Anar al contingut

Emesvirus zinderi

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià


El bacteriòfec MS2 és un virus icosaédrico que pertany a l'espècie Escherichia virus MS2.[1][2] Pertany al grup IV de la classificació de Baltimore (virus ARN monocatenario positiu). Infecta a la bactèria Escherichia coli i a atres membres de la família Enterobacteriaceae.[3] Este virus pertany a la classe Leviviricetes, que inclou a atres bacteriòfecs relacionats com el Qβ o el BZ13.[4]

Història

[editar | editar còdic]

En 1961, el bacteriòfec MS2 va ser aïllat per Alvin John Clark i es va observar que era molt similar al bacteriòfec f2, hui en dia membre de la mateixa espècie.[2][5]


En 1976, el genoma d'este virus va ser el primer en ser completament secuenciado.[6] Walter Fiers i el seu equip varen ser els responsables d'esta fita, que es va afegir a la primera seqüenciació d'un gen complet en 1972, la proteïna de la cápside d'este mateix virus.[7] Estes seqüències es varen determinar a nivell del ARN, a diferència de la seqüenciació del genoma del bacteriòfec ΦX174 en 1977, que es va fer en ADN.[8] Posteriorment, es varen realisar estudis estadístics del genoma del bacteriòfec MS2 en el que es varen buscar patrons en la seqüència de nucleòtits. Es varen trobar vàries seqüències d'ADN no codificante la funció del qual era desconeguda en 1979, quan es varen desenrollar estes investigacions.[9]

Virología

[editar | editar còdic]

Genoma i productes genètics

[editar | editar còdic]

El genoma de MS2 és un dels més menuts coneguts, en 3569 nucleòtits de ARN monocatenario.[6] Codifica solament quatre proteïnes: la proteïna de maduració (proteïna A), la proteïna de lisis, la proteïna de la cápside i la proteïna replicasa.[3] El gen que codifica la proteïna de lisis (lys) se solapa en l'extrem 3' del gen anterior (cp) i l'extrem 5' del gen posterior (rep), i va ser un dels primers eixemples coneguts de gens superposts. La molècula de ARN positiu servix també com ARN mensager (ARNm), i es traduïx despuix de la decapsidación del virus dins de la cèlula hoste. Encara que les quatre proteïnes estan codificades pel mateix ARNm, no totes es expressen en els mateixos nivells; l'expressió d'estes proteïnes està regulada per una interacció complexa entre la traducció i l'estructura secundària del ARN.


Gen Número de nucleòtits Producte gènic Número d'aminoàcits
mat (MS2g1)[10] 1487 Proteïna de maduració[11] 393
cp (MS2g2)[12] 510 Proteïna de la cápside[13] 130
lys (MS2g3)[14] 295 Proteïna de lisis[15] 75
rep (MS2g4)[16] 2055 ARN replicasa, cadena beta[17] 545

Estructura de la cápside

[editar | editar còdic]

Un virión del fago MS2 té uns 27 nm de diàmetro segons les senyes aportades en observar-ho al microscopi electrònic.[18] La cápside està composta per una còpia de la proteïna de maduració i 180 còpies de la proteïna de la cápside (organisada en noranta dímers) que formen un icosaedre en un número T de tres. La seua funció és protegir el ARN del seu interior.[19] El virión té un punt isoeléctrico de 3,9.[20]

L'estructura de la proteïna de la cápside consta d'una làmina beta de cinc cadenes en dos alfa hèliçs i una forqueta beta. Quan la cápside es ensambla, les hèlices i la forqueta s'orienten cap a l'exterior de la partícula viral, mentres que les làmines beta miren a l'interior.[21]

Dibuix esquemàtic del virión (secció travessera i vista lateral)

Cicle reproductiu

[editar | editar còdic]

El bacteriòfec MS2 infecta a enterobacterias que posseïxen el factor de fertilitat, un plásmido que permet a les cèlules donar ADN en la conjugació bacteriana. Els gens d'este factor permeten la producció d'un pilus F, que el virus utilisa com a receptor. El bacteriòfec s'unix al lateral d'esta estructura en la seua proteïna de maduració. El mecanisme pel que el ARN entra a la bactèria és desconegut.


