Baltimore Virüs Sınıflandırma Sistemi
1971 yılında David Baltimore tarafından tanıtılan Baltimore sınıflandırma sistemi, virüsleri, her bir virüsün genomundan haberci RNA (mRNA) üretmek için kullandığı yola göre küçük bir sınıf kümesinde organize etmektedir. Her virüsün protein sentezlemek için mRNA üretmesi gerektiğinden, bu tek birleştirici kriter, virüslerin şaşırtıcı çeşitliliğini genom tipi, iplikçik yapısı (strandedness), polaritesi ve ters transkripsiyon kullanımı açısından sınıflandırmaktadır.
Tanım
Baltimore sınıflandırması, genom tabanlı bir şemadır ve virüsleri, genomlarından haberci RNA'ya giden yola göre tanımlanan sınıflara ayırmaktadır. Onları nükleik asit tipi, iplikçik yapısı (strandedness), polarite ve ters transkripsiyon kullanıp kullanmadıklarına göre düzenlemektedir.
Kapsam
Bu madde, Baltimore sisteminin mantığını, sınıflarını tanımlayan genom özelliklerini (DNA'ya karşı RNA, tek iplikçikliğe karşı çift iplikçikli, pozitif polariteye karşı negatif polarite ve ters transkripsiyon yapan genomlar) ve bu şemanın resmi ICTV taksonomisiyle nasıl ilişkili olduğunu ve onu nasıl tamamladığını açıklamaktadır. Bu, bir sınıflandırma çerçevesinin referans niteliğinde bir genel bakışıdır, klinik bir rehberlik değildir.
Temel sorular
- Baltimore sistemi virüsleri sınıflandırmak için hangi tek kriteri kullanmaktadır?
- Yedi sınıf, genom tipi ve replikasyon yolu açısından nasıl farklılık göstermektedir?
- Negatif polariteli ve çift iplikçikli RNA virüsleri neden kendi polimerazlarını taşımak zorundadır?
- Ters transkripsiyon, kendi Baltimore sınıflarını nasıl tanımlamaktadır?
- Baltimore sınıflandırması ICTV taksonomisiyle nasıl ilişkilidir?
Anahtar kavramlar
- Genomdan mRNA'ya giden yol
- Çift iplikçikli DNA virüsleri
- Tek iplikçikli DNA virüsleri
- Çift iplikçikli RNA virüsleri
- Pozitif polariteli tek iplikçikli RNA virüsleri
- Negatif polariteli tek iplikçikli RNA virüsleri
- Ters transkripsiyon yapan RNA virüsleri (retrovirüsler)
- Ters transkripsiyon yapan DNA virüsleri
Temel kuramlar
- Genomdan mRNA'ya giden yolun evrensel bir sınıflandırıcı olması
- Baltimore, tüm virüslerin mRNA üretmesi gerektiğinden, genomdan mRNA'ya giden yolun, partikül şekli veya konakçıdan bağımsız olarak virüsleri az sayıda sınıfa ayıran evrensel bir özellik olduğunu öne sürmüştür.
- Baltimore sınıflarının virüs evrimiyle uyumluluğu
- Koonin, Krupovic ve Agol, elli yıl sonra şemayı yeniden değerlendirmiş ve evrimsel ilişkilerin bireysel sınıflar arasında veya içinde nasıl kesiştiğini belirtmekle birlikte, şemanın sağlam bir düzenleyici çerçeve olmaya devam ettiğini savunmuşlardır.
Mekanizmalar
Baltimore sistemi her virüse tek bir soru sormaktadır: Genomundan haberci RNA'ya nasıl ulaşmaktadır? Cevap, genomun kimyasına bağlıdır. Çift iplikçikli DNA virüsleri, hücrelerin yaptığı gibi mRNA'yı transkribe etmektedir; tek iplikçikli DNA virüsleri ise önce çift iplikçikli bir ara ürün oluşturmaktadır. Pozitif polariteli tek iplikçikli RNA doğrudan mRNA olarak işlev görebilmektedir, oysa negatif polariteli tek iplikçikli RNA ve çift iplikçikli RNA, virüs partikülünde taşınan virüs kaynaklı bir polimeraz tarafından transkribe edilmek zorundadır. İki ek sınıf ters transkripsiyon kullanmaktadır: retrovirüsler pozitif polariteli RNA'larını DNA'ya kopyalarken, bazı DNA virüsleri bir RNA ara ürünü aracılığıyla çoğalmaktadır. Bu farklı yollar, sınıfları tanımlamakta ve her virüsün ihtiyaç duyduğu replikasyon enzimlerini öngörmektedir.
Klinik önem
Bir virüsün Baltimore sınıfını bilmek, onun replikasyon stratejisini ve bağımlı olduğu enzimleri işaret etmektedir. Bu bilgi, antiviral hedefleri ve aşı tasarımını anlamak için faydalı bir arka plan oluşturmaktadır. Bu madde, referans amaçlı bir sınıflandırma çerçevesini tanımlamakta olup, tanı veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Baltimore şeması, Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi (ICTV) tarafından sürdürülen resmi taksonomi ile birlikte yaygın olarak kullanılmaktadır; genom-replikasyon sınıfı, modern ICTV taksonomisinin daha yüksek kademelerine artık dahil edilmektedir.
Tarihçe
David Baltimore, 1971 yılında, ters transkriptazın keşfinden ve virüslerin mRNA üretmek için çeşitli yollar kullandığı bilgisinden yararlanarak genom tabanlı şemayı önermiştir. Başlangıçta altı sınıfı kapsayan bu şema, ters transkripsiyon yapan DNA virüslerini içerecek şekilde yediye genişletilmiştir. Koonin, Krupovic ve Agol tarafından 2021 yılında yapılan bir yeniden değerlendirme, virüs evrimi ışığında ve modern taksonomiye dahil edilmesiyle devam eden faydasını doğrulamıştır.
Tartışmalar
- Baltimore sınıflandırması evrimsel ilişkileri yansıtmakta mıdır?
- Bu şema, virüsleri soyları yerine replikasyon yollarına göre gruplandırmaktadır ve bazı evrimsel olarak ilişkili virüsler farklı sınıflara düşerken, bazı sınıflar polifiletiktir; bu nedenle gözden geçirenler, bu şemayı filogeni tabanlı taksonominin yerini alan değil, onu tamamlayan güçlü bir düzenleyici araç olarak ele almaktadır.
Öne çıkan isimler
- David Baltimore
- Eugene Koonin
- Mart Krupovic
- Vadim Agol
İlgili konular
Temel eserler
- baltimore-1971
- koonin-2021
Sıkça sorulan sorular
- Kaç tane Baltimore sınıfı bulunmaktadır?
- Sistem genellikle yedi sınıf olarak sunulmaktadır: çift iplikçikli DNA, tek iplikçikli DNA, çift iplikçikli RNA, pozitif polariteli tek iplikçikli RNA, negatif polariteli tek iplikçikli RNA, ters transkripsiyon yapan RNA virüsleri ve ters transkripsiyon yapan DNA virüsleri; orijinal 1971 şeması altı sınıfa sahipti, daha sonra yediye genişletilmiştir.
- Baltimore sistemi resmi virüs taksonomisiyle aynı mıdır?
- Hayır. Baltimore sistemi virüsleri genomdan mRNA'ya giden yollarına göre sınıflandırırken, resmi taksonomi ICTV tarafından sıralı bir hiyerarşi olarak sürdürülmektedir; bu iki sistem birbirini tamamlayıcı niteliktedir ve genom-replikasyon sınıfı modern ICTV taksonomisinin daha yüksek seviyelerinde yansıtılmaktadır.