Icerudivirus

Icerudivirus
Rudiviridae virion
Virusklassificering
(orankad):	Virus
Rike :	Adnaviria
Rike:	Zilligvirae
Provins:	Taleaviricota
Klass:	Tokiviricetes
Beställa:	Ligamenvirales
Familj:	Rudiviridae
Släkte:	Icerudivirus

Icerudivirus är ett släkte av virus i familjen Rudiviridae . Dessa virus är icke-hölje, styvstavformade virus med linjära dsDNA-genom, som infekterar hypertermofila archaea av arten Sulfolobus islandicus . Det finns tre arter i släktet.

Taxonomi

Följande arter hänförs till släktet:

• Icerudivirus SIRV1 , vanligt namn Sulfolobus islandicus stavformat virus 1 (SIRV1)
• Icerudivirus SIRV2 , vanligt namn Sulfolobus islandicus stavformat virus 2 (SIRV2)
• Icerudivirus SIRV3

Icerudivirus hette tidigare Rudivirus men döptes om 2020.

Upptäckt

SIRV1 och SIRV2 producerades av koloniklonade Sulfolobus islandicus- stammar. De två stammarna isolerades från prover tagna 1994 från olika solfatariska fält på Island , Kverkfjöll och Hveragerði , som är åtskilda av ett avstånd på 250 km. Dessa isländska solfatarsyra, varma källor når en temperatur på 88 °C och pH 2,5.

Strukturera

Virioner är icke-hölje, bestående av en rörliknande superhelix bildad av dsDNA och det huvudsakliga strukturella proteinet, med pluggar i varje ände till vilka tre svansfibrer är förankrade. Dessa svansfibrer verkar vara involverade i adsorption på värdcellytan och bildas av ett av de mindre strukturella proteinerna.

SIRV1 och SIRV2 är styva stavar på cirka 23 nm i bredd, men skiljer sig åt i längd—SIRV1 är cirka 830 nm och SIRV2 är cirka 900 nm lång. De uppvisar en central kanal på ca. 6 nm som kapslar in DNA-genomet. Vid varje ände av staven finns en plugg på ca. 48 nm i längd och 6 nm i diameter som fyller änddelen av kaviteten, tillsammans med tre svansfibrer på ca. 28 nm lång.

En tredimensionell rekonstruktion av SIRV2-virionen vid ~4 ångströms upplösning har erhållits genom kryo-elektronmikroskopi. Strukturen avslöjade en tidigare okänd form av virionorganisation, där det alfa-spiralformade huvudkapsidproteinet i SIRV2 sveper runt DNA:t, vilket gör det otillgängligt för lösningsmedel. Det virala DNA:t visade sig vara helt i A-form, vilket antyder en vanlig mekanism med bakteriesporer för att skydda DNA i de mest ogynnsamma miljöerna.

Genom

Genomorganisation av Stygiolobus stavformat virus (SRV), Sulfolopbus islandicus stavformat virus 1 (SIRV1) och Acidianus stavformat virus 1 (ARV1)

Genomet är sammansatt av linjärt dsDNA och sträcker sig från 24 kb (ARV1) till 35 kb (SIRV2). De två strängarna i de linjära genomen är kovalent kopplade och i båda ändarna av genomet finns inverterade terminala upprepningar. Sulfolobus , med inverterade terminala upprepningar på 2029 bp i ändarna av det linjära genomet. G +C-innehållet i båda genomen är extremt lågt, endast 25 %, medan genomet hos Sulfolobus solfataricus (det sekvenserade genomet närmast virusvärden) når 37 %.

Även om sekvenserna för de inverterade terminala upprepningarna av rudivirusen är olika, bär de alla motivet AATTTAGGAATTTAGGAATTT nära genomändarna, vilket kan utgöra en signal för Holliday-övergångsresolvasen och DNA- replikationen .

Transkriptionsmönster och transkriptionsreglering

Transkriptionsmönstren för SIRV1 och SIRV2 är relativt enkla, med få tidsmässiga uttrycksskillnader . Däremot förutspåddes minst 10% av dess gener ha olika DNA-bindande motiv i proteinerna de kodar och tilldelades vara förmodade transkriptionsregulatorer . En hög andel virala gener som kodar för DNA-bindande proteiner med band-helix-helix (RHH) DNA-bindande motiv har föreslagits. Överflödet av gener som kodar för proteiner som tillhör RHH-superfamiljen som finns i genomen av crenarchaea och deras virus kan understryka den viktiga rollen för dessa proteiner i reglering av värd- och viral gentranskription under svåra förhållanden.

Protein SvtR var den första crenarchaeala RHH-regulatorn som karakteriserades i detaljer och även de första viruskodade transkriptionsregulatorerna inom Archaeal -domänen. Det undertrycker starkt transkriptionen av det mindre strukturella proteinet och, i mindre utsträckning, av sin egen gen. Strukturen är mycket lik den för bakteriella RHH-proteiner trots den låga sekvenslikheten, såsom CopG, en bakteriell plasmidkopiatalkontrollregulator.

En Sulfolobus islandicus -kodad transkriptionsaktivator, Sta1, har också visat sig aktivera transkription av flera virala gener.

Viral livscykel

SIRV-2-replikation i Sulfolobus islandicus

SIRV2 känner igen sin värd genom att binda till typ 4 pili som finns rikligt på cellytan. Viruset binder initialt till spetsen av pilus och avancerar därefter längs pilus till cellytan, där virion demonteras och SIRV2-genomet internaliseras av en okänd mekanism. SIRV2 är ett lytiskt virus som dödar värdcellen som en konsekvens av utarbetade mekanismer orkestrerade av viruset. Massiv nedbrytning av värdkromosomerna sker på grund av virusinfektion och virionsammansättning sker i cytoplasman . Virioner frigörs från värdcellen genom en mekanism som involverar bildandet av specifika cellulära strukturer.

Potentiella tillämpningar inom nanoteknik

SIRV2 kan fungera som en mall för platsselektiv och rumsligt kontrollerad kemisk modifiering. Både ändarna och kroppen av viruset, eller endast ändarna, kan behandlas kemiskt, så SIRV2 kan betraktas som ett strukturellt unikt nanobyggblock.