비로스피어

Virosphere

Virosphere(바이러스 다양성, 바이러스 세계, 글로벌 바이로스피어)는 생물권의 바이러스 부분, 즉 지구상의 [1]모든 호스트와 환경에 있는 바이러스 풀입니다.

Virosphere는 숙주에 따라 특정 바이러스 그룹 - 원핵생물 바이로스피어,[2] 고고생물 바이로스피어,[3] 무척추동물 바이로스피어,[4] 게놈 유형 - RNA 바이로스피어,[5] dsDNA 바이로스피어[6] 또는 생태적 틈새 - 해양 바이로스피어 - 를 참조할 수도 있습니다.

바이러스 게놈 다양성

바이러스 게놈 다양성의 범위는 세포에 비해 엄청나다.알려진 모든 유기체를 포함한 세포 생물들은 이중 가닥 DNA 게놈을 가지고 있다.반면 바이러스는 dsDNA, ssDNA, dsRNA, ssRNA+, ssRNA-, ssRNA-RT, dsDNA-RT 등 최소 7가지 유전자 정보 중 하나를 가지고 있다.각각의 유전자 정보 유형은 mRNA 합성의 특정한 방식을 가지고 있다.볼티모어 분류는 게놈 유형별로 이러한 메커니즘에 대한 개요를 제공하는 시스템입니다.게다가, 세포 유기체와 대조적으로, 바이러스는 비교 대상이 되는 게놈에 보편적으로 보존된 염기서열을 가지고 있지 않다.

바이러스 게놈 크기는 약 1000배 정도 다양합니다.가장 작은 바이러스는 1~2kb의 게놈 코드만으로 구성될 수 있으며, 숙주 내에서 감염과 복제를 통해 성공적으로 진화하고 시공간을 여행하기에 충분하다.가장 기본적인 두 가지 바이러스 유전자는 복제효소 유전자와 캡시드 단백질 유전자이다. 바이러스가 그것들을 가지자마자 그것은 세포 생명체에서 진화하고 번식할 수 있는 생물학적 실체를 나타낸다.일부 바이러스는 복제효소 유전자만 가지고 있을 수 있고 다른 내인성 바이러스의 캡시드 유전자를 사용한다.대부분의 바이러스 게놈은 10-100kb인 반면 박테리오파지는 숙주로부터 게놈 번역 기계 유전자의 일부를 운반하는 더 큰 게놈을 가지고 있는 경향이 있다.반면 RNA 바이러스는 코로나바이러스에 의해 최대 35kb로 더 작은 게놈을 가지고 있다.RNA 게놈은 더 높은 돌연변이율을 가지고 있는데, 이것이 그들의 게놈이 많은 돌연변이를 품지 않기 위해 충분히 작아야 하는 이유이고, 이것은 필수적인 유전자나 그들의 [8]부분을 교란시킬 것이다.대부분의 바이러스 유전자의 기능은 아직 알려지지 않았으며 연구를 위한 접근법이 [9]개발되어야 한다.총 바이러스 유전자의 수는, 세 개의 생명 영역의 총 유전자 수보다 훨씬 더 많다. 이것은 실질적으로 바이러스가 [10]지구상의 대부분의 유전적 다양성을 암호화한다는 것을 의미한다.

바이러스 숙주의 다양성

바이러스는 지구상의 모든 세포와 유기체를 감염시킬 수 있습니다.그러나 다른 바이러스는 다른 호스트를 감염시킵니다.바이러스는 호스트 셀 내에서 복제(복제)해야 하므로 호스트마다 다릅니다.세포에 들어가기 위해서는 바이러스 입자가 숙주 세포의 표면에 있는 수용체와 상호작용해야 한다.복제 과정을 위해 많은 바이러스는 그들 자신의 복제 효소를 사용하지만, 단백질 합성을 위해 그들은 숙주 세포 단백질 합성 기계에 의존합니다.따라서 숙주의 특이성은 바이러스 번식을 제한하는 요소이다.

어떤 바이러스는 숙주의 범위가 매우 좁고 한 종류의 박테리아만 감염시킬 수 있는 반면, 다른 바이러스는 수백에서 수천 가지의 다른 숙주를 감염시킬 수 있습니다.예를 들어, 오이 모자이크 바이러스([11]CMV)는 숙주로 1000종 이상의 다른 식물을 사용할 수 있습니다.Rhabdoviridae와 같은 바이러스 패밀리의 구성원들은 식물과 [12]척추동물과 같은 다른 왕국에서 온 숙주를 감염시킨다.그리고 Psimuna virus와 Myohalovirus 속은 박테리아와 고세균과 [13]같은 다른 생물 영역의 숙주를 감염시킨다.

