 10.1016/S0140-6736(20)30251-8 . PMC 7159086. PMID 32007145 .  
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