Таксономия и мегатаксономия вирусов (домен Vira) – текущий статус

Обложка
  • Авторы: Львов Д.К.1,2, Акимкин В.Г.2, Забережный А.Д.3, Борисевич С.В.4, Альховский С.В.2,5
  • Учреждения:
    1. Институт вирусологии имени Д.И. Ивановского ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России
    2. ФБУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» Роспотребнадзора
    3. ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологический промышленности» Минсельхоза России
    4. ФГБУ «48 Центральный научно-исследовательский институт» Минобороны России
    5. Медико-биологический университет инноваций и непрерывного образования ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России
  • Выпуск: Том 70, № 5 (2025)
  • Страницы: 401-416
  • Раздел: РЕДАКЦИОННАЯ КОНЦЕПЦИЯ
  • URL: https://journals.rcsi.science/0507-4088/article/view/353624
  • DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-344
  • EDN: https://elibrary.ru/atvgps
  • ID: 353624

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Спустя 80 лет с момента открытия первого вируса нашим соотечественником Д.И. Ивановским установлено, что все организмы биосферы Земли являются природными хозяевами вирусов. Вирусы, объединенные в неформальный домен Vira, инфицируют все три домена биосферы: археи – Archaea, бактерии – Bacteria, эукариот – Eucarya (водоросли – Algae, грибы – Fungi, простейшие – Protozoa, растения – Plantae, беспозвоночные – Invertebrata, позвоночные – Vertebrata). Процесс формирования популяционных генофондов вирусов в результате взаимодействия с популяционными генофондами их хозяев происходил в условиях меняющейся среды обитания на протяжении 3,5 млрд лет и обеспечил огромное многообразие виросферы. Накопление данных о виросфере Земли, связанное с внедрением технологий массового параллельного секвенирования (NGS), привело к необходимости реконструкции подходов к классификации вирусов и реформированию, начиная с 2018 г., таксономии вирусов с введением новых высших рангов (мегатаксономия). На cентябрь 2025 г. для представителей виросферы Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV) приняты 15 таксономических рангов, основные из которых: надцарство (Realm) – 7, царство (Kingdom) – 11, тип (Phylum) – 22, класс (Class) – 49, отряд (Order) – 93, семейство (Family) – 368, род (Genus) – 3768, вид (Species) – 16 213. Дальнейший прогресс использования метагеномики, метатранскриптомики и глобальной экологии виросферы неминуемо приведет к дальнейшим изменениям в таксономии и мегатаксономии вирусов. Это будет иметь фундаментальное значение в понимании эволюции биосферы и прикладную значимость для разработки новых подходов обеспечения биологической безопасности и минимизации последствий чрезвычайных эпидемических событий, связанных с проблемой новых и возвращающихся (emerging and reemerging) инфекций.

Об авторах

Дмитрий Константинович Львов

Институт вирусологии имени Д.И. Ивановского ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России; ФБУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: dk_lvov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8176-6582

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, главный научный сотрудник

Россия, 123098, Москва; 111123, Москва

Василий Геннадьевич Акимкин

ФБУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» Роспотребнадзора

Email: crie@pcr.ru
ORCID iD: 0000-0001-8139-0247

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, директор

Россия, 111123, Москва

Алексей Дмитриевич Забережный

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологический промышленности» Минсельхоза России

Email: zaberezhny@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7635-2596

д-р биол. наук, профессор, академик РАН, директор

Россия, 141142, Московская область, г.о. Лосино-Островский, пос. Биокомбината

Сергей Владимирович Борисевич

ФГБУ «48 Центральный научно-исследовательский институт» Минобороны России

Email: 48cnii@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-6742-3919

д-р биол. наук, профессор, академик РАН, начальник

Россия, 141306, Московская область, г-к Сергиев Посад-6

Сергей Владимирович Альховский

ФБУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» Роспотребнадзора; Медико-биологический университет инноваций и непрерывного образования ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России

Email: salkh@ya.ru
ORCID iD: 0000-0001-6913-5841

д-р биол. наук, член-корреспондент РАН, советник директора по научной работе в области природно-очаговых и новых инфекций

