Varidnaviria
Varidnaviria é um reino de vírus que inclui todos os vírus de DNA que codificam as principais proteínas do capsídeo que contêm uma dobra vertical de gelatina. As proteínas do capsídeo principal (MCP) se formam em subunidades pseudo-hexaméricas do capsídeo viral, que armazena o ácido desoxirribonucleico (DNA) viral e são perpendiculares ou verticais à superfície do capsídeo. Além disso, os vírus no reino também compartilham muitas outras características, como proteínas menores do capsídeo (mCP) com a dobra vertical de gelatina, uma ATPase que empacota DNA viral no capsídeo e uma DNA polimerase que replica o genoma viral.
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O nome " Varidnaviria " é uma junção de vários vírus de DNA e o sufixo - viria, que é o sufixo usado para reinos de vírus. Os vírus de DNA de fita dupla (dsDNA) no reino são frequentemente chamados de vírus dsDNA sem cauda ou sem cauda para distingui-los dos vírus dsDNA com cauda de Duplodnaviria.
MCP, mCP e ATPase
A maioria dos vírus em Varidnaviria contém um capsídeo que é feito de proteínas principais do capsídeo que contêm dobras verticais simples (SJR) ou duplas (DJR). As principais proteínas do capsídeo são assim chamadas porque são as proteínas primárias das quais o capsídeo é feito. Uma dobra de gelatina é um tipo de estrutura dobrada em uma proteína na qual oito fitas beta antiparalelas são organizadas em quatro folhas beta antiparalelas em um layout semelhante a um rocambole, também chamado de rocambole. Cada fita beta é uma seqüência específica de aminoácidos, e essas fitas se unem às suas fitas antiparalelas por meio de ligações de hidrogênio. A diferença entre as dobras SJR e DJR é que uma dobra DJR é simplesmente duas dobras SJR em uma única proteína. As dobras verticais são aquelas que são perpendiculares à superfície do capsídeo, em contraste com as dobras horizontais que são paralelas à superfície do capsídeo.
Outras características
Além da tríade morfogenética central de genes, MCP, mCP e ATPase, algumas outras características são comuns ou únicas em várias linhagens dentro de Varidnaviria, listadas a seguir.
Tem sido sugerido que Varidnaviria antecede o último ancestral comum universal (LUCA) da vida celular e que os vírus no reino estavam presentes no LUCA. Os SJR-MCPs verticais de Halopanivirales, atribuídos ao reino Helvetiavirae, ao contrário das dobras SJR encontradas fora de Varidnaviria, mostram uma relação com um grupo de proteínas que inclui a superfamília Cupin e nucleoplasminas, apontando para uma possível origem da principal proteína do capsídeo de Varidnaviria entre este grupo. A linhagem DJR-MCP, atribuída ao reino Bamfordvirae, posteriormente parece ter surgido por meio de um evento de fusão gênica que fundiu os dois SJR-MCPs em um, indicado pelos dois SJR-MCPs formando uma treliça no capsídeo que estruturalmente se assemelha à estrutura do capsídeo DJR-MCP. Os vírus Archaeal dsDNA em Portogloboviridae contêm apenas um SJR-MCP vertical, que parece ter sido duplicado para dois para Halopanivirales, então o MCP de Portogloboviridae provavelmente representa um estágio anterior na história evolutiva dos MCPs de Varidnaviria. No entanto, outro cenário foi proposto posteriormente em que os reinos Bamfordvirae e Helvetiavirae se originariam independentemente de elementos genéticos móveis como plasmídeos com a captura de duas proteínas celulares diferentes quando foi detectado que a proteína Bamfordvirae DJR-MCP é homóloga ao DUF bacteriano 2961 proteína, levando a uma revisão do reino Varidnaviria. De acordo com esse cenário, a dobra Bamfordvirae DJR-MCP evoluiu da proteína bacteriana DUF 2961, enquanto a Helvetiavirae SJR-MCP evoluiu da SJR-MCP relacionada à família Portogloboviridae, que por sua vez originou-se da superfamília Cupin e das nucleoplasminas.
Doença
Bacteriófagos em Varidnaviria são potencialmente uma das principais causas de morte entre os procariontes marinhos. Este ponto de vista é baseado em autoliquivírus com ampla gama de hospedeiros, infectando e matando muitas cepas diferentes de várias espécies de bactérias, em contraste com bacteriófagos de cauda, que têm gamas de hospedeiros mais limitadas, bem como no aparentemente grande número de vírus dsDNA marinhos sem cauda. Os vírus de algas da família Phycodnaviridae desempenham um papel importante no controle de proliferação de algas, bem como, com muitos vírus marinhos em geral, contribuindo para um processo chamado de derivação viral, pelo qual o material orgânico de organismos mortos é "desviado" por vírus para longe de níveis tróficos mais altos e reciclados para consumo por aqueles em níveis tróficos mais baixos.
Endogenização
Muitos vírus em Varidnaviria codificam a enzima integrase, permitindo que integrem seu genoma em seu hospedeiro e se comportem como transposons. Os polintons intimamente relacionados são aparentemente sempre endogenizados em seus hospedeiros. Essa integração do DNA viral no genoma do hospedeiro é uma forma de transferência horizontal de genes entre organismos não relacionados, embora os polintons sejam normalmente transmitidos verticalmente de pai para filho. Um exemplo peculiar de endogenização em Varidnaviria são os virófagos, vírus satélites que dependem da infecção por vírus gigantes para se replicar. Os virófagos se replicam sequestrando os aparelhos de replicação de vírus gigantes, suprimindo assim o número de virions de vírus gigantes produzidos, aumentando a probabilidade de sobrevivência do hospedeiro. Alguns virófagos são capazes de se tornarem endogenizados, e essa endogenização pode ser considerada uma forma de imunidade adaptativa do hospedeiro contra a infecção por vírus gigantes.
Doenças causadas por poxvírus são conhecidas por grande parte da história registrada. A varíola, em particular, tem sido altamente proeminente na medicina moderna; a primeira vacina a ser inventada visava a varíola, e a varíola mais tarde se tornaria a primeira doença a ser erradicada. Os adenovírus humanos foram os primeiros vírus DJR-MCP em Varidnaviria a ter seus MCPs analisados, destacando-se por ter dobras de gelatina que eram perpendiculares, e não paralelas, à superfície do capsídeo. Em 1999, a estrutura da MCP do vírus Pseudomonas PRD1 foi resolvida, mostrando que a linhagem DJR-MCP incluía vírus procarióticos. Haloarcula hispanica virus SH1 mais tarde, em 2003, se tornaria o primeiro vírus SJR-MCP descoberto. Ao longo do tempo, o uso da metagenômica permitiu a identificação de vírus no ambiente mesmo sem identificação do hospedeiro ou espécimes de laboratório, levando à descoberta de muitos membros adicionais do reino. Pesquisas morfológicas de amostras marinhas sugerem que os vírus dsDNA sem cauda podem ser mais numerosos do que os vírus dsDNA com cauda de Duplodnaviria, que, a partir de 2019, são a maior e mais diversificada linhagem de vírus documentada. Com o aumento do conhecimento dos vírus do reino, a Varidnaviria foi estabelecida em 2019 com base nas características compartilhadas dos vírus no reino.
