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I collaboratori internazionali propongono un nuovo schema del posto per classificare SARS-CoV-2

A novembre di 2019--probabilmente, ancora più presto--un'entità minuscola che misura appena alcuni cento billionths di un metro di diametro ha cominciato a staccare la società umana su scala globale.

Entro alcuni mesi, il viaggiatore implacabile conosciuto come SARS-CoV-2 aveva fatto il suo modo ad ogni angolo popolato della terra, lasciando gli scienziati ed i servizi sanitari con troppe domande e poche risposte.

Oggi, i ricercatori stanno rimescolando per capire dove e come il coronavirus novello è sorto, che funzionalità rappresentano la costellazione d'imbarazzo dei sintomi può causare e come l'incendio violento della trasmissione può essere sottoposto a controllo.

Una parte importante di questa ricerca comprenderà gli sforzi per classificare correttamente questo agente patogeno umano emergente e per capire come si riferisce ad altri virus che possiamo conoscere più circa.

In consenso istruzione, Arvind Varsani, un virologo molecolare con il centro del Biodesign di ASU per Microbiomics fondamentale ed applicato e una miriade di collaboratori internazionali propongono un nuovo sistema di classificazione, capace di situazione dei coronaviruses come SARS-CoV-2 all'interno del Web enorme dei virus attraverso il pianeta, conosciuto come il virosphere.

Per categorizzare adeguatamente questa diversità virale sorprendente, il gruppo propone uno schema di classificazione rigoglioso 15 e descrive come tre agenti patogeni umani--coronavirus di sindrome respiratorio acuto severo (SAR CoV), virus di Ebola e virus Herpes simplex 1, misura nella nuova struttura.

Varsani si unisce da altri membri esecutivi eletti del comitato internazionale di tassonomia dei virus (ICTV), un'organizzazione composta unicamente di volontari dei virologi principali intorno al mondo, dedicata a progettare una nomenclatura realizzabile per la definizione delle specie virali.

All'interno del ICTV, circa 100 gruppi di lavoro distinti composti di specialisti all'interno di tutte le famiglie virali importanti lavorano per portare l'ordine alla matassa aggrovigliata degli elementi nel virosphere.

L'istruzione di consenso compare nell'edizione online avanzata della microbiologia della natura del giornale.

Un armadietto dei virus

Il nuovo schema del posto, un'elaborazione del sistema di classificazione binomiale più in anticipo ha concepito dal grande taxonomist del XVIII secolo Carl Linneo, cerca di comprendere l'intervallo completo di divergenza genetica nel virosphere.

Come banco di prova, l'istruzione di consenso mostra come tre agenti patogeni umani possono essere incorporati ordinatamente nel nuovo sistema. Al livello di regno, il più bassi e il più inclusi nella nuova tassonomia, in due virus a RNA, in virus di Ebola (EBOV) e in coronavirus di sindrome respiratorio acuto severo (SAR-CoV) sono raggruppati come “riboviria„, mentre il herpes simplex 1, un virus di DNA a doppia elica, non appartiene al riboviria di regno ma sono classificati da cinque ordini tradizionali.

L'invenzione della tassonomia virale inclusa è di grande importanza pratica. Può svolgere un ruolo vitale nella rilevazione e nell'identificazione degli agenti responsabili delle epidemie emergenti in esseri umani, in bestiame o in impianti. L'instaurazione dello stato tassonomico dei virus tiene conto la chiara e comunicazione inequivocabile fra i virologi e la più vasta comunità scientifica.

Con gli studi metagenomic virali (che comprendono ordinare il materiale genetico direttamente recuperato dall'ambiente), stiamo scoprendo un gran numero di virus che non possiamo realmente mettere in alcun ordine particolare.

Siamo stati incaricati con la prova di fornire una migliore struttura tassonomica. “Il nuovo schema conta in parte sulla conservazione delle proteine virali chiave ed altri beni hanno trovato fra i virus in relazione con tassonomica per gli più alti ordini.„

Arvind Varsani, virologo molecolare, centro di Biodesign per Microbiomics fondamentale ed applicato, ASU

Il virus che causa lo scoppio corrente di malattia di coronavirus, per esempio, recentemente è stato nominato “coronavirus 2" di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2), dopo il gruppo di studio di ICTV Coronaviridae ha determinato il virus appartiene alle specie esistenti, coronavirus in relazione con la sindrome respiratorio acuto severo,„ basato in parte sulle proteine conservate coinvolgere nella replicazione virale SARS-CoV-2. (Le classificazioni più iniziali dei coronaviruses in gran parte sono state basate sugli studi sulla reattività sierologica con le proteine virali della punta, che danno a coronaviruses il loro aspetto del tipo di macis caratteristico.)

