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Articulo de referencia

Cocolitovirus

Coccolithovirus es un género de virus de ADN bicatenario gigante, de la familia Phycodnaviridae . Las algas, específicamente Emiliania huxleyi , una especie de cocolitóforo , si...

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Coccolithovirus es un género de virus de ADN bicatenario gigante, de la familia Phycodnaviridae . Las algas, específicamente Emiliania huxleyi , una especie de cocolitóforo ,sirven como huéspedes naturales. Solo hay una especie descrita en este género: Emiliania huxleyi virus 86 ( Coccolithovirus huxleyi ). [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

Estructura

Dibujo esquemático de un virión de Coccolithovirus (corte transversal y vista lateral).

Los cocolitovirus son virus envueltos, icosaédricos y tienen un diámetro que oscila entre 100 y 220  nm. Sus genomas son lineales, de entre 410 y 415 kb de longitud y se estima que codifican aproximadamente 472 proteínas. [ 1 ]

Ciclo vital

Los cocolitovirus son parte de la familia Phycodnaviridae , una de las cinco familias que pertenecen a un grupo grande y filogenéticamente diverso de virus conocidos como virus de ADN bicatenario grande nucleocitoplasmático ( NCLDV ). Estos virus se replican exclusivamente en el citoplasma de la célula huésped o comienzan su ciclo de vida en el núcleo del huésped pero lo completan en el citoplasma. En el caso de EhV-86, la estrategia de infección no se comprende completamente, pero Mackinder et al. (2009) han propuesto el siguiente modelo: El virus entra en la célula huésped por endocitosis , seguido de la fusión de su membrana lipídica con la membrana de la vacuola del huésped y la liberación de su núcleo de nucleoproteína en el citoplasma. Alternativamente, la membrana del virus podría fusionarse directamente con la membrana plasmática del huésped. El genoma del virus se libera entonces de la cápside al núcleo, donde es replicado por la ADN polimerasa viral . El genoma replicado se empaqueta en cápsides ensambladas en el citoplasma y se cree que los viriones recién formados (hasta 400-1000) se transportan a la membrana plasmática y se liberan mediante un mecanismo de gemación controlado, lo que conduce a la ruptura celular de la célula huésped. [ 4 ]

Durante las fases G2 y M del ciclo de vida, la cocosfera está incompleta y aumenta la exposición de la membrana plasmática al virus. Incluso con una cocosfera intacta, puede producirse una infección debido a los espacios naturales entre los cocolitos. [ 5 ]

E. huxleyi es conocida por formar floraciones algales estacionales, que pueden alcanzar los 250 000 km²  , durante las cuales la densidad celular en los primeros 200 m aumenta de 10³ a 10⁵ células por mL de agua de mar. [ 6 ] Estas floraciones algales colapsan generalmente después de 5 a 8 días y varios estudios han demostrado que la terminación de la floración está intrínsecamente ligada a la infección por cocolitovirus. [ 7 ] La ​​transmisión de virus entre huéspedes algales ocurre a través de difusión pasiva. Además, también se detectó ADN de EhV en copépodos , lo que llevó a la propuesta de que los virus se dispersan aún más por el zooplancton portador de virus . [ 8 ]

genoma

Hasta la fecha, se han aislado 14 cepas de EhV entre 1999 y 2008, principalmente del Canal de la Mancha (CE), pero también de la costa de Noruega y Escocia. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] Aunque se dispone de secuencias parciales de todas estas 14 cepas, EhV-86 es la única cepa que se ha secuenciado completamente debido a la naturaleza altamente repetitiva del genoma. [ 14 ] La secuenciación de EhV-86 reveló un genoma circular de 407.339 pb de longitud con 472 secuencias codificantes predichas ( CDS ). Sorprendentemente, el 80% de estos genes putativos no tienen homólogos en la base de datos hasta la fecha. Aquellos a los que se les pudo asignar una función debido a la similitud de secuencia o coincidencias de dominios proteicos incluyen subunidades de ADN y ARN polimerasa , ocho proteasas, así como al menos cuatro genes que codifican proteínas involucradas en la biosíntesis de esfingolípidos. Se demostró que estos fueron adquiridos del huésped mediante transferencia horizontal de genes . [ 15 ]

