Geminiviridae

Geminiviridae Beschreibung dieses Bildes, auch unten kommentiert Geminivirus-Illustration. Einstufung nach ICTV
Königreich Monodnaviria
Herrschaft Shotokuvirae
Ast Cressdnaviricota
Klasse Repensiviricetes
Auftrag Geplafuvirales

Familie

Geminiviridae
ICTV 1993

Genres von niedrigerem Rang

Laut ICTV:

Die Geminiviridae sind eine Familie von Viren der Ordnung der Geplafuvirales, die neun Gattungen und 485 Arten umfasst. Dies sind ambisens einzelsträngige zirkuläre DNA- Viren (d. H. Die Transkription ist bidirektional), die an Gruppe II der Baltimore-Klassifikation gebunden sind und hauptsächlich Pflanzen ( Phytoviren ) infizieren.

Genom

Das Genom kann entweder einteilig sein und aus einem einzelnen Segment von 2500 bis 3000 Nukleotiden oder zweigeteilt (im Fall bestimmter Begomoviren ) bestehen und dann aus zwei Segmenten ähnlicher Größe bestehen, die jeweils 2600 bis 2800 Nukleotide umfassen. Sie haben ein längliches Kapsid , das aus der Vereinigung zweier unvollständiger Ikosaeder (T = 1) besteht, die durch den fehlenden Scheitelpunkt verbunden sind (von diesem Zwillingskapsid stammt ihr Name „  Geminivirus  “, dh „Zwillingsviren“). Das Kapsid hat einen Durchmesser von 18 bis 20 nm und eine Länge von etwa 30 nm. Bei den zweigliedrigen Genomviren der Gattung Begomovirus ist das Genom in zwei separate Partikel unterteilt, die im Allgemeinen zusammen übertragen werden müssen, um eine neue Infektion in einer Zelle einer Wirtspflanze zu erzeugen.

Liste der Gattungen und Arten

Die Geminiviridae- Familie umfasst die folgenden Gattungen: Laut NCBI (17. Dezember 2020)  :

Übertragung

Die Geminivirus werden übertragen durch verschiedene Vektoren Insekten von Zikaden im Fall von Mastreviren und Curtovirus (z.B. Maize Streak Virus durch übertragen wird Cicadulina Mbila ), eine Art von Weißen Fliege ( Bemisia tabaci ) im Fall von Begomovirus und einem membrax ( Micrutalis malleifera ) für die einzelnen Arten der Gattung Topocuvirus , die Tomate pseudo- Blattrol Virus .

Diese Viren sind für erhebliche Schäden in vielen Kulturen auf der ganzen Welt verantwortlich. Geminivirus- Epidemien treten unter dem Einfluss verschiedener Faktoren auf, einschließlich der Rekombination verschiedener Geminiviren , die dieselbe Pflanze koinfizieren , wodurch neue ursprüngliche und manchmal virulente Viren auftreten können. Weitere Faktoren sind der Transport von infiziertem Pflanzenmaterial an neue Standorte, die Ausweitung der Landwirtschaft auf neue Gebiete und die Migration von Insektenvektoren, die das Virus von Pflanze zu Pflanze verbreiten können.

Reproduzieren

Gemini-Virus- Genome codieren eine kleine Anzahl von Proteinen und sind daher für ihre Replikation von der zellulären Maschinerie des Wirts abhängig , einschließlich Faktoren wie DNA-Polymerase - und möglicherweise Reparaturpolymerasen -, um ihre Genome zu amplifizieren, sowie Transkriptionsfaktoren. Das Geminivirus repliziert durch einen Mechanismus, der ähnlich wie Bakteriophagen wie M13 und viele Plasmide rollt . Die Replikation erfolgt im Zellkern einer infizierten Pflanzenzelle .

Zunächst wird die zirkuläre einzelsträngige DNA in ein zirkuläres doppelsträngiges Zwischenprodukt umgewandelt. Dieser Schritt beinhaltet die Verwendung von zellulären DNA-Reparaturenzymen zur Herstellung eines komplementären negativen Sense-Strangs unter Verwendung des DNA-Strangs mit positiver Polarität des viralen Genoms als Matrize. Der nächste Schritt, der die Replikation startet, ist die Rolling-Circle-Phase, in der die virale DNA an einem bestimmten Punkt im Replikationsursprung durch das virale Replikationsprotein gespalten wird .

Dieser Prozess in einem eukaryotischen Kern kann zu replikativen Zwischengenomen von konkatamerer doppelsträngiger Form führen, obwohl kreisförmige doppelsträngige Formen aus infizierten Zellen und Pflanzen isoliert werden können. Neue einzelsträngige DNA-Formen des viralen Genoms (positive Polarität) werden wahrscheinlich durch die Wechselwirkung des Kapsidproteins (CP) mit den replikativen DNA-Zwischenprodukten gebildet, da virale Genome ohne das CP-Gen keine einzelsträngige DNA bilden.

Einzelsträngige DNA kommt als Zwillingspartikel im Kern vor. Es ist nicht bekannt, ob diese Partikel den Zellkern verlassen und wie Virionen auf benachbarte Zellen übertragen werden können oder ob einzelsträngige DNA, die mit einem Kapsidprotein und einem Bewegungsprotein assoziiert ist, die Form ist, in der das virale Genom von Zelle zu Zelle transportiert wird über Plasmodesmen .

Diese Viren neigen dazu, in differenzierte Pflanzenzellen einzudringen und sie durch durch die Mundteile des Insektenvektors geöffnete Brüche zu infizieren . Diese Zellen haben jedoch im Allgemeinen nicht die für die DNA-Replikation erforderlichen Enzyme , was die Replikation des Virus schwierig macht. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, Geminiviren können die Zellen der Pflanze veranlassen, die neu zu starten Zellzyklus aus dem inaktiven Zustand , so dass die virale Replikation stattfinden kann.

Anmerkungen und Referenzen

  1. ICTV. Internationales Komitee für Taxonomie von Viren. Taxonomie-Geschichte. Veröffentlicht im Internet https://talk.ictvonline.org/., Zugriff am 1. Februar 2021
  2. (in) "  Caulimoviridae  " im 9. ICTV-Bericht (2011) (abgerufen am 17. Dezember 2020 ) .
  3. NCBI , abgerufen am 17. Dezember 2020.
  4. (en) Gray und Banerjee und N Banerjee , "  Mechanismen der Arthropodenübertragung von Pflanzen- und Tierviren  ", Microbiol Mol Biol Rev. , Vol.  63, n o  1,1999, p.  128–148 ( PMID  10066833 , PMCID  98959 )
  5. (in) Chasan R "  Geminiviren: Ein doppelter Ansatz zur Replikation  ", Plant Cell , vol.  7, n o  6,1995, p.  659–661 ( DOI  10.1105 / tpc.7.6.659 )
  6. (in) Gutierrez C, "  DNA-Replikation und Zellzyklus in Pflanzen: Lernen von Gemini-Viren  " EMBO , vol.  19, n o  5,2000, p.  792–799 ( PMID  10698921 , PMCID  305619 , DOI  10.1093 / emboj / 19.5.792 )
  7. (en) Hanley Bowdoin Labor

Biologische Referenzen

Externe Links