Unsa ang punto sa taxonomy sa virus? - International Science Council

Ang pagpaambit sa kahibalo ug ang pakiglambigit sa publiko hinungdanon alang sa pagpangita sa mga solusyon sa nagkagrabe nga mga krisis nga gipahinabo sa pandemya sa SARS-CoV-2. Kini nga artikulo bahin sa usa ka serye sa blog sa ISC, nga nagtumong sa pagpasiugda sa pipila sa labing bag-o nga mga publikasyon nga may kalabotan sa COVID-19, mga inisyatibo ug nahibal-an gikan sa mga Miyembro sa ISC.

"Ang panglantaw kanunay nga gidepensahan nga ang mga siyensya kinahanglan itukod sa tin-aw ug klaro nga gihubit nga basal nga mga konsepto. Sa aktuwal nga kamatuoran, walay siyensiya, bisan ang labing tukma, nagsugod sa maong mga kahulugan. Ang tinuod nga sinugdanan sa siyentipikanhong kalihokan naglangkob hinoon sa paghubit sa mga panghitabo ug unya sa pagpadayon sa paggrupo, pagklasipikar ug pagsumpay niini.”
Freud S. (1915). “Instincts and their vicissitudes,” sa: Ang Standard nga Edisyon sa Kompleto nga Psychological Works ni Sigmund Freud (Tomo 14), Strachey J., editor. (London: Ang Hogarth Press).

Taxonomy - ang disiplina sa pagklasipikar ug pagngalan sa mga butang - mao ang sukaranan sa tanan nga siyensya. Giila kini ni Sigmund Freud (1856-1939) isip psychological taxonomist, Dmitri Mendeleev (1834-1907) isip kemikal nga taxonomist ug Victor Goldschmidt (1888-1947) isip mineral taxonomist, ug giila karon sa mga siyentipiko sa CERN isip taxonomist. sa pisika sa partikulo. Bisan pa, alang sa kadaghanan sa mga tawo, ang taxonomy adunay kalabotan sa biology - sa mga organismo nga nagsanay ug nag-uswag. Kini nga taxonomy kasagarang naglakip sa mga tanom, mananap ug bakterya, apan ang mga virus anaa usab niini nga kategoriya. Sa tinuud, tungod sa ilang katingad-an nga pagkalainlain ug kadagaya, ang mga virus parehas nga hagit ug oportunidad alang sa mga taxonomist.

"Ang mga mekanismo sa ebolusyon nag-asoy sa panaghiusa ug pagkadaiya sa tanang espisye sa Yuta."
Reece JB, ug uban pa. (2014). Kapitulo 1. Ebolusyon, ang mga Tema sa Biology, ug Scientific Inquiry. Sa Campbell Biology (10^th ed.), Campbell N. et al., mga editor. (Boston: Pearson).

Ngano nga hinungdanon ang taxonomy sa virus?

Importante ang taxonomy sa virus tungod kay gitugotan niini ang klinikal, biyolohikal ug ebolusyonaryong mga bahin sa usa ka virus nga ibutang sa usa ka gambalay nga mo-accommodate ug magkonektar sa tanang mga virus. Ang pagsabot nga dala niini adunay dako kaayong praktikal nga bili. Pananglitan, kung ang usa ka virus mogawas sa mga tawo gikan sa usa ka reservoir sa hayop, ang usa ka taxonomic nga perspektibo nagbutang kanato sa usa ka labi ka maayo nga posisyon aron mahibal-an kung giunsa kini nagsugod, kung diin gikan kini nag-host, kung giunsa kini pag-replika, kung giunsa kini hinungdan sa sakit, ug kung giunsa pagtubag sa mga tawo. nga mataptan. Ingon usa ka sangputanan, kita labi ka maayo nga gibutang sa paghimo og mga pagtambal ug paghimo og mga bakuna.