Prevedere il virosphere

Anche per gli scienziati ha utilizzato a trattare nei numeri estremi di mente-bendingly, il virosphere è quasi unfathomably vasto. È stato stimato che 100 virus potrebbero essere definiti ad ogni stella nell'intero universo senza esaurire l'offerta del mondo, stimata a 1 nonillion (o a 1 seguito da 30 zeri).

“Una cosa importante circa tutte queste strutture per tassonomia virale è che sono dinamici. Poichè scopriamo più virus, le cose dovranno spostarsi,„ Varsani dice.

“E la stessa cosa è accaduto nel regno floreale, dove la gente ha classificato una volta gli impianti basati sui petali, sulle foglie e su altre funzionalità morfologiche. E presto, mentre le informazioni genetiche sono entrato, ha contraddetto la classificazione priore che la gente ha avuta.

“Queste emissioni sono comuni attraverso la classificazione fungosa e batterica della pianta, dell'animale, e certamente cattureranno molto convincere ai proponenti iniziali di quella tassonomia. Forse un esempio grezzo è la classificazione illegale di un impianto come margherita nella famiglia di asteraceae, ma in effetti è un impianto che sta imitando una margherita, perché vuole un impollinatore particolare e non fa parte geneticamente dell'asteraceae.„

Ma le dimensioni e la diversità genetica del virome sono appena l'inizio delle sfide che pongono ai ricercatori che provano a sviluppare una tassonomia completa--una tassonomia mega--del mondo virale. Gli stirpi virali, per esempio, sono eccezionalmente complessi prendere in giro fuori.

A differenza di tutta la vita cellulare su terra, i virus acquistano il loro materiale genomica da molte sorgenti, i beni conosciuti come polyphylogeny. I fenomeni compreso il trasferimento orizzontale degli elementi genetici permettono che i virus operazione swap liberamente gli elementi della loro identità, lascianti i ricercatori senza una chiara riga di discesa.

Più ulteriormente, le tariffe virali di mutazione sono molto più veloci e più prolifiche delle loro controparti cellulari, a causa dei meccanismi difficili di correzione delle bozze genomica e correttivo come pure delle pressioni selettive che spingono la loro differenziazione implacabile.

Unità e diversità

Rispetto ad altri organismi, la diversità fra i virus è estrema. Possono differire in loro materiale genetico (RNA o DNA) e struttura di base, (doppio o singolo incagliato) come pure l'orientamento dei loro geni codificati.

Una complicazione ulteriore comprende il fatto che i genoma virali possono distribuirsi attraverso le unità distinte, a volte imballate insieme in un virion, o nelle particelle separate del virus, che sono necessarie infettare una cella affinchè la replica accadano.

Mentre tutti gli eucarioti dividono un ultimo antenato comune, distinto da quelli dei batteri e del archaea, permettendo che i ricercatori tengano la carreggiata le loro origini e divergenze evolutive molti miliardi di anni nell'esperienza, mancanza dei virus un insieme dei geni universalmente conservati ha dovuto costruire una filogenesi adeguata.

La tassonomia rigogliosa nuovi 15 approfondisce il sistema a file di Linnaean 7 del regno, il filo, la classe, l'ordine, la famiglia, il genere, specie. Egualmente prende in prestito gli elementi fisiologici di cosiddetta tassonomia di Baltimora, (sviluppata dal premio Nobel David Baltimore).

Il sistema di Baltimora egualmente riconosce 7 livelli ma è non gerarchico ed usa le variabili compreso le strategie del tipo e di replica-espressione del genoma per guidare la classificazione virale.

La nuova tassonomia è un passo avanti significativo nella ricerca per portare l'organizzazione globale al mondo virale. Più ulteriormente, malgrado la diversità estrema dei dati storici evolutivi presenti in virus polyphyletic, un'unità indicanti un raggruppamento primordiale degli elementi genetici del tipo di virus sta cominciando ad emergere.

L'intera cronologia successiva di vita su terra può essere letta come un dinamico incessante fra questi agenti egoisti ed i loro host cellulari.

Source:
Journal reference:

The new scope of virus taxonomy: partitioning the virosphere into 15 hierarchical ranks. Nature Microbiology. doi.org/10.1038/s41564-020-0709-x.