Omvalg

Prosess med omplassering ved hjelp av eksemplet på influensavirus.

I virologi, reassortment eller reassortment er forstått som blanding eller omfordeling av genetisk informasjon mellom to lignende virus . For det meste dreier det seg om varianter eller undertyper av en virusart eller av nært beslektede arter innenfor en virusslekt. Et omvalg er bare mulig under naturlige forhold hvis:

  1. de to virustypene multipliserer i samme infiserte celle og
  2. deres genom består av flere segmenter.

Den første betingelsen kan bare oppfylles hvis begge virusene også kan infisere samme vert , siden først da kan genomene deres være plassert i en celle. Virus som ikke er bundet til en enkelt vert, dvs. har lav vertsspesifisitet eller ofte er i stand til å tilpasse seg en ny vert gjennom varianter, rangerer oftere fordi de har flere verter og dermed flere virus tilgjengelig for reassortment.

Den andre betingelsen er bare oppfylt i noen virusfamilier som er preget av et segmentert genom.

Man skiller mellom

  • omplassering av virus med et segmentert genom (som i tilfelle influensavirus ), der de enkelte nukleinsyretrådene forblir uendret, og
  • den homologe rekombinasjonen i et slikt segment, så vel som for virus med usegmentert genom er mulig (som med koronavirusene ).

I eukaryoter (inkludert mennesker) tilsvarer den første muligheten meiose ( meiose ) og påfølgende seksuell fusjon av cellekjernene til moder- og fadercellene , den andre til overgang .

Resultat av et utvalg

Influensavirus A reassortment siden 1918

Resultatet av et utvalg er det plutselige utseendet til en genetisk veldig annen variant som inneholder segmenter fra begge virusgenomene blandet. Hvis omplasseringen har blandet sammen segmentene for overflateproteinene eller (i tilfelle ikke-innhyllede virus) kapsidproteinene til et virus, resulterer dette også i en plutselig endring i epitopene på virusoverflaten. Som et resultat av omplassering kaller dette fenomenet antigenforskyvning ( engelsk antigenforskyvning ).

Reassortments er ganske sjeldne i naturlige biotoper på grunn av den nødvendige samtidige infeksjonen av en vert med to virus . I de fleste tilfeller er resultatet av en omplassering virus som ikke klarer å replikere, eller bare i begrenset grad, eller som produserer avkomvirus som ikke lenger gjenkjenner målcellen med sine nye overflateproteiner og derfor ikke lenger kan infisere dem. Sannsynligheten for omplassering øker betydelig når en eller to populasjoner (f.eks. Mennesker og griser eller kyllinger) med forskjellige virusvarianter i stort antall og tettheter har muligheten for gjensidig infeksjon.

I tilfelle et omplassering skjer plutselig store endringer i sekvensen av den virusgenetiske informasjonen og dermed også av virusproteinene som er kodet fra den. Som et resultat gjenkjennes ikke disse nye variantene av virusproteinene så godt av hukommelsesceller i immunsystemet, og det oppstår en immununddragelse som kan undergrave flokkimmuniteten og dermed muliggjøre en ny epidemi.

Omorganisering kan forhindres i laboratoriet ved å bytte emballasjesignalene til minst to segmenter.

Sortering av virvelvirus

Omplassering i virus som kan infisere virveldyr (virveldyr) er bare tilgjengelig når det gjelder RNA-virus, nemlig i følgende familier:

Omplassering i ikke-vertebrale virus

I tillegg til virusfamiliene nevnt ovenfor, er det andre familier eller slekter med et segmentert genom, som bare infiserer bakterier, planter, sopp eller insekter (i stedet for virveldyr eller virveldyr ). Det er også beskrevet et utvalg for disse. Disse er:

litteratur

  • David M. Knipe, Peter M. Howley, et al . (Red.): Fields 'Virology. 4. utgave. Philadelphia 2001, ISBN 0-7817-1832-5 .
  • JR Gentsch, AR Laird, B. Bielfelt, DD Griffin et al .: Serotype mangfold og omplassering mellom rotavirusstammer fra mennesker og dyr: implikasjoner for rotavirus-vaksineprogrammer. I: Journal of Infectious Diseases . 192 Suppl 1, 1. september 2005, s. S146 - S159 (gjennomgang)
  • RN Charrel, JJ Lemasson, M. Garbutt, R. Khelifa et al .: Ny innsikt i evolusjonære forhold mellom arenavirus gitt av komparativ analyse av små og store segment sekvenser. I: Virologi. 317 (2), 20. desember 2003, s. 191-196.
  • T. Yanase, T. Kato, M. Yamakawa, K. Takayoshi et al .: Genetisk karakterisering av Batai-virus indikerer et genomisk utvalg mellom orthobunyavirus i naturen. I: Archives of Virology. 151 (11), november 2006, s. 2253-2260.
  • MI Nelson, L. Simonsen, C. Viboud, MA Miller et al .: Stokastiske prosesser er viktige determinanter for kortvarig evolusjon i influensa A-virus. I: PLoS Pathog . 2 (12), 1. desember 2006, s. E125. PMID 17140286
  • B. Schweiger, L. Bruns, K. Meixenberger: Omdeling mellom humane A (H3N2) virus er en viktig evolusjonær mekanisme. I: Vaksine. 24 (44-46), 10. november 2006, s. 6683-6690.

Se også

weblenker

Individuelle bevis

  1. Maciej F. Boni, Philippe Lemey, Xiaowei Jiang, Tommy Tsan-Yuk Lam, Blair W. Perry, Todd A. Castoe, Andrew Rambaut, David L. Robertson: Evolutionary opprinnelsen til SARS-CoV-2 sarbecovirus avstamning ansvarlig for COVID-19 pandemi , i: Nature Microbiology av 28. juli 2020, doi: 10.1038 / s41564-020-0771-4 , §Main
  2. ^ Q. Gao, P. Palese: Gjennomføring av RNA av influensavirus for å forhindre omplassering. I: Proceedings of the National Academy of Sciences . Volum 106, nummer 37, september 2009, s. 15891-15896, doi: 10.1073 / pnas.0908897106 . PMID 19805230 , PMC 2747214 (fri fulltekst).
  3. SIB: Hordeivirus , på: ViralZone