Ang nobela coronavirus, grabe nga acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), nga karon hinungdan sa pandemya sa COVID-19, usa ka kaso sa punto. Ang taxonomy nakatabang kanamo nga masabtan nga ang natural nga host niini nga virus lagmit nga mga kabog ug nga ang genetic nga materyal niini (genome) milambo pinaagi sa pagdugtong sa lainlaing mga genome sa ginikanan (genetic recombination). Ingon usab, pinaagi sa pagkahibalo nga ang nobela nga coronavirus suod nga may kalabotan sa SARS coronavirus nga mitumaw kaniadtong 2003, posible nga magamit pag-usab ang mga antiviral nga tambal sama sa remdesivir alang sa pagtambal sa COVID-19.¹ ug sa pagsunod sa tingga nga ang monoclonal antibodies nga namugna gikan sa mga selula sa usa ka pasyente nga nataptan sa 2003 coronavirus mahimong mapuslanon sa pagtambal sa mga pasyente sa COVID-19 sa 2020².

Niadtong Disyembre 2019, usa ka nobela nga coronavirus ang mitungha sa Wuhan, China. Ang virus suod nga nalambigit sa 2003 SARS coronavirus ug, busa, ginganlan og severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. Ang SARS-CoV-2 mao ang hinungdan nga ahente sa coronavirus makatakod nga sakit 2019 (COVID-19). Sa katapusan sa Hunyo 2020, ang SARS-CoV-2 naka-impeksyon sa labaw sa 10 milyon nga mga tawo sa tibuuk kalibutan ug adunay kapin sa 500,000 nga namatay nga may kalabotan sa COVID-19.

Giunsa pagklasipikar ang mga virus?

Sama sa ubang mga organismo, ang mga virus giklasipikar ngadto sa mga grupo nga gitawag og taxa sumala sa ilang pagkaparehas ug pagkalahi. Ang labing ubos nga ranggo mao ang espisye. Kini gikolekta ngadto sa kaliwatan, ug uban pa ngadto sa mga pamilya, mga han-ay, mga klase, phyla, mga gingharian ug mga gingharian. Sa kinatibuk-an, adunay usa ka hierarchical nga istruktura sa 15 nga mga ranggo nga naglangkob sa tibuuk nga spectrum sa pagkalainlain sa virus, nga nagsangkad sa usa ka ebolusyonaryong panahon gikan sa pagsugod sa mga virus hangtod karon.³.

Ang klasipikasyon sa virus kay tradisyonal nga usa ka deskriptibong sistema nga gibase sa panguna sa eksternal (phenotypic) nga mga karakter - ang gidak-on ug porma sa usa ka partikulo sa virus, ang sakup sa mga nataptan nga host ug ang mga sakit nga may kalabotan sa impeksyon. Uban sa pag-imbento sa labi ka kusgan nga mga teknolohiya sa pagsunud sa DNA, ang klasipikasyon sa virus hinayhinay nga nahimong usa ka sanga sa ebolusyonaryong siyensya. Kini nga pagbag-o gipaspasan sa bag-ohay nga mga tuig tungod sa taas nga throughput nga pagkasunud-sunod sa mga sample sa kalikopan (metagenomics), nga misangpot sa pag-ila sa usa ka katingad-an nga sakup sa mga virus. Tungod niini nga mga pag-uswag, ug ang kamatuoran nga wala kitay nahibal-an mahitungod niini nga mga virus gawas sa ilang genome, ang paggrupo sa mga virus base sa mga relasyon tali sa ilang protina ug nucleic acid sequences (phylogenetics) nahimong usa ka yawe nga paagi sa pagtino sa taxa.

Adunay daghan pa nga mga pangutana - pananglitan, sa unsang paagi ang taxa nga atong gihimo may kalabutan sa mga populasyon sa virus nga atong makita sa kinaiyahan, ug mahimo ba natong masaligan pag-usab ang sayo nga ebolusyonaryong kasaysayan sa mga virus gamit lamang ang sequence information? Bisan pa, klaro nga nagsulud kita sa usa ka bag-ong panahon nga makatabang kanato nga makakuha usa ka labi ka bug-os nga pagsabut sa kinatibuk-an sa mga virus, ang ilang komplikado nga interaksyon sa ilang mga host ug ang ilang mga tahas sa natural nga ekosistema.