Una volta que el ARN viral ha penetrat en la cèlula, comença a funcionar com un ARN mensager per a traduir les proteïnes del virus. El gen de la proteïna més numerosa, la proteïna de la cápside, pot ser traduït immediatament. L'inici del procés de producció de la replicasa requerix canvis en l'estructura secundària del ARN, pero poden ocórrer transitòriament en passar el ribosoma sobre el gen cp. Una volta que s'han obtingut grans cantitats de la proteïna de la cápside, les quals s'unixen a la forqueta del ARN mensager i estabilisen la seua estructura, es deté la traducció de la replicasa. La seqüència d'inici del gen mat està amagada en l'estructura secundària del àcit nucleico, pero pot expondre's durant el procés de replicació del ARN. D'esta forma solament es traduiran unes poques còpies d'este gen per còpia de ARN. Per últim, la proteïna de lisis solament pot ser produïda per ribosoma que han completat la traducció del gen cp i s'esgolen de regrés a la seqüència d'inici del gen lys, alguna cosa que ocorre en una freqüència del 5 %.[3]

La replicació del #bri de sentit positiu de ARN requerix la #síntesis del #bri complementari, és dir, de sentit negatiu, la qual pot ser usada com moleda per a la #síntesis un nou #bri positiu. Els detalls de la replicació del bacteriòfec MS2 no són tan coneguts com els de fagos relacionats com el Qβ, en part degut a que la replicasa és difícil d'aïllar, encara que provablement siga similar.[3]

Es creu que la formació del virión s'inicia en l'unió de la proteïna de maduració al ARN viral. De fet, el complex format per estos dos elements és infecciós. L'ensamblage de les proteïnes de la cápside pot ocórrer en absència de ARN; no obstant, ocorre a concentracions molt menors quan este està present, perque l'unió dels dímers de proteïnes de la cápside a la forqueta del ARN facilita el procés.[3]

La lisis bacteriana i la lliberació dels viriones recent formats ocorre quan s'alcança una concentració suficient de proteïna de lisis. Esta forma poros en la membrana plasmática i provoca la pèrdua del potencial de membrana i el trencament de la paret celular.[3] Se sap que la proteïna de lisis s'unix a la chaperona DnaJ per mig d'un residu P330.[22] En tot el gènero Levivirus existix un dipéptido de leucilserina en la proteïna de lisis, que sembla ser essencial en l'activitat lítica, encara que les seues diferents localisacions sugerixen que ha evolucionat de manera independent.[23]

Aplicacions

[editar | editar còdic]

Des de 1998, s'ha usat un método basat en l'us de forquetes de ARN d'este virus i la seua interacció en la proteïna verda fluorescent per a identificar ARN en organismes vius.[24] Una atra de les seues possibles aplicacions seria usar la cápside del virus per a administrar fàrmacs, obtindre imàgens mèdiques de tumorés i captació de llum.[25]

S'ha usat el fago MS2 en estudis sobre la transmissió de malalties per la seua semblança estructural en els norovirus, la seua capacitat similar per a proliferar en certes condicions i no ser capaces de produir malaltia en humans.[26]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ «ICTV Taxonomy history: Escherichia virus MS2» (en anglés). ICTV. Consultat el 22 de febrer de 2020.
  2. ↑ 2,0 2,1 «Escherichia virus MS2» (en anglés). NCBI. Consultat el 22 de febrer de 2020.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 (2006) «Single-stranded RNA phages. Chapter 15», The Bacteriophages, 2.ª edició, Oxford University Press, pp. 175–196. ISBN 978-0195148503.
  4. ↑ «Crystal structure of the coat protein from the GA bacteriophage: Model of the unassembled dimer».Protein Science.5(12)
    2485–2493.doi:10.1002/pro.5560051211.
  5. ↑ “National Academy of Sciences: Abstracts of Papers Presented at the Autumn Meeting, 29 October, La Jolla, Califòrnia, 30 October-1 November 1961, Los Angeles” . Science 134 (3488): 1425–37. doi:10.1126/science.134.3488.1425. PMID 17795773. Bibcode: 1961Sci...134.1425..
  6. ↑ 6,0 6,1 «Complete nucleotide sequence of bacteriophage MS2 RNA: primary and secondary structure of the replicara gene».Nature.260(5551)
    500–507.doi:10.1038/260500a0.
  7. ↑ «Nucleotide Sequence of the Gene Coding for the Bacteriophage MS2 Coat Protein».Nature.237(5350)
    82–88.doi:10.1038/237082a0.
  8. ↑ «Nucleotide sequence of bacteriophage φX174 DNA».Nature.265(5596)
    687–695.doi:10.1038/265687a0.
  9. ↑ «A search for patterns in the nucleotide sequence of the MS2 genome».Journal of Mathematical Biology.7(3)
    219–230.doi:10.1007/BF00275725.Consultat el 23 de febrer de 2020.
  10. ↑ «mat hypothetical protein [ Enterobacteria phage MS2 ]» (en anglés). NCBI.
  11. ↑ «assembly protein [Enterobacteria phage MS2]» (en anglés). NCBI.
  12. ↑ «cp hypothetical protein [ Enterobacteria phage MS2 ]» (en anglés). NCBI.
  13. ↑ «coat protein [Enterobacteria phage MS2]» (en anglés). NCBI.
  14. ↑ «lys hypothetical protein [ Enterobacteria phage MS2 ]» (en anglés). NCBI.
  15. ↑ «lysis protein [Enterobacteria phage MS2]» (en anglés). NCBI.
  16. ↑ «rep hypothetical protein [ Enterobacteria phage MS2 ]» (en anglés). NCBI.
  17. ↑ «rna replicara beta chain [Enterobacteria phage MS2]» (en anglés). NCBI.
  18. ↑ «Purification and properties of bacteriophage MS2 and of its ribonucleic acid».Journal of Molecular Biology.7(1)
    43–54.doi:10.1016/S0022-2836(63)80017-0.
  19. ↑ «The three-dimensional structure of the bacterial virus MS2».Nature.345(6270)
    36–41.doi:10.1038/345036a0.
  20. ↑ «Delineating the Specific Influence of Virus Isoelectric Point and Size on Virus Adsorption and Transport through Sandy Soils».Applied and Environmental Microbiology.64(2)
    405–410.doi:10.1128/aem.64.2.405-410.1998.
  21. ↑ «The Refined Structure of Bacteriophage MS2 at 2·8 Å Resolution».Journal of Molecular Biology.234(3)
    620–639.doi:10.1006/jmbi.1993.1616.
  22. ↑ «MS2 Lysis of Escherichia coli Depends on Host Chaperone DnaJ».Journal of Bacteriology.199(12)doi:10.1128/JB.00058-17.
  23. ↑ «Mutational analysis of the MS2 lysis protein L».Microbiology.163(7)
    961–969.doi:10.1099/mic.0.000485.
  24. ↑ «Localization of ASH1 mRNA Particles in Living Yeast».Molecular Cell.2(4)
    437–445.doi:10.1016/S1097-2765(00)80143-4.
  25. ↑ «Production and applications of engineered viral capsids».Applied Microbiology and Biotechnology.98(13)
    5847–5858.doi:10.1007/s00253-014-5787-3.
  26. ↑ Fox, Maggie. «Viruses spread 'like crazy' in an office, study finds». The Today Show.

Enllaços externs

[editar | editar còdic]
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Emesvirus_zinderi&oldid=675137»