Virus RNA sợi dương và Coronavirus

Virus RNA sợi đơn dương mang bộ gen có thể hoạt động trực tiếp như RNA thông tin, do đó bộ gen đi vào được dịch mã ngay lập tức bởi ribosome của vật chủ để khởi động quá trình lây nhiễm. Nhóm virus lớn và quan trọng về mặt y tế này bao gồm picornavirus (virus bại liệt, rhinovirus, viêm gan A), flavivirus (sốt xuất huyết, Zika, sốt vàng da, viêm gan C), togavirus và coronavirus gây ra SARS, MERS và COVID-19.

Definition

Virus RNA sợi dương là các virus RNA có bộ gen sợi đơn cùng chiều với RNA thông tin và có thể được dịch mã trực tiếp bởi ribosome của vật chủ khi xâm nhập; ở người, chúng bao gồm các họ Picornaviridae, Flaviviridae, Togaviridae và Coronaviridae, cùng nhiều họ khác.

Scope

Mục này giới thiệu các họ virus RNA sợi dương, chiến lược nhân lên đặc trưng của chúng và các bệnh ở người mà chúng gây ra, đặc biệt chú ý đến các coronavirus là tác nhân gây ra các dịch bệnh và đại dịch gần đây. Đây là một tổng quan tham khảo về sinh học và dịch tễ học virus và không cung cấp hướng dẫn quản lý lâm sàng hoặc điều trị.

Core questions

• Tại sao bộ gen của virus RNA sợi dương có thể hoạt động trực tiếp như RNA thông tin?
• Những đặc điểm nào của coronavirus làm nền tảng cho khả năng lây truyền và xuất hiện giữa các loài?
• Tỷ lệ đột biến cao của virus RNA ảnh hưởng đến bệnh tật và kiểm soát như thế nào?

Key concepts

• Bộ gen RNA sợi đơn dương
• Dịch mã trực tiếp bộ gen
• RNA polymerase phụ thuộc RNA
• Tỷ lệ đột biến và tái tổ hợp cao
• Picornaviridae (virus bại liệt, rhinovirus, viêm gan A)
• Flaviviridae (sốt xuất huyết, Zika, viêm gan C)
• Coronaviridae (SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2)
• Sự xuất hiện từ động vật sang người

Key theories

Nguồn gốc và sự tiến hóa của coronavirus từ động vật sang người

Các nghiên cứu so sánh và phát sinh loài chỉ ra rằng các coronavirus gây bệnh chính ở người có nguồn gốc từ các ổ chứa động vật, chủ yếu là dơi, với sự lây lan và thích nghi tạo ra SARS-CoV, MERS-CoV và SARS-CoV-2.

Mechanisms

Vì bộ gen của chúng có cùng chiều với RNA thông tin, virus RNA sợi dương có thể được dịch mã ngay lập tức khi xâm nhập vào tế bào, tạo ra các protein cần thiết để nhân lên bộ gen, bao gồm một RNA polymerase phụ thuộc RNA do virus mã hóa mà ở nhiều họ thiếu khả năng sửa lỗi, do đó tạo ra tỷ lệ đột biến cao. Coronavirus là trường hợp ngoại lệ trong số các virus RNA khi mang một exonuclease sửa lỗi và một bộ gen lớn, và chúng nhân lên thông qua một tập hợp các RNA thông tin dưới gen lồng ghép. Các protein gai của chúng trung gian cho việc gắn kết thụ thể và xâm nhập, và những thay đổi trong protein này ảnh hưởng đến phạm vi vật chủ và khả năng lây truyền, góp phần vào sự xuất hiện của các bệnh lây truyền từ động vật sang người.

Clinical relevance

Virus RNA sợi dương gây ra một phổ rộng các bệnh ở người, từ cảm lạnh thông thường và bại liệt đến sốt xuất huyết, viêm gan virus và bệnh hô hấp nặng do coronavirus. Sinh học của chúng giải thích tại sao một số gây bệnh cấp tính tự giới hạn trong khi những bệnh khác gây nhiễm trùng mãn tính hoặc gây dịch. Mục này mô tả các cơ chế và mối liên hệ với bệnh tật và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Nhóm này bao gồm các virus đặc hữu phân bố toàn cầu và các tác nhân gây dịch và đại dịch lớn; các coronavirus đã gây ra dịch SARS năm 2003, MERS và đại dịch COVID-19, trong khi các flavivirus như sốt xuất huyết gây ra các dịch bệnh tái phát lớn ở các vùng nhiệt đới.

Evidence & guidelines

Các báo cáo về gen và lâm sàng mô tả SARS-CoV, MERS-CoV và SARS-CoV-2, cùng với các tài liệu tham khảo về virus học, đã ghi nhận sinh học và sự xuất hiện của các virus này; việc xác định gen nhanh chóng SARS-CoV-2 vào năm 2020 là một ví dụ về cách các đợt bùng phát virus RNA sợi dương hiện đang được điều tra.

History

Virus bại liệt, một picornavirus, là trung tâm của nghiên cứu phân tử ban đầu về virus RNA và là một trong những thành tựu vĩ đại của tiêm chủng. Các coronavirus đã chuyển từ các tác nhân gây bệnh hô hấp tương đối nhỏ sang hàng đầu của sức khỏe toàn cầu với dịch SARS năm 2003, sự xuất hiện sau đó của MERS và việc xác định SARS-CoV-2 vào năm 2019-2020, điều này đã nhấn mạnh tiềm năng đại dịch của các virus RNA sợi dương lây truyền từ động vật sang người.

Key figures

• Vincent Racaniello
• Zheng-Li Shi
• David Baltimore

Seminal works

• cui-2018
• zhu-2020
• ksiazek-2003

Frequently asked questions

Điều gì làm cho một loại virus được gọi là 'sợi dương'?

Bộ gen RNA của nó có cùng chiều với RNA thông tin, vì vậy một khi vào bên trong tế bào, nó có thể được dịch mã trực tiếp bởi ribosome của vật chủ mà không cần phải sao chép thành một sợi bổ sung trước.

Tại sao coronavirus đã gây ra một số dịch bệnh gần đây?

Coronavirus lưu hành trong các ổ chứa động vật như dơi và có thể thích nghi với vật chủ mới; những thay đổi trong protein gai của chúng có thể cho phép lây lan sang người, như đã thấy với SARS-CoV, MERS-CoV và SARS-CoV-2.