"Ang taxonomy gihulagway usahay ingon usa ka siyensya ug usahay ingon usa ka arte, apan sa tinuud kini usa ka natad sa panggubatan."
Bryson B. (2003). Sa Usa ka Mubo nga Kasaysayan sa Halos Tanan (New York City, The Broadway Press).

Giunsa ang ngalan sa virus taxa?

Kung gihiusa sa usa ka maayo nga sistema sa pagngalan sa taxa, ang klasipikasyon sa virus naghatag usa ka kusgan nga sinultian sa komunikasyon - sa klasehanan, sa laboratoryo, sa ospital, kauban ang mga ahensya sa regulasyon, ug sa publiko. Ang International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) ang responsable sa pagpalambo niini nga sistema. Adunay mga lagda alang sa pagngalan sa taxa, ilabi na ang mga katapusan nga gigamit sa pagtumong sa lain-laing mga ranggo ug ang pormat diin ang mga ngalan gisulat. Ang mga ngalan sa taxa gawas sa mga espisye dugay nang gi-standardize, ug ang ICTV karon aktibo nga nagtinguha sa pag-standardize sa mga ngalan sa mga espisye aron maatubang ang daghang mga bag-ong nadiskobrehan nga mga virus nga kinahanglan nga klasipikasyon ug nganlan sa umaabot. Kini nga nomenclature lagmit adunay duha ka pulong (binomial) - ang ngalan sa genus nga gisundan sa usa ka epithet sa espisye - nga una nga gihulagway ni Carl Linnaeus (1707-1778) hapit 300 ka tuig ang milabay.

Usa ka butang ang sigurado - ang taxonomy sa virus magpadayon sa kulbahinam nga mga hilig ug grabe nga debate!

Giunsa ang ngalan sa mga virus ug mga sakit sa virus?

Sukwahi sa virus taxa, nga ginganlan sa ICTV, ang mga ngalan sa virus gipili sa mga eksperto nga nakadiskubre ug nagsiksik sa mga virus. Kini balido lamang kung kini gidawat ug gigamit sa may kalabutan nga komunidad. Walay mga lagda sa pagdumala niini, apan sa kinatibuk-an, ang mga virus makakuha sa ilang mga ngalan gikan sa ilang mga host, ang lokasyon diin sila unang nahimulag, ang mga pagpakita sa mga sakit nga ilang gipahinabo, ang ilang phenotypic nga mga karakter, o mga kombinasyon niini nga mga butang. Katingad-an nga bisan pa sa kakulang sa regulasyon, ang mga virologist daw nagtrabaho nga intuitive sa sulod sa usa ka dili sinulat nga hugpong sa mga lagda, gamit ang usa ka limitado nga gidaghanon sa mga sumbanan sa pagngalan nga makahimo sa virus, ang mga species sa virus ug ang sakit nga mailhan sa usag usa. Usahay kini molihok nga maayo - ang varicella-zoster virus iya sa mga espisye Human alphaherpesvirus 3 ug hinungdan sa chickenpox (bisan dili kini usa ka virus nga "pox"). Usahay, ang sistema dili kaayo malampuson - ang Japanese encephalitis virus iya sa mga espisye Hapon nga encephalitis virus ug hinungdan sa Japanese encephalitis.

Ang pagngalan sa bag-ong mga sakit sa virus usa usab ka yano nga proseso. Kung ang virus makaapektar sa mga tawo ug makapahinabog sakit, girekomenda sa World Health Organization (WHO) nga ang mga ngalan sa sakit gibase sa mga sintomas sa sakit ug, kung nahibal-an ang virus nga hinungdan sa sakit, kinahanglan nga bahin kini sa ngalan. Sa laing bahin, ang ngalan kinahanglan dili maglakip sa mga lokasyon sa heyograpiya, mga ngalan sa mga tawo, kultura, populasyon, mga pakisayran sa industriya o trabaho, o mga termino nga mahimong makapukaw sa dili angay nga kahadlok. Kung kini nga mga panudlo dili sundon, ang WHO mismo mahimong mag-isyu sa usa ka interim nga ngalan, nga kasagarang makumpirma sa ulahi sa International Classification of Diseases.