Россия, 111123, Москва; 123098, Москва

Список литературы

  1. Львов Д.К., Гулюкин М.И., Забережный А.Д., Гулюкин А.М. Формирование популяционного генофонда потенциально угрожающих биобезопасности зоонозных вирусов. Вопросы вирусологии. 2020; 65(5): 243–58. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-5-1 https://elibrary.ru/kprmam
  2. Iwanowski D. Über die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze. Bulletin Scientifique Publié Par l’Académie Impériale Des Sciences de Saint-Pétersbourg. 1892; 35: 67–70.
  3. Ивановский Д.И. Мозаичная болезнь табака. Труды Варшавского Университета. 1892; 6: 49–72.
  4. Loeffler F., Frosch P. Summarischer Bericht über die Ergebnisse der Untersuchungen der Commission zur Erforschung der Maul- und Klauenseuche. Dtsch. Med. Wochenschr. 1897; 23(39): 617. https://doi.org/10.1055/S-0029-1205172
  5. Reed W. Recent researches concerning the etiology, propagation, and prevention of yellow fever, by the United States Army Commission. J. Hyg. (Lond.). 1902; 2(2): 101–19. https://doi.org/10.1017/s0022172400001856
  6. d’Hérelles F. An invisible microbe that is antagonistic to the dysentery bacillus. Comptes Rendus. 1917; 165: 373–5. (in French)
  7. Twort FW. An investigation on the nature of ultra-microscopic viruses. Lancet. 1915; 186(4814): 1241–3. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(01)20383-3
  8. Torsvik T., Dundas I.D. Bacteriophage of Halobacterium salinarium. Nature. 1974; 248: 680–1. https://doi.org/10.1038/248680A0
  9. Woese C.R., Fox G.E. Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977; 74(11): 5088–90. https://doi.org/10.1073/PNAS.74.11.5088
  10. Casals J., Whitman L. Group C, a new serological group of hitherto undescribed arthropod-borne viruses. Immunological studies. Am. J. Trop. Med. Hyg. 1961; 10: 250–8. https://doi.org/10.4269/ajtmh.1961.10.250
  11. Casals J. New developments in the classification of arthropod-borne animal viruses. Ann. Microbiol. 1963; 11: 13.
  12. Van Regenmortel M.H.V. Applying the species concept to plant viruses. Arch. Virol. 1989; 104(1-2): 1–17. https://doi.org/10.1007/BF01313804
  13. Pringle C.R. The 20th meeting of the executive committee of the international committee on virus taxonomy. Arch. Virol. 1991; 119: 303–4. https://doi.org/10.1007/BF01310680
  14. Lauber C., Gorbalenya A.E. Toward genetics-based virus taxonomy: comparative analysis of a genetics-based classification and the taxonomy of picornaviruses. J. Virol. 2012; 86(7): 3905–15. https://doi.org/10.1128/jvi.07174-11
  15. Lauber C., Gorbalenya A.E. Partitioning the genetic diversity of a virus family: approach and evaluation through a case study of picornaviruses. J. Virol. 2012; 86(7): 3890–904. https://doi.org/10.1128/JVI.07173-11
  16. Koonin E.V., Krupovic M., Agol V.I. The Baltimore classification of viruses 50 years later: how does it stand in the light of virus evolution? Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2021; 85(3): e0005321. https://doi.org/10.1128/MMBR.00053-21
  17. Koonin E.V., Dolja V.V. Virus world as an evolutionary network of viruses and capsidless selfish elements. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2014; 78(2): 278–303. https://doi.org/10.1128/mmbr.00049-13
  18. Koonin E.V., Dolja V.V., Krupovic M. Origins and evolution of viruses of eukaryotes: The ultimate modularity. Virology. 2015; 479–480: 2–25. https://doi.org/10.1016/j.virol.2015.02.039
  19. Simmonds P., Adams M.J., Benk M., Breitbart M., Brister J.R., Carstens E.B., et al. Consensus statement: Virus taxonomy in the age of metagenomics. Nat. Rev. Microbiol. 2017; 15(3): 161–8. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2016.177
  20. Simmonds P., Adriaenssens E.M., Murilo Zerbini F., Abrescia N.G.A., Aiewsakun P., Alfenas-Zerbini P., et al. Four principles to establish a universal virus taxonomy. PLoS Biol. 2023; 21(2): e3001922. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001922
  21. Roux S., Adriaenssens E.M., Dutilh B.E., Koonin E.V., Kropinski A.M., Krupovic M., et al. Minimum Information about an Uncultivated Virus Genome (MIUViG). Nat. Biotechnol. 2018; 37(1): 29–37. https://doi.org/10.1038/nbt.4306
  22. Dutilh B.E., Varsani A., Tong Y., Simmonds P., Sabanadzovic S., Rubino L., et al. Perspective on taxonomic classification of uncultivated viruses. Curr. Opin. Virol. 2021; 51: 207–15. https://doi.org/10.1016/J.COVIRO.2021.10.011
  23. Mayne R., Simmonds P., Smith D.B., Adriaenssens E.M., Lefkowitz E.J., Oksanen H.M., et al. Virus taxonomy proposal summaries: a searchable and citable resource to disseminate virus taxonomy advances. J. Gen. Virol. 2025; 106(7): 002079. https://doi.org/10.1099/JGV.0.002079
  24. Shi M., Lin X.D., Tian J.H., Chen L.J., Chen X., Li C.X., et al. Redefining the invertebrate RNA virosphere. Nature. 2016; 540(7634): 539–43. https://doi.org/10.1038/nature20167
  25. Gorbalenya A.E., Pringle F.M., Zeddam J.L., Luke B.T., Cameron C.E., Kalmakoff J., et al. The palm subdomain-based active site is internally permuted in viral RNA-dependent RNA polymerases of an ancient lineage. J. Mol. Biol. 2002; 324(1): 47–62. https://doi.org/10.1016/S0022-2836(02)01033-1
  26. Iyer L.M., Aravind L., Koonin E.V. Common origin of four diverse families of large eukaryotic DNA viruses. J. Virol. 2001; 75(23): 11720–34. https://doi.org/10.1128/jvi.75.23.11720-11734.2001
  27. Koonin E.V., Dolja V.V., Krupovic M., Varsani A., Wolf Y.I., Yutin N., et al. Global organization and proposed megataxonomy of the virus world. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2020; 84(2): e00061-19. https://doi.org/10.1128/mmbr.00061-19
  28. Richardson J.S. The anatomy and taxonomy of protein structure. Adv. Protein Chem. 1981; 34: 167–339. https://doi.org/10.1016/s0065-3233(08)60520-3
  29. Gorbalenya A.E., Krupovic M., Mushegian A., Kropinski A.M., Siddell S.G., Varsani A., et al. The new scope of virus taxonomy: partitioning the virosphere into 15 hierarchical ranks. Nat. Microbiol. 2020; 5(5): 668–74. https://doi.org/10.1038/s41564-020-0709-x
  30. Wolf Y.I., Kazlauskas D., Iranzo J., Lucía-Sanz A., Kuhn J.H., Krupovic M., et al. Origins and evolution of the global RNA virome. mBio. 2018; 9(6): e02329-18. https://doi.org/10.1128/mbio.02329-18
  31. Queiroz V.F., Carvalho J.V.R.P., de Souza F.G., Lima M.T., Santos J.D., Rocha K.L.S., et al. Analysis of the genomic features and evolutionary history of pithovirus-like isolates reveals two major divergent groups of viruses. J. Virol. 2023; 97(7): e0041123. https://doi.org/10.1128/jvi.00411-23
  32. Liu Y., Demina T.A., Roux S., Aiewsakun P., Kazlauskas D., Simmonds P., et al. Diversity, taxonomy, and evolution of archaeal viruses of the class Caudoviricetes. PLoS Biol. 2021; 19(11): e3001442. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PBIO.3001442
  33. Krupovic M., Kuhn J.H., Wang F., Baquero D.P., Dolja V.V., Egelman E.H., et al. Adnaviria: a new realm for archaeal filamentous viruses with linear a-form double-stranded DNA genomes. J. Virol. 2021; 95(15): e0067321. https://doi.org/10.1128/jvi.00673-21
  34. Chang W.S., Pettersson J.H.O., Le Lay C., Shi M., Lo N., Wille M., et al. Novel hepatitis D-like agents in vertebrates and invertebrates. Virus Evol. 2019; 5(2): vez021. https://doi.org/10.1093/ve/vez021
  35. Khalfi P., Kennedy P.T., Majzoub K., Asselah T. Hepatitis D virus: Improving virological knowledge to develop new treatments. Antiviral Res. 2023; 209: 105461. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2022.105461
  36. Maes P., Alkhovsky S.V., Bào Y., Beer M., Birkhead M., Briese T., et al. Taxonomy of the family Arenaviridae and the order Bunyavirales: update 2018. Arch. Virol. 2018; 163(8): 2295–310. https://doi.org/10.1007/s00705-018-3843-5
  37. Kuhn J.H., Adkins S., Alkhovsky S.V., An W., Avšič-Županc T., Ayllón M.A., et al. Annual (2024) taxonomic update of RNA-directed RNA polymerase-encoding negative-sense RNA viruses (realm Riboviria: kingdom Orthornavirae: phylum Negarnaviricota). J. Gen. Virol. 2025; 106(6): 002077. https://doi.org/10.1099/jgv.0.002077
  38. Kuhn J.H., Adkins S., Alkhovsky S.V., Avšič-Županc T., Ayllón M.A., Bahl J., et al. 2022 taxonomic update of phylum Negarnaviricota (Riboviria: Orthornavirae), including the large orders Bunyavirales and Mononegavirales. Arch. Virol. 2022; 167(12): 2857–906. https://doi.org/10.1007/s00705-022-05546-z
  39. Mushegian A.R. Are there 1031 virus particles on earth, or more, or fewer? J. Bacteriol. 2020; 202(9): e00052-20. https://doi.org/10.1128/jb.00052-20
  40. López-García P., Gutiérrez-Preciado A., Krupovic M., Ciobanu M., Deschamps P., Jardillier L., et al. Metagenome-derived virus-microbe ratios across ecosystems. ISME J. 2023; 17(10): 1552–63. https://doi.org/10.1038/s41396-023-01431-y
  41. Koonin E.V., Kuhn J.H., Dolja V.V., Krupovic M. Megataxonomy and global ecology of the virosphere. ISME J. 2024; 18(1): wrad042. https://doi.org/10.1093/ismejo/wrad042

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1

Скачать (194KB)
Метаданные
3. Рис. 2

Скачать (184KB)
Метаданные
4. Рис. 3

Скачать (188KB)
Метаданные
5. Рис. 4

Скачать (223KB)
Метаданные
6. Рис. 5

Скачать (207KB)
Метаданные
7. