Bioinformaatika ajakirjaklubi Mihkel Vaher 2016 Viiruste jagunemine he

Bioinformaatika ajakirjaklubi Mihkel Vaher 2016

Viiruste jagunemine • Ühe domeeni spetsiifilised – Jagatud kolmeks • Neljas domeen? • Mõned suured eukarüootide viirused võivad võtta geene üle igast eludomeenist • Bakteriofaagid bakteritelt – Toksiinide, fotosünteesi, pigmendi biosünteesi geenid • Seni pole leitud faagi, mis sisaldaks eukarüootset DNAd

WO faag nakatab Wolbachia-t • Wolbachia – Intratsellulaarne alfa-proteobakter – Nakatab lülijalgseid ja paljusid putukaid – Üks enamlevinud mikroobseid parasiite maailmlas • WO faag – Profaag leitud kõigist Wolbachia genoomidest (v. a mutualistidest) – EM: lüütilises faasis võivad lõhkuda nii bakterite kui eukarüootide membraanid • Vaja võidelda kahe elu domeeni kaitsemehhanismidega

Faagipartiklite analüüs • Nasonia giraulti herilaselt • Ephesia kuehniella ööliblikalt • Varasemalt kirjeldatud geneetilised moodulid – Lüsogeensus, alusplaat, pea, replikatsioon, virulentsus, saba, patatiini-sarnane fosfolipaas • Uus geenigrupp, ebatüüpilised valgudomeenid – Nimetatud EAM – eukaryotic association module

EAM – eukaryotic association module’is asuvad geenid 1. Valgudomeenid ja lõikesaidid homoloogsed eukarüootidele 2. Esinevad faagides ja loomsetes peremeestes 3. Ühed suuremad geenid faagides 1. kuni 14 256 bp • Puudu mutualistlikest

EAM analüüs • WO tavaliselt ühedomeense arhitektuuriga • EAM geenid – Väga polümorfsed – Suurem aminohappeline homoloogsus selgrootutele kui bakteritele – Eukarüootide domeenid põhiliselt profaagis • Oluline roll faagile

0

Musta lese latrotoksiini C-terminaalne domeen (CTD) • Latrotoksiinid (Latrodectus liikidelt) – Ekstratsellulaarsed – Ioon-läbitavate pooride teke • Nii selgroogsetel kui selgrootutel – Vaid ämblikutes • CTD homoloogid – Kõige levinum eukarüootide sarnane domeen WO faagis – Fülogeneetiline analüüs: horisontaalne ülekanne ämblikutelt – Suurim homoloogsus Wolbachia peremeestega – Konvergentne evolutsioon?

Toksiini aktiveerimine furiinlõikamisega • Ämblikutel aktiveerimine furiin-proteaasiga – Trans-Golgi võrgustikus – Ekstratsellulaarses maatriksis • Kõigis WO profaagide EAM-s on vähemalt üks lõikesait • Viited eukarüootsele päritolule – Asukoht profaagis vs ülejäänud Wolbachia genoomis – Konserveerunud furiini lõikesaidid – Eukarüootidele omaselt pikk – Homoloogsus selgrootute-spetsiifilistele toksiinidele

Konserveerunud anküriin ja tetratrikopeptiidi kordused • Vahendavad valk-valk interaktsioone – Apoptoos – Rakusignaalid – Põletikuline vastus • Seostatud rakusisese patogeneesiga • WO profaagi järjestused seostatud putukate paljunemise manipuleerimisega • Tavaliselt haruldased viirustes – Kõigis WO profaagides

Pox valgu anküriin C terminuse kordused

NACHT domeen • EU NACHT-sisaldavad valgud tavaliselt seotud programmeeritud raku surmaga (PCD) – Patogeenisensorid (kaasasündinud imm. süs) • Leitud loomades, seentes ja bakterites • Mitmed horisontaalsed geeniülekanded • C. difficile faagi retsiprookne BLASTP vaid bakterid – WO vaid loomade homoloogid

Kuidas toimus geeniülekanne?

Miks on antud domeenid faagi EAM-is? Intratsellulaarse bakteri faagi katsumused: 1. Piiratud kahekordse rakumembraaniga (B ja EU) 2. Vaja ellu jääda EU raku sisekeskkonnas – – – Raku lüüs (latrotoksiin-CTD) PCD manipulatsioon (NACHT, NB-ARC) Ubikvitinüleerimine (OTU, Ulp 1) Putukate toksiin (ABC toksiin) Interakteerumine peremehe valkudega (anküriini kordused ja TPR-id) • Faag-vahendatud ökosüsteemi muutmine?

Teised bakteriofaagid • Chlamydia bakteriofaag – Ei saa eukarüoodi membraani vastu – Sisenevad endotsütoosil koos bakteriga – Sunnib bakteril EU rakku lüüsima • Lehetäi sümbiontide faagid – Võivad bakteritelt võtta EU toksiine – Toksiiniga faagid kaovad, kui EU puudub • Bakteriofaagid koloniseerivad EU keskkondi – Ei nakata EU rakke • Vaja uurida, kas horisontaalne geeniülekanne loomade ja bakteriofaagide vahel on tavaline

Tänan kuulamast!