סיווג וירוסים - Virus classification

סיווג וירוסים הוא תהליך של שמות וירוסים והצבתם לתוך א טקסונומי מערכת הדומה למערכות הסיווג המשמשות אורגניזמים תאיים.

נגיפים מסווגים בעיקר לפי פנוטיפי מאפיינים, כגון מוֹרפוֹלוֹגִיָה, חומצות גרעין סוג, אופן שכפול, אורגניזמים מארחים, וסוג מַחֲלָה הם גורמים. הסיווג הטקסונומי הפורמלי של נגיפים הוא באחריותו של הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים מערכת (ICTV), אם כי סיווג בולטימור ניתן להשתמש במערכת להצבת וירוסים לאחת משבע קבוצות בהתבסס על אופן סינתזת ה- mRNA שלהם. מוסכמות שמות ספציפיות והנחיות סיווג נוספות נקבעו על ידי ICTV.

הוצע קטלוג של כל הנגיפים הידועים בעולם, ובשנת 2013 נערכו מאמצים ראשוניים.[1]

הגדרת מיני וירוסים

ראה גם: מינים ויראליים

המינים מהווים בסיס לכל מערכת סיווג ביולוגית. לפני 1982 סברו כי לא ניתן לגרום לנגיפים להתאים לתפיסת הרבייה של ארנסט מאייר על מינים, ולכן הם אינם ניתנים לטיפול כזה. בשנת 1982 החל ה- ICTV להגדיר מינים כ"אשכול זנים "בעל איכויות זיהוי ייחודיות. בשנת 1991, העיקרון הספציפי יותר שמין וירוס הוא פוליאתטי אומצה סוג של נגיפים המהווה שושלת משכפל ותופס נישה אקולוגית מסוימת.[2]

ביולי 2013 הגדרת ה- ICTV של מינים השתנתה למצב: "מין הוא א מונופילטית קבוצת וירוסים שניתן להבחין בתכונותיהם מאלה של מינים אחרים על ידי קריטריונים מרובים. "[3] נגיפים הם ישויות פיזיקליות אמיתיות המיוצרות על ידי אבולוציה ביולוגית וגנטיקה, ואילו מיני וירוסים וטקסים גבוהים יותר הם מושגים מופשטים המיוצרים על ידי מחשבה והיגיון רציונלי. קשר הנגיף / המין מייצג אפוא את קו החזית של הממשק בין ביולוגיה והיגיון.[4]

הקריטריונים בפועל משתנים בהתאם לטקסון, ויכולים להיות לא עקביים (ספי דמיון שרירותיים) או לעיתים אינם קשורים לשושלת (גיאוגרפיה).[5] העניין הוא עבור רבים עדיין לא הוסדר.[2]

סיווג ICTV

השוואה בין טקסונומיית הנגיף לשנת 1991 ו- 2019 על ידי ICTV

ה הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים החל לתכנן וליישם כללים למתן שמות וסיווגים של וירוסים בתחילת שנות השבעים, מאמץ שנמשך עד היום. ה- ICTV הוא הגוף היחיד שחיוב ה- האיחוד הבינלאומי של חברות מיקרוביולוגיות עם המשימה לפתח, לחדד ולשמור על טקסונומיית וירוסים אוניברסלית.[6] המערכת חולקת תכונות רבות עם מערכת הסיווג של הסלולר אורגניזמים, כמו טקסון מִבְנֶה. עם זאת, קיימים הבדלים מסוימים, כגון השימוש האוניברסלי בנטייה נטויה לכל השמות הטקסונומיים, בניגוד לשמות קוד המינוח הבינלאומי לאצות, פטריות וצמחים ו הקוד הבינלאומי למינוח זואולוגי.[7]

סיווג נגיפי מתחיל ברמת התחום וממשיך כדלקמן, עם הסיומות הטקסונומיות בסוגריים:[7]

תְחוּם (-וויריה)
תת מציאות (-ווירה)
מַלְכוּת (ויראה)
Subkingdom (-ויתרים)
מַעֲרָכָה (ויריקוטה)
תת-תיל (ויריקוטינה)
מעמד (-ווירטואליות)
מחלקה משנה (-ווירטואידים)
להזמין (-וויראלים)
סדר משנה (ויראה)
מִשׁפָּחָה (-ווירידים)
משפחת משנה (-ווירינה)
סוּג (-נגיף)
תת-סוגים (-נגיף)
מִין