Además, el genoma de EhV-86 reveló tres familias distintas (A, B, C) de regiones repetitivas dentro del genoma. La familia C consiste en repeticiones ricas en AT que no son codificantes y que probablemente forman parte del origen de replicación ( ORF ). La familia B son repeticiones ricas en GC que se encuentran en productos proteicos de ocho CDS predichos. Las regiones homólogas de la familia A varían en tamaño entre 30 y 300 pb y se encuentran en una sección de 104 kpb (200-304 kpb) del genoma, que no contiene homólogos de genes de función conocida en las bases de datos actuales. Las unidades repetitivas de la familia A no son codificantes y se caracterizan por un nanómero (GTTCCC(T/C)AA) que, en total, aparece en 106 ubicaciones dentro de esta región. Esta secuencia se encuentra directamente corriente arriba de 86 CDS y es probable que desempeñe un papel en el control de la expresión de los CDS asociados. [ 16 ]

Durante la infección se describió un patrón de expresión distinto de los genes virales que podía dividirse en tres fases según la expresión del CDS. [ 17 ] Una hora después de la infección, se transcribieron 39 genes virales, seguidos de otros 194 genes después de 2 h y 71 genes después de 4 h. Los 39 genes que se expresan 1 h después de la infección se encuentran en la región de 104 kbp y tienen el nanómero directamente corriente arriba del codón de inicio. Dado que no se detectó la expresión de la ARN polimerasa viral 1 h después de la infección, aún no se ha establecido si el promotor es reconocido por una ARN polimerasa viral empaquetada o por la ARN polimerasa del huésped. Sin embargo, el análisis proteómico del virión EhV-86 no detectó ninguna subunidad importante de la ARN polimerasa. [ 18 ]

Historia

William Wilson y su equipo de la Asociación de Biología Marina (MBA), la Universidad de East Anglia y el Laboratorio Marino de Plymouth (PML) observaron el virus por primera vez en 1999. Posteriormente, en el verano de 2005, investigadores del Laboratorio Marino de Plymouth (Willie Wilson et al.) y del Instituto Sanger (Holden et al.) secuenciaron el genoma de la cepa EhV-86, descubriendo que tenía 472 genes codificadores de proteínas, lo que lo convierte en un " virus gigante " y el virus marino conocido de mayor tamaño..

Véase también

Notas

  1. ^ Virus gigantes en los océanos: el 4.º Taller sobre Virus de Algas. Revista de Virología 2005
  2. ^ El Instituto Sanger alberga el virus Emiliania huxleyi 86
  3. ^ Giantviruses.org: principales virus por tamaño de genoma.Archivadoel 24 de junio de 2006 enWayback Machine.
  4. ^ Comunicado de prensa del Laboratorio Marino de Plymouth.

Referencias

  1. 1 2 "Zona Viral" . ExPASy . Consultado el 15 de junio de 2015 .
  2. ↑ "Taxonomía de virus: versión 2024" . Comité Internacional de Taxonomía de Virus . Consultado el 23 de marzo de 2025 .
  3. ↑ "Historia del taxón: Especie: Coccolithovirus huxleyi (Versión 2024, MSL #40)" . Comité Internacional de Taxonomía de Virus . Consultado el 23 de marzo de 2025 .
  4. ↑ Mackinder LCM, Worthy CA, Biggi G, Hall M, Ryan KP, Varsani A, Harper GM, Wilson WH, Brownlee C, Schroeder DC. (2009) Un virus de algas unicelulares, el virus Emilienia huxleyi 86, explota una estrategia de infección similar a la de los animales. Journal of general Virology 90:2306–2316.
  5. ↑ Paasche E. (2001) Una revisión del cocolitofórido Emiliania huxleyi (Prymnesiophyceae), con especial referencia al crecimiento, la formación de cocolitos y las interacciones calcificación-fotosíntesis. Phycologia 40(6):503–52.
  6. ↑ Schroeder DC, Oke J, Hall M, Malin G, Wilson WH. (2003) Sucesión viral observada durante una floración de Emilinaia huxleyi. Applied and Environmental Microbiology 69:2484–2490.
  7. ↑ Wilson WH, Tarran GA, Schroeder D, Cox M, Oke J, Malin G. (2002) Aislamiento de virus responsables de la desaparición de una floración de Emiliania huxleyi en el Canal de la Mancha. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom 82:369–377.
  8. ↑ Frada MJ, Schatz D, Farstey V, Ossolinski JE, Sabanay H, Ben-Dor S, Koren I, Vardi A. (2014) El zooplancton puede servir como vector de transmisión de virus que infectan las floraciones de algas en el océano. Current Biology 24:2592–2597.
  9. ^ Nissimov JI, Napierb JA, Kimmance SA, Allen MJ. (2014) Proyectos permanentes de genomas de cuatro nuevos cocolitovirus: EhV-18, EhV-145, EhV-156 y EhV-164. Genómica marina 15:7–8.
  10. ^ Nissimov JI, Worthy CA, Rooks P, Napier JA, Kimmance SA, Henn MR, Ogata H, Allen MJ. (2011) Borrador de la secuencia del genoma del Coccolithovirus EhV-84. Estándares en ciencia genómica 5:1–11.
  11. ^ Nissimov JI, Worthy CA, Rooks P, Napier JA, Kimmance SA, Henn MR, Ogata H, Allen MJ. (2012) Borrador de secuencia del genoma de cuatro cocolitopvirus: virus Emiliania huxleyi EhV-88, EhV-201, EhV-207 y EhV-208. Revista de Virología 86(5):2896–2897.
  12. ↑ Pagarete et al. 2012, Allen et al. 2006d, Nissimov JI, Worthy CA, Rooks P, Napier JA, Kimmance SA, Henn MR, Ogata H, Allen MJ. (2012) Borrador de la secuencia del genoma del virus Coccolithopvirus Emiliania huxleyi 202. Journal of Virology 86(4):380–2381.
  13. ^ Nissimov JI, Worthy CA, Rooks P, Napier JA, Kimmance SA, Henn MR, Ogata H, Allen MJ. (2011) Borrador de secuencia genómica del virus Coccolithovirus Emiliania huxleyi 203. Journal of Virology 85(24):13468–13469.
  14. ↑ Wilson WH, Schroeder DC, Allen MJ, Holden MTG, Parkhill J, Barrell BG, Churcher C, Hamlin N, Mungall K, Norbertczak H, Quail MA, Price C, Rabbinowitsch E, Walker D, Craigon M, Roy D, Ghazal P. (2005) Secuencia genómica completa y perfil de transcripción de la fase lítica de un cocolitovirus. Science 309:1090–1092
  15. ^ Monier A, Pagarete A, De Vargas C, Allen MJ, Read B, Claverie J, Ogata H, De Vargas C. (2009) Transferencia genética horizontal de una vía metabólica completa entre un alga eucariota y su virus de ADN. Investigación del genoma 19:1441–1449.
  16. ↑ Allen MJ, Schroeder DC, Wilson WH. (2006) Caracterización preliminar de familias de repeticiones en el genoma de EhV-86, un virus de algas gigantes que infecta la microalga marina Emiliania huxleyi. Archives of Virology 151:525–535.
  17. ↑ Allen MJ, Forster T, Schroeder DC, Hall M, Roy D, Ghazal P, Wilson WH. (2006) El patrón de expresión génica específico del locus sugiere una estrategia de propagación única para un virus de algas gigantes. Journal of Virology 80: 7699–7705.
  18. ↑ Allen MJ, Howard JA, Lilley KS, Wilson WH. (2008) Análisis proteómico del virión EhV-86. Proteome Science 6(11).

Lecturas adicionales

  • Wilson, WH, Schroeder, DC, Allen, MJ, Holden, MTG, Parkhill, J., Barrell, BG, Churcher, C., Hamlin, N., Mungall, K., Norbertczak, H., Quail, MA, Price, C., Rabbinowitsch, E., Walker, D., Craigon, M., Roy, D. y Ghazal, P. (2005) Secuencia genómica completa y perfil de transcripción de la fase lítica de un cocolitovirus . Science 5737 , 1090–1092
  • Allen, MJ, Schroeder, DC, Holden, MT y Wilson, WH (2006) Historia evolutiva de los Coccolithoviridae . Mol Biol Evol. 23 , 86–92 ( Se requiere inicio de sesión en Athens )
  • Viralzone : Cocolitovirus
  • ICTV