Mimivirus – loài virus khổng lồ

virus được coi là những vật kí sinh nội bào nhỏ bé nhất và khái niệm này đã bị lung lay bởi phát hiện gần đây loài mimivirus ký sinh trong loài protozoan Acanthamoeban polyphaga[1]. Loài minivirus lần đầu tiên được phát hiện trong tháp làm lạnh công nghiệp tại Bradford, UK vào năm 1992 và bắt đầu được nghiên cứu từ năm 2003. )
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mimivirus – loài virus khổng lồ Mimivirus – loài virus khổng lồHình 1:Ảnh chụpmimivirusvới độphóng đại200,000 Trong ngành virology,lần. virus được coi lànhững vật kí sinh nội bào nhỏ bénhất và khái niệm này đã bị lunglay bởi phát hiện gần đây loàimimivirus ký sinh trong loàiprotozoan Acanthamoebanpolyphaga[1]. Loài minivirus lầnđầu tiên được phát hiện trongtháp làm lạnh công nghiệp tạiBradford, UK vào năm 1992 vàbắt đầu được nghiên cứu từ năm2003.)Nhóm nghiên cứu Raoult et al đãước tính genome của mimivirusvào khoảng 1.2 Mb với 1262 khungđọc mở (ORF) [2]. Như vậy,genome của mimivirus lớn hơnnhiều loài vi khuẩn ký sinh thôngthường (gấp 2.5 lần so với vi khuẩnnhỏ nhất Mycoplasmagenitalium và loàiachaeaNanoarchaeon equitans). Vềmặt kích thước thì đường kính vỏcapsid của mimivirus cũng tươngđương với Mycoplasma (khoảng400 nm). Điều làm bất kỳ nhà khoahọc nào cũng đặt ra trong trườnghợp này là “Vậy, genome của loàivirus này chứa những thông tin ditruyền gì?”. Cũng từ nghiên cứucủa nhóm Raoult trên Science,genome của mimivirus chỉ chứakhoảng 10% là DNA nối (DNAjunk). Đồng thời trong số geneđược dự đoán, chỉ 1 phần tư trongsố đó (298 gene) là có thể chỉ địnhchức năng thông qua tính tươngđồng với các trình tự đã biết. Điềunày khác hẳn so với các nghiên cứuvề genome của vi khuẩn và archeathường có thể chỉ định được ít nhất70% số gene dự đoán [3]. Tuynhiên, các phân tích phát sinhchủng loài và dựa trên chức năngcủa của các gene đã chỉ định ngườita có thể khẳng định loài mimivirusnày không có nguồn gốc từ Sao hoảmà có những điểm tương đồng vớinhững loài virus, prokaryote vàeukaryote khác. Những nhóm genetương đồng mà nhóm Raoult tìmthấy ngoài các gene của nhữngvirus DNA sợi kép lớn (NCLDV)còn 7 gene tương đồng với sinh vậteukaryote là arginyl-tRNAsynthetase, methyonyl-tRNAsynthetase, tyrosyl-tRNAsynthetase, 2 tiểu đơn vị lớn củaRNA polymerase II, protein kẹpDNA-polymerase (PCNA), và 5-3exonuclease. Kết luận được đưa ralà “Mimivirus appears to define anew branch distinct from the threeother domains (Minivirus có thể làmột nhánh phân loại mới từ 3domain eubacteria, archae vàeukaryote, xem hình 2).Hình 2: Quan hệ phát sinh chủngloài của một số loài từ 3 domain(Eukaryota, Eubacteria, andArchaea) so với Mimivirus. Câynày được xây dựng dựa trênphương pháp maximum likelihoodthông qua 7 trình tự protein bảothủ giữa các loài là arginyl-tRNAsynthetase (COG0018), methionyl-tRNA synthetase (COG0143),tyrosyl-tRNA synthetase(COG0162), RNA polymerase IIlargest subunit (COG0086), RNApolymerase II second largestsubunit (COG0085), PCNA(COG0592), và 5-3 exonuclease(COG0258). Trình tự bắt cặp gồm3164 vị trí mà không có đột biếnthêm mất nucleotide (InDel) Giá trịbootstrap được thể hiện ở tại cácnhánh. Các cây phát sinh chủngloài sử dụng từ các phương phápkhác nhau đều có hình dạng tươngđồng. Nguồn [2].Các kết quả phân tích quan hệ phátsinh chủng loài trên bị đặt một dấuhỏi sau khi bài bình luận của DavidMoreira và Purificación López-García được đăng trên tạp chíScience, 2005 [4]. Bài này phântích 2 sai lầm trong những phântích của nhóm Rault được tóm lượcnhư sau:1. Việc xây dựng cây phân loài dựatrên các trình tự protein khác nhaucó thể làm sai lệch cây nếu như cácprotein có các cơ chế tiến hóariêng. Đơn cử là trường hợp củacác aminoacyl-tRNA synthetases làhọ protein phổ biến ở các domaintrong sinh giới [5]. Ví dụ tyrosyl-tRNA synthetase của Escherichiacoli có nguồn gốc từ vi khuẩnGram dương thông qua quá trìnhchuyển gene ngang (HGT) (hình 3).Nhiều sự kiện chuyển gene ngangtương tự đối với arginyl-tRNAsynthetase giữa eukaryote và mộtsố nhóm vi khuẩn (Proteobacteriavà vi khuẩn Gram dương). Trongkhi đó, methionyl-tRNA synthetasecủa Gammaproteobacteria (E. coli)lại có thể thu nhận do chuyển genengang từ Archaea. Như vậy, cácaminoacyl-tRNA synthetase từ mộtloài (E. coli) có thể từ 3 nguồn gốctiến hóa khác nhau: vi khuẩn,archaea và eukaryote. Việc xâydựng cây phân loài từ các dự kiệntương tự sẽ làm sai lệch dữ liệu.Hình 3: Cây phát sinh chủng loàicủa tyrosyl-tRNA synthetase bằngthuật giải Bayesian. Các số ghi ởmỗi nút là xác xuất phân nhánhBayesian trừ nút giữa Mimivirus vàEntamoeba spp là hiển thị giá trịbootstrap dựa trên thuật giảimaximum-likelihood. [4]2. Khi xây dựng cây quan hệ phátsinh chủng loài, nhóm Raoult đã sửdụng các trình t ự không bảo thủnhiều trong cả 3 domain, đó làprotein PCNA nhóm protein chỉbảo thủ trong archaea, eukaryote và Mimivirus nhưng lại khá phân lytrong các loài vi khuẩn [6]. Nhómnày đã xây dựng cây với chỉ 3 trìnhtự đại diện cho mỗi domain. Tínhđại diện không cao này được thấyrõ khi trong hình 3, nhóm Moreiraphân tích với nhiều loài hơn trongđó bao gồm cả loài vật chủ củaMimivirus.Kết quả của hình 3 hoàn toàn khácbiệt với hình 2, nhóm mimivirushiện giờ có quan hệ rất gần gũi vớicác loài eukaryo ...