DOI: https://doi.org/10.1038/s44298-025-00093-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40295850
تاريخ النشر: 2025-02-11
المؤلف: Tressy Bosmon وآخرون
الموضوع الرئيسي: البكتريوفاجات والتفاعلات الميكروبية
نظرة عامة
في هذا القسم، يناقش المؤلفون تصنيف الفيروسات التي تصيب البروتيستات، مع تسليط الضوء على ظهور أكثر من عشرة عائلات جديدة في العقدين الماضيين. على الرغم من اكتشاف فيروسات تظهر خصائص جديدة، مثل أحجام الفيريون الفريدة ومحتوى الجينات الذي يتداخل مع الكائنات الخلوية، إلا أن المعايير الأساسية لتعريف الفيروسات، التي وضعها لوف قبل 60 عامًا، لم تخضع لتعديل كبير.
يتحدى المؤلفون وصف لوف للفيروسات على أنها مجرد “صناديق” لنقل المادة الوراثية، حيث يجادلون بأن الدورات العدوانية للفيروسات المصنفة حديثًا تتطلب هياكل ماكرومولكولية معقدة ومجموعة من الوظائف الإنزيمية المشفرة بواسطة الفيروس. تشير هذه النتائج إلى أن البروتينات الفيروسية أكثر تعقيدًا وتنوعًا مما كان مفهوماً سابقًا، مما يدل على مستوى من الأيض الفيروسي الذي يعقد التعريفات التقليدية للكيانات الفيروسية.
نقاش
تسلط قسم النقاش في ورقة البحث الضوء على التقدم الكبير في فهم الفيروسات العملاقة، مع التركيز بشكل خاص على ميميفيروس وأقاربه. تم اكتشاف ميميفيروس في عام 2004، وكسر الرقم القياسي لأكبر جينوم فيروسي، حيث بلغ حجمه 1.181 ميغابايت ويشفر 979 بروتينًا، وهو ما يقارن ببعض البكتيريا. يتم التأكيد على تعقيده الجيني من خلال وجود بروتينات وعوامل ترجمة فريدة، مما يشير إلى رابط تطوري محتمل مع الخلايا الطفيلية السلفية. ومع ذلك، لا يزال جزء كبير من بروتيناته غير موصوف، مما يعقد فهم أصوله. لقد أدى اكتشاف الفيروسات ذات الصلة، مثل ميغافيروس وتوبانفيروس، إلى توسيع عائلة ميميفيريدي إلى ترتيب إيميتيرفيراليس الأوسع، كاشفًا عن مجموعة متنوعة من الفيروسات العملاقة ذات الهياكل المعقدة والميزات الجينومية الفريدة.
بالإضافة إلى ذلك، تناقش الورقة عائلتي مارسيليفيريدي وباندورافيريدي، اللتين تظهران خصائص مميزة، بما في ذلك وجود جينات الهيستون في مارسيليفيروس وحجم الجينوم غير المسبوق لباندورافيروس، الذي يصل إلى 2.47 ميغابايت. تشير تنظيم الجينوم وآليات النسخ الخاصة بالأخير إلى الاعتماد على الآلات الخلوية المضيفة، خاصة للنسخ، على الرغم من تشفير بعض عوامل النسخ الفيروسية. يختتم القسم برؤى حول فيروسات عملاقة أخرى، مثل بيثوفيروس وموليفيروس، التي تم عزلها من التربة المتجمدة القديمة، وخصائصها الجينومية والبنائية الفريدة، مما يبرز الاستكشاف المستمر لتنوع الفيروسات وتطورها ضمن شعبة نوكليوسيتوفيركوتا.
DOI: https://doi.org/10.1038/s44298-025-00093-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40295850
Publication Date: 2025-02-11
Author(s): Tressy Bosmon et al.
Primary Topic: Bacteriophages and microbial interactions
Overview
In this section, the authors discuss the classification of protist-infecting viruses, highlighting the emergence of over ten new families in the last two decades. Despite the discovery of viruses exhibiting novel characteristics, such as unique virion sizes and gene content that overlap with cellular organisms, the foundational criteria for defining viruses, established by Lwoff 60 years ago, have not undergone significant revision.
The authors challenge Lwoff’s characterization of viruses as mere “boxes” for carrying genetic material, arguing that the infectious cycles of the newly classified viruses necessitate complex macromolecular structures and a range of virally encoded enzymatic functions. These findings suggest that viral proteomes are more intricate and diverse than previously understood, indicating a level of viral metabolism that complicates traditional definitions of viral entities.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant advancements in the understanding of giant viruses, particularly focusing on the Mimivirus and its relatives. Mimivirus, discovered in 2004, broke the record for the largest viral genome, boasting a size of 1.181 Mb and encoding 979 proteins, which is comparable to some bacteria. Its genetic complexity is underscored by the presence of unique proteins and translation factors, suggesting a potential evolutionary link to ancestral parasitic cells. However, a large proportion of its proteins remain uncharacterized, complicating the understanding of its origins. The discovery of related viruses, such as Megavirus and Tupanvirus, has further expanded the Mimiviridae family into the broader order Imitervirales, revealing a diverse array of giant viruses with complex structures and unique genomic features.
Additionally, the paper discusses the Marseilleviridae and Pandoraviridae families, which exhibit distinct characteristics, including the presence of histone genes in Marseilleviruses and the unprecedented genome size of Pandoraviruses, reaching up to 2.47 Mb. The latter’s genome organization and replication mechanisms suggest a reliance on host cellular machinery, particularly for transcription, despite encoding some viral transcription factors. The section concludes with insights into other giant viruses, such as Pithovirus and Mollivirus, which were isolated from ancient permafrost, and their unique genomic and structural properties, emphasizing the ongoing exploration of viral diversity and evolution within the Nucleocytoviricota phylum.