바이러스 캡시드 다양성

캡시드는 바이러스 게놈의 바깥쪽 보호 껍질 또는 골격이다.바이러스 핵산을 둘러싸고 있는 캡시드는 바이러스 입자 또는 비리온을 구성합니다.캡시드는 단백질로 만들어져 있고 때때로 숙주 세포에서 나오는 동안 지질층이 숨겨져 있다.캡시드 단백질은 고도로 대칭적이며 조립된 캡시드가 분리된 무작위로 떠다니는 단백질보다 열역학적으로 유리한 상태이기 때문에 숙주 세포 내에서 자체적으로 결합된다.대부분의 바이러스 캡시드는 20면체 또는 헬리컬 대칭을 가지고 있는 반면, 박테리오파지는 20면체 머리와 베이스 플레이트와 숙주 세포 인식과 [14]침투에 중요한 섬유를 포함한 헬리컬 꼬리로 구성된 복잡한 구조를 가지고 있습니다.끓는 물, 고염수 또는 산성 환경과 같은 극한 환경에서 사는 숙주를 감염시키는 바이러스는 완전히 다른 캡시드의 모양과 구조를 가지고 있습니다.고대 바이러스의 다양한 캡시드 구조에는 레몬형 바이러스인 비카우다바이러스과와 살터프로바이러스속, 방추형 퓨셀로바이러스과, 병형 암풀라바이러스과, 계란형 구타바이러스과 등이 [3]있다.

바이러스의 캡시드 크기는 게놈 크기와 캡시드 유형에 따라 크게 다릅니다.20면체 캡시드는 지름으로 측정되며, 나선형 및 복합형은 길이와 지름으로 측정됩니다.바이러스는 스펙트럼에서 캡시드의 크기가 10~1000 nm 이상 차이가 있습니다.가장 작은 바이러스는 파르보 바이러스와 같은 ssRNA 바이러스입니다.그들은 지름이 약 14 nm인 정십면체 캡시드를 가지고 있다.반면 현재 알려진 가장 큰 바이러스는 피토바이러스, 마마바이러스, 판도라바이러스이다.피토바이러스는 길이 1500nm, 직경 500nm의 플라스크형 바이러스, 판도라바이러스는 길이 1000nm의 타원형 바이러스, 마마바이러스는 [15]지름 약 500nm의 20면체형 바이러스다.캡시드의 크기가 바이러스 게놈의 크기에 따라 어떻게 달라지는지를 보여주는 예로서, 가장 작은 바이러스는 직경 15~30nm의 게놈이 5~15kb(게놈의 종류에 따라 킬로 염기 또는 킬로 염기쌍) 범위이며, 가장 큰 바이러스는 직경 500nm에 가깝고 게놈도 가장 크다.d1Mb(백만 베이스 페어).

바이러스 진화

바이러스의 바이러스 진화 또는 진화 또는 진화 또는 진화에서 바이러스 진화 또는 진화론(NNA)를 통한 바이러스 진화 또는 진화 또는 진화론)에서 시작되었다. 을 의미하다LUCA보다 [18]먼저 발생됩니다.바이러스는 공통 유전자를 공유하지 않기 때문에 모든 세포 생명체들이 가지고 [19][20]있는 것과 같이 하나의 공통 기원이 아닌 다계통적이거나 여러 기원을 가진 것으로 여겨진다.바이러스의 진화는 수평적 유전자 이동, 유전자 재조합, 재조합의 가능성이 높기 때문에 더 복잡하다.게다가 바이러스 진화는 숙주와의 공진화의 과정으로 항상 고려되어야 한다. 숙주 세포는 바이러스의 번식을 위해 불가피하기 때문이다.

바이러스의 풍부함

바이러스는 가장 풍부한 생물학적 실체이며 [21][22]지구상에는 10^31개의 바이러스가 있다.바이러스는 지구상의 모든 유기체를 감염시킬 수 있고 어떤 세포 생명체보다 훨씬 더 가혹한 환경에서도 살아남을 수 있다.바이러스는 생명의 나무에 포함될 수 없기 때문에 바이러스의 다양성과 진화적 [23]관계를 나타내는 별도의 구조는 없습니다.그러나 바이러스 유비쿼터스(virosphere)는 생명의 나무 전체를 덮는 바이로스피어(virosphere)로 상상할 수 있다.

오늘날 우리는 기하급수적인 바이러스 발견의 단계에 접어들고 있다.높은 처리량 방법을 포함한 게놈 배열 기술은 환경 샘플을 빠르고 저렴하게 배열할 수 있습니다.자연과 인간이 만든 자연환경의 대부분은 [24][25]새로운 것입니다.1917년 박테리아 바이러스인 박테리오파지의 발견으로부터 현재까지의 100년 이상의 바이러스 연구 기간 동안 우리는 엄청난 바이러스 다양성의 표면만을 긁어냈다는 것을 실질적으로 의미한다.이전에 사용되었던 바이러스 배양과 같은 고전적인 방법들은 전자 현미경을 사용하여 물리적인 비리온이나 바이러스 입자를 관찰할 수 있게 해주었고, 그들은 또한 물리적인 특성과 분자적인 특성에 대한 정보를 수집할 수 있게 해주었다.새로운 방법들은 바이러스의 유전 정보만을 다룬다.

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레퍼런스

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