בניגוד למערכת של מינוח בינומי מאומץ במינים תאיים, אין כרגע שום טופס סטנדרטי לשמות מיני וירוסים. נכון לעכשיו, ה- ICTV מצווה כי שם מינים חייב להכיל כמה שפחות מילים תוך שהוא מובחן, ולא רק להכיל את המילה וירוס ואת שם המארח.[8] שמות מינים לעיתים קרובות לובשים צורה של וירוס [מחלה], במיוחד עבור צמחים ובעלי חיים גבוהים יותר. בשנת 2019 פרסם ה- ICTV הצעה לאמץ מערכת רשמית יותר של המינוח הבינומי לשמות מיני וירוסים, שתצביע עליה בשנת 2020.[9] עם זאת, כמה וירולוגים התנגדו מאוחר יותר לשינוי מערכת השמות הפוטנציאלית וטענו כי הוויכוח הגיע בעוד שרבים בתחום היו עסוקים בשל מגפת COVID-19.[10]

החל משנת 2019 משתמשים בכל רמות המיסים למעט תת-תחום, תת-תחום ותת-מחלקה. ארבע incertae sedis ממלכות, אחת incertae sedis הזמנה, 24 incertae sedis משפחות ושלוש incertae sedis סוגים מוכרים:[11]

ממלכות: Duplodnaviria, מונודנאוויריה, ריבוביריה, ו Varidnaviria

Incertae sedis להזמין: Ligamenvirales

Incertae sedis משפחות:

Incertae sedis סוגים: וירוס דלטא, דינודנאווירוס, Rhizidiovirus

סיווג וירוסים מבוסס מבנה

הוצע כי הדמיון בהרכבת וירוסים שנצפו עבור קבוצות נגיפיות מסוימות המדביקות מארחים מתחומי חיים שונים (למשל, טקטו-וירוסים חיידקיים ואדנווירוסים אוקריוטיים או Caudovirales פרוקריוטים והרפס-וירוסים eukaryotic) משקף קשר אבולוציוני בין נגיפים אלה.[12] לכן הוצע כי מערכת יחסים מבנית בין נגיפים תשמש כבסיס להגדרת מוניות ברמה גבוהה יותר - שושלות ויראליות מבוססות מבנה - שיכולות להשלים את תכנית הסיווג הקיימת של ICTV.[13]

סיווג בולטימור

מאמר מרכזי: סיווג בולטימור
סיווג הנגיפים בבולטימור מבוסס על שיטת הנגיפים mRNA סִינתֶזָה

סיווג בולטימור (הוגדר לראשונה בשנת 1971) הוא מערכת סיווג הממקמת וירוסים לאחת משבע קבוצות בהתאם לשילוב של חומצות גרעין (DNA אוֹ RNA ), תקועים (חד-גדילי או כפול-גדילי), לָחוּשׁ, ושיטת שכפול. נקרא על שמו דייוויד בולטימור, א פרס נובל - ביולוג זוכה, קבוצות אלה מיועדות על ידי ספרות רומיות. סיווגים אחרים נקבעים על ידי המחלה הנגרמת על ידי הנגיף או המורפולוגיה שלו, שאף אחד מהם אינו משביע רצון בגלל נגיפים שונים שגורמים לאותה מחלה או שנראים דומים מאוד. בנוסף, לעתים קרובות קשה לקבוע מבנים ויראליים במיקרוסקופ. סיווג וירוסים לפי גנום פירושו שאלה בקטגוריה נתונה כולם יתנהגו בצורה דומה, ויציעו אינדיקציה כלשהי כיצד להמשיך במחקר נוסף. ניתן למקם וירוסים באחת משבע הקבוצות הבאות:[14]

ויזואליזציה של 7 קבוצות הנגיף על פי סיווג בולטימור

נגיפי DNA

מידע נוסף: נגיף DNA

וירוסים עם DNA גנום, למעט ה- DNA וירוסים מתמללים הפוכים, הם חברים בשלושה מתוך הארבעה המוכרים ממלכות ויראליות: Duplodnaviria, מונודנאוויריה, ו Varidnaviria. אבל ה incertae sedis להזמין Ligamenvirales, ורבים אחרים incertae sedis משפחות וסוגים, משמשים גם לסיווג נגיפי DNA. התחומים Duplodnaviria ו Varidnaviria מורכב מנגיפי DNA כפולי גדיל; וירוסי DNA כפולים-גדילים הם incertae sedis. התחום מונודנאוויריה מורכב מוירוסי DNA חד-גדיליים המקודדים בדרך כלל א הא endonuclease; נגיפי DNA חד-גדילים אחרים הם incertae sedis.[11]

  • קבוצה I: לנגיפים יש DNA כפול גדילי. נגיפים שגורמים אבעבועות רוח ו הֶרפֵּס נמצאים כאן.
  • קבוצה II: לווירוסים יש DNA חד-גדילי.
דוגמאות לווירוסי DNA
משפחת וירוסיםדוגמאות (שמות נפוצים)ויריון
עירום / עטוף		קפסיד
סִימֶטרִיָה		סוג חומצה גרעיניתקְבוּצָה
1. Adenoviridaeנגיף הפטיטיס כלבים, סוגים מסוימים של הצטננותעֵירוֹםIcosahedralדסאני
2. Papovaviridaeנגיף JC, HPVעֵירוֹםIcosahedralמעגלי dsאני
3. Parvoviridaeבן אנוש פרבובירוס B19, פרבווירוס כלביעֵירוֹםIcosahedralssII
4. הרפסווירידיםנגיף הרפס סימפלקס, נגיף דליות זוהר, וירוס ציטומגלו, וירוס אפשטיין ברעָטוּףIcosahedralדסאני
5. Poxviridaeנגיף אבעבועות שחורות, אֲבַעבּוּעוֹת הַפָּרוֹת, וירוס המיקסומה, אבעבועות שחורות, נגיף החיסוןמעילים מורכביםמורכבדסאני
6. Anelloviridaeוירוס מומנט טנועֵירוֹםIcosahedralמעגל ssII
7. PleolipoviridaeHHPV1, HRPV1עָטוּףss / ds לינארי / מעגליאני / II

נגיפי RNA

מידע נוסף: נגיף RNA

כל הנגיפים שיש להם RNA גנום, וזה מקודד an RNA פולימראז תלוי RNA (RdRp), הם בני הממלכה אורטורנאווירה, בתוך התחום ריבוביריה.[15]

דוגמאות לנגיפי RNA
משפחת וירוסיםדוגמאות (שמות נפוצים)קפסיד
עירום / עטוף		קפסיד
סִימֶטרִיָה		סוג חומצה גרעיניתקְבוּצָה
1. Reoviridaeוירוס מחדש, וירוס רוטהעֵירוֹםIcosahedralדסIII
2. Picornaviridaeאנטרוירוס, וירוס רינו, וירוס הפטו, קרדיווירוס, וירוס אפטוב, פוליווירוס, פרצ'ווירוס, וירוס אירובי, kobuvirus, וירוס teschovirus, קוקסקיעֵירוֹםIcosahedralssIV
3. Caliciviridaeנגיף נורוולקעֵירוֹםIcosahedralssIV
4. Togaviridaeדלקת המוח של הסוסים המזרחייםעָטוּףIcosahedralssIV
5. Arenaviridaeנגיף choriomeningitis לימפוציטי, קדחת לאסהעָטוּףמורכבss (-)ו
6. Flaviviridaeנגיף דנגי, צהבת סי נגיף, קדחת צהובה נגיף, נגיף זיקהעָטוּףIcosahedralssIV
7. Orthomyxoviridaeנגיף השפעת א, נגיף השפעת ב, נגיף השפעת ג, וירוס isav, וירוס התוגוטועָטוּףסלילss (-)ו
8. Paramyxoviridaeנגיף החצבת, נגיף חזרת, נגיף נשימתי סינציאלי, הדברה נגיף, נגיף מחלת כלביםעָטוּףסלילss (-)ו
9. Bunyaviridaeנגיף דלקת המוח בקליפורניה, נגיף חטא נומרעָטוּףסלילss (-)ו
10. Rhabdoviridaeנגיף כלבת, סטומטיטיס של כלי הדםעָטוּףסלילss (-)ו
11. פילובירידיםנגיף האבולה, נגיף מרבורגעָטוּףסלילss (-)ו
12. CoronaviridaeSARS-CoV-2, MERSעָטוּףסלילssIV
13. AstroviridaeאסטרובירוסעֵירוֹםIcosahedralssIV
14. Bornaviridaeנגיף מחלת בורנהעָטוּףסלילss (-)ו
15. Arteriviridaeוירוס Arterivirus, וירוס דלקת עורקים סוסיםעָטוּףIcosahedralssIV
16. Hepeviridaeנגיף הפטיטיס E.עֵירוֹםIcosahedralssIV

וירוסים של תמלול הפוך

כל הנגיפים המקודדים א תעתיק הפוך (המכונה גם פולימראז DNA תלוי ב- RT או RNA) הם חברי הכיתה Revtraviricetes, בתוך הפילום ארטרוויריקוטה, ממלכה פרארנאווירה, ותחום ריבוביריה. הכיתה Blubervirales מכיל את המשפחה היחידה Hepadnaviridae של נגיפי DNA RT (תמלול הפוך); כל שאר נגימי ה- RT הם בני הכיתה Ortervirales.[16]

  • קבוצה VI: לווירוסים יש נגיפי RNA חד-גדיליים שמשתכפלים באמצעות מתווך DNA. ה רטרו-וירוסים כלולים בקבוצה זו, מתוכה HIV הוא חבר.
  • קבוצה VII: נגיפים מחזיקים בגנום DNA כפול גדילי ומשתכפלים באמצעות תמליל הפוך. ה הפטיטיס B. ניתן למצוא נגיף בקבוצה זו.
דוגמאות לוירוסים של תמלול הפוך
משפחת וירוסיםדוגמאות (שמות נפוצים)קפסיד
עירום / עטוף		קפסיד
סִימֶטרִיָה		סוג חומצה גרעיניתקְבוּצָה
1. RetroviridaeHIVעָטוּףדימר RNAVI
2. Caulimoviridaeנגיף הקולימוב, נגיף קקאו נפוח יורה (CSSV)עֵירוֹםVII
3. Hepadnaviridaeנגיף הפטיטיס BעָטוּףIcosahedralמעגלי, חלקי dsVII

סיווג הולמס

הולמס (1948) השתמש קרל לינאוס המערכת של מינוח בינומי לסווג וירוסים לשלוש קבוצות תחת סדר אחד, ויראלס. הם ממוקמים כדלקמן:

סוכנים תת-ויראליים

הבאים גורמים מזהמים הם קטנים מוירוסים ויש להם רק חלק מתכונותיהם.[17][18]

נגיפים ונגיפים תלויי וירוסים

וירואידים

מאמר מרכזי: וירואיד

לווינים

מאמר מרכזי: לווין (ביולוגיה)

לוויינים תלויים בהדבקה משותפת של תא מארח עם נגיף עוזר לכפל יצרני. לחומצות הגרעין שלהן רצפי נוקליאוטידים מובחנים באופן מהותי מנגיף העוזר שלהם או מהמארח שלהם. כאשר סוכן תת-ויראלי לוויני מקודד את חלבון המעיל בו הוא נעטף, הוא מכונה אז וירוס לוויני.

חומצות גרעין דמויי לווין דומות לחומצות גרעין לוויניות, בכך שהן משכפלות בעזרת נגיפי עוזר. עם זאת הם נבדלים בכך שהם יכולים לקודד פונקציות שיכולות לתרום להצלחת הנגיפים העוזרים שלהם; בעוד שלעיתים הם נחשבים לאלמנטים גנומיים של נגיפי העוזר שלהם, הם לא תמיד נמצאים בתוך וירוסי העוזר שלהם.[17]

חלקיקים מפריעים פגומים

מאמר מרכזי: חלקיק מפריע לקוי

חלקיקים מפריעים פגומים הם נגיפים פגומים שאיבדו את יכולתם לשכפל למעט בנוכחות וירוס עוזר, שהוא בדרך כלל הנגיף ההורי. הם יכולים גם להפריע לנגיף העוזר.

  • חלקיקים מפריעים פגומים (RNA)
  • חלקיקים מפריעים פגומים (DNA)

פריונים

פריונים, על שם תיאורם כ"חלקיקים זיהומיים חלבוניים ", אין חומצות גרעין או חלקיקים דמויי וירוס. הם מתנגדים להליכי השבתה המשפיעים בדרך כלל על חומצות גרעין.[22]

ראה גם

הערות

  1. ^ צימר ג (5 בספטמבר 2013). "קטלוג לכל הוירוסים העולמיים?". ניו יורק טיימס. הוחזר 6 בספטמבר 2013.
  2. ^ א ב אלימפייב, אגור (15 במרץ 2019). חשיבה מחודשת על מושג מיני הנגיף (PDF).
  3. ^ אדמס MJ, לפקוביץ EJ, קינג AM, קרסטנס EB (דצמבר 2013). "שינויים שהוסכמו לאחרונה בקוד הסיווג והמינום הבינלאומי לנגיפים". ארכיונים של וירולוגיה. 158 (12): 2633–9. דוי:10.1007 / s00705-013-1749-9. PMID  23836393.
  4. ^ "הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים (ICTV)". הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים (ICTV). הוחזר 2020-03-25.
  5. ^ פיטרסון, טאונסנד (23 ביולי 2014). "הגדרת מינים נגיפיים: הפיכת הטקסונומיה לשימושית". יומן וירולוגיה. 11 (1). דוי:10.1186 / 1743-422X-11-131. PMC  4222810. PMID  25055940.
  6. ^ לפקוביץ EJ, Dempsey DM, Hendrickson RC, Orton RJ, Siddell SG, Smith DB (ינואר 2018). "טקסונומיית וירוסים: מאגר הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים (ICTV)". מחקר על חומצות גרעין. 46 (D1): D708 – D717. דוי:10.1093 / nar / gkx932. PMC  5753373. PMID  29040670.
  7. ^ א ב "קוד ICTV". talk.ictvonline.org. הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים. הוחזר 26 באפריל 2020.
  8. ^ "הקוד הבינלאומי לסיווג ונקיטת וירוסים". ICTV. הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים. הוחזר 2 בספטמבר 2020.
  9. ^ סידל, סטיוארט; ווקר, פיטר; לפקוביץ, אליוט; מושגיאן, ארקדי; דותיל, בס; Harrach, Balázs; הריסון, רוברט; יונגלן, סנדרה; נואלס, ניק; קרופינסקי, אנדרו; קרופוביץ ', מארט; קון, ג'נס; ניברט, מקס; רובינו, לואיסה; סבנאדזוביץ ', סיד; סימונדס, פיטר; ורסני, ארווינד; זרביני, פרנסיסקו; דייוויסון, אנדרו (3 בדצמבר 2019). "מינוח בינומי למיני וירוסים: התייעצות". קשת וירול (165): 519–525. דוי:10.1007 / s00705-019-04477-6. הוחזר 2 בספטמבר 2020.
  10. ^ Mallapaty, Smriti (30 ביולי 2020). "האם כללי שמות וירוסים צריכים להשתנות במהלך מגיפה? השאלה מחלקת את וירולוגים". טֶבַע (584): 19–20. דוי:10.1038 / d41586-020-02243-2. הוחזר 2 בספטמבר 2020.
  11. ^ א ב "טקסונומיית וירוסים: שחרור 2019". talk.ictvonline.org. הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים. הוחזר 26 באפריל 2020.
  12. ^ במפורד DH (מאי 2003). "האם נגיפים יוצרים שושלות בתחומי חיים שונים?". מחקר במיקרוביולוגיה. 154 (4): 231–6. דוי:10.1016 / S0923-2508 (03) 00065-2. PMID  12798226.
  13. ^ Krupovič M, Bamford DH (דצמבר 2010). "סדר ליקום הוויראלי". כתב העת לווירולוגיה. 84 (24): 12476–9. דוי:10.1128 / JVI.01489-10. PMC  3004316. PMID  20926569.
  14. ^ "סיווג הנגיפים בבולטימור" (אתר אינטרנט.) ספר אינטרנט לביולוגיה מולקולרית - http://web-books.com/. אוחזר בתאריך 18.08.08.
  15. ^ "טקסונומיית וירוסים: שחרור 2019". talk.ictvonline.org. הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים. הוחזר 25 באפריל 2020.
  16. ^ Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf YI, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH. "הצעה: צור מסגרת מגה-טקסונומית, הממלאת את כל הדרגות הטקסונומיות העיקריות, לתחום ריבוביריה". הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים (ICTV). הוחזר 2020-05-21.CS1 maint: שמות מרובים: רשימת מחברים (קישור)
  17. ^ א ב "דוח 9 ICTV (2011) סוכנים תת-ויראליים". הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים. הוחזר 2020-06-15.
  18. ^ סטראוס, ג'יימס ה '; STRAUSS, ELLEN G. (2008). "סוכנים תת-ויראליים". וירוסים ומחלות אנוש. אלסבייה. עמ '345–368. דוי:10.1016 / b978-0-12-373741-0.50012-x. ISBN  978-0-12-373741-0.
  19. ^ "80.002 Avsunviroidae - מדד הנגיפים ICTVdB." (אתר.) אתר המכון הלאומי לבריאות בארה"ב. אוחזר בתאריך 27/09/2007.
  20. ^ "80.001 Popsiviroidae - מדד הנגיפים ICTVdB." (אתר.) אתר המכון הלאומי לבריאות בארה"ב. אוחזר בתאריך 27/09/2007.
  21. ^ "81. לווינים - מדד הנגיפים ICTVdB." (אתר.) אתר המכון הלאומי לבריאות בארה"ב. אוחזר בתאריך 27/09/2007.
  22. ^ "90. פריונס - מדד הנגיפים ICTVdB." (אתר.) אתר המכון הלאומי לבריאות בארה"ב. אוחזר בתאריך 27/09/2007.

קישורים חיצוניים