سیستم طبقهبندی ویروس بالتیمور
سیستم طبقهبندی بالتیمور که توسط دیوید بالتیمور در سال ۱۹۷۱ معرفی شد، ویروسها را بر اساس مسیری که هر ویروس برای تولید RNA پیامرسان (mRNA) از ژنوم خود استفاده میکند، به مجموعهای کوچک از کلاسها سازماندهی میکند. از آنجا که هر ویروس باید mRNA تولید کند تا پروتئین بسازد، این معیار یکپارچه و واحد، تنوع گیجکننده ویروسها را بر اساس نوع ژنوم، تکرشتهای یا دورشتهای بودن، قطبیت، و استفاده از رونویسی معکوس طبقهبندی میکند.
Definition
طبقهبندی بالتیمور یک طرح مبتنی بر ژنوم است که ویروسها را بر اساس مسیر از ژنوم آنها به RNA پیامرسان گروهبندی میکند و آنها را بر اساس نوع اسید نوکلئیک، تکرشتهای یا دورشتهای بودن، قطبیت، و اینکه آیا از رونویسی معکوس استفاده میکنند، سازماندهی میکند.
Scope
این مدخل منطق سیستم بالتیمور، ویژگیهای ژنومی که کلاسهای آن را تعریف میکنند (DNA در مقابل RNA، تکرشتهای در مقابل دورشتهای، حس مثبت در مقابل حس منفی، و ژنومهای دارای رونویسی معکوس)، و چگونگی ارتباط و تکمیل این طرح با طبقهبندی رسمی ICTV را توضیح میدهد. این یک مرور مرجع از یک چارچوب طبقهبندی است، نه راهنمایی بالینی.
Core questions
- سیستم بالتیمور از چه معیار واحدی برای طبقهبندی ویروسها استفاده میکند؟
- هفت کلاس در نوع ژنوم و مسیر تکثیر چگونه با یکدیگر تفاوت دارند؟
- چرا ویروسهای RNA با حس منفی و دورشتهای باید پلیمراز خود را حمل کنند؟
- رونویسی معکوس چگونه کلاسهای بالتیمور خود را تعریف میکند؟
- طبقهبندی بالتیمور چه ارتباطی با طبقهبندی ICTV دارد؟
Key concepts
- مسیر ژنوم به mRNA
- ویروسهای DNA دورشتهای
- ویروسهای DNA تکرشتهای
- ویروسهای RNA دورشتهای
- ویروسهای RNA تکرشتهای با حس مثبت
- ویروسهای RNA تکرشتهای با حس منفی
- ویروسهای RNA دارای رونویسی معکوس (رتروویروسها)
- ویروسهای DNA دارای رونویسی معکوس
Key theories
- مسیر ژنوم به mRNA به عنوان یک طبقهبندیکننده جهانی
- بالتیمور پیشنهاد کرد که از آنجا که همه ویروسها باید mRNA بسازند، مسیر از ژنوم به mRNA یک ویژگی جهانی است که ویروسها را بدون توجه به شکل ذره یا میزبان، به تعداد کمی از کلاسها طبقهبندی میکند.
- سازگاری کلاسهای بالتیمور با تکامل ویروس
- کونین، کروپوویچ، و آگول این طرح را پس از پنجاه سال مجدداً ارزیابی کردند و استدلال کردند که این طرح یک چارچوب سازماندهی قوی باقی میماند، در حالی که به مواردی که روابط تکاملی در عرض یا درون کلاسهای فردی قطع میشوند، اشاره کردند.
Mechanisms
سیستم بالتیمور یک سوال از هر ویروس میپرسد: چگونه از ژنوم خود به RNA پیامرسان میرسد؟ پاسخ به شیمی ژنوم بستگی دارد. ویروسهای DNA دورشتهای mRNA را تقریباً مانند سلولها رونویسی میکنند؛ ویروسهای DNA تکرشتهای ابتدا یک واسطه دورشتهای تشکیل میدهند. RNA تکرشتهای با حس مثبت میتواند مستقیماً به عنوان mRNA عمل کند، در حالی که RNA تکرشتهای با حس منفی و RNA دورشتهای باید توسط یک پلیمراز تامین شده توسط ویروس که در ذره حمل میشود، رونویسی شوند. دو کلاس دیگر از رونویسی معکوس استفاده میکنند: رتروویروسها RNA با حس مثبت خود را به DNA کپی میکنند، در حالی که برخی ویروسهای DNA از طریق یک واسطه RNA تکثیر میشوند. این مسیرهای متمایز کلاسها را تعریف میکنند و آنزیمهای تکثیر مورد نیاز هر ویروس را پیشبینی میکنند.
Clinical relevance
دانستن کلاس بالتیمور یک ویروس، استراتژی تکثیر آن و آنزیمهایی که به آنها وابسته است را نشان میدهد، اطلاعاتی که برای درک اهداف ضدویروسی و طراحی واکسن مفید است. این مدخل یک چارچوب طبقهبندی را برای مرجع توصیف میکند و توصیههای تشخیصی یا درمانی ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
طرح بالتیمور به طور گستردهای در کنار طبقهبندی رسمی که توسط کمیته بینالمللی طبقهبندی ویروسها (ICTV) نگهداری میشود، استفاده میشود؛ کلاس تکثیر ژنوم اکنون در ردههای بالاتر طبقهبندی مدرن ICTV گنجانده شده است.
History
دیوید بالتیمور طرح مبتنی بر ژنوم را در سال ۱۹۷۱ پیشنهاد کرد، با تکیه بر کشف ترانسکریپتاز معکوس و این شناخت که ویروسها از مسیرهای متنوعی برای ساخت mRNA استفاده میکنند. این طرح که در ابتدا شامل شش کلاس بود، به هفت کلاس گسترش یافت تا ویروسهای DNA دارای رونویسی معکوس را نیز شامل شود، و ارزیابی مجدد سال ۲۰۲۱ توسط کونین، کروپوویچ، و آگول، سودمندی مداوم آن را در پرتو تکامل ویروس و گنجاندن آن در طبقهبندی مدرن تأیید کرد.
Debates
- آیا طبقهبندی بالتیمور منعکسکننده روابط تکاملی است؟
- این طرح ویروسها را بر اساس مسیر تکثیر و نه اجداد گروهبندی میکند، و برخی ویروسهای مرتبط از نظر تکاملی در کلاسهای مختلف قرار میگیرند در حالی که برخی کلاسها پلیفیلتیک هستند؛ بنابراین، بازبینان آن را به عنوان یک ابزار سازماندهی قدرتمند میدانند که مکمل طبقهبندی مبتنی بر فیلوژنی است، نه جایگزین آن.
Key figures
- David Baltimore
- Eugene Koonin
- Mart Krupovic
- Vadim Agol
Related topics
Seminal works
- baltimore-1971
- koonin-2021
Frequently asked questions
- چند کلاس بالتیمور وجود دارد؟
- این سیستم اغلب به عنوان هفت کلاس ارائه میشود: DNA دورشتهای، DNA تکرشتهای، RNA دورشتهای، RNA تکرشتهای با حس مثبت، RNA تکرشتهای با حس منفی، ویروسهای RNA دارای رونویسی معکوس، و ویروسهای DNA دارای رونویسی معکوس؛ طرح اصلی سال ۱۹۷۱ شش کلاس داشت که بعداً به هفت کلاس گسترش یافت.
- آیا سیستم بالتیمور همان طبقهبندی رسمی ویروسها است؟
- خیر. سیستم بالتیمور ویروسها را بر اساس مسیر ژنوم به mRNA طبقهبندی میکند، در حالی که طبقهبندی رسمی توسط ICTV به عنوان یک سلسلهمراتب رتبهبندی شده نگهداری میشود؛ این دو مکمل یکدیگر هستند، و کلاس تکثیر ژنوم در سطوح بالاتر طبقهبندی مدرن ICTV منعکس شده است.