"Gipasidan-an, giandam, ang pag-andam mao ang katunga sa kadaugan."
Miguel de Cervantes Saavedra (1856). "Mga Pakigpulong sa Don Quixote de la Mancha". Sa Penguin Classics; Rev Ed nga edisyon, 2003, (London: Penguin Books).

panglantaw

Ang mga virus adunay gagmay nga mga genome, mubu nga mga panahon sa henerasyon ug, labing menos sa kaso sa mga virus sa RNA, mga enzyme sa pagkopya nga dali nga makahimo mga sayup. Tungod niini, mas paspas sila nga nag-evolve kaysa ubang mga organismo. Naghatag kini og talagsaon nga mga oportunidad sa pagtuon sa ebolusyon sa mga populasyon sa naglibot nga mga virus (microevolution) ingon man usab sa ebolusyon sa mga virus sa mas taas nga mga yugto (macroevolution). Sama nga ang mga virus nagdan-ag sa halapad nga mga aspeto sa biology, pananglitan pinaagi sa pagtugot kanato sa pag-dissect sa mga buhat sa mga selula nga ilang nataptan, naghatag usab sila usa ka higayon sa pagsulay sa dalan sa mga pamaagi sa taxonomic nga gigamit sa tibuuk nga biology, lakip ang mga pamaagi sa pag-align sa mga han-ay, pagtagna sa mga gimbuhaton. sa hilabihan ka lainlain nga mga protina, ug pagtimbang-timbang sa kalig-on sa mga programa sa phylogenetic reconstruction nga naglambigit sa dagkong mga set sa datos. Ang umaabot nga mga kalambuan makapauswag sa panagsama sa virus ug cellular taxonomic nga sistema ug usab adunay halayo nga epekto sa microbial, planta, beterinaryo, medikal, computational ug environmental sciences. Sa katapusan, dayag nga dili na nato ipakaubos ang sosyal, ekonomikanhon ug personal nga epekto sa mga epidemya ug pandemya nga nahimo, ug magpadayon, tungod sa mga virus.

Stuart Siddell, Bise-Presidente sa ICTV
Andrew Davison, Presidente sa ICTV
www.ictv.global

mga pakisayran

1. Pruijssers AJ, George AS, Schäfer A, ug uban pa. Ang Remdesivir kusganong nagpugong sa SARS-CoV-2 sa mga selula sa baga sa tawo ug chimeric SARS-CoV nga nagpahayag sa SARS-CoV-2 RNA polymerase sa mga ilaga. Preprint. bioRxiv. 2020; 2020.04.27.064279.
2. Pinto, D., Park, Y., Beltramello, M. ug uban pa. Cross-neutralization sa SARS-CoV-2 pinaagi sa usa ka tawo nga monoclonal SARS-CoV antibody. Kinaiyahan (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2349-y
3. Gorbalenya, AE, Krupovic, M., Mushegian, A. ug uban pa. Ang bag-ong sakup sa taxonomy sa virus: pagbahin sa virosphere sa 15 nga hierarchical nga ranggo. Nat Microbiol 5, 668-674 (2020)

Pasalamat

Litrato ni Sigmund Freud: Max Halberstadt, 1921, Public Domain, Library of Congress.
Ilustrasyon sa usa ka coronavirus: 2020, Public Domain, Centers for Disease Control and Prevention, USA.
Mga pananglitan sa Taxonomy sa Virus. 2020, Copyright sa mga tagsulat. Mahimong gamiton ubos sa CC-BY-4.0 nga lisensya, uban ang pag-ila sa Reference 3.
Paghulagway ni David S. Goodsell, RCSB Protein Data Bank; doi: 10.2210/rcsb_pdb/goodsell-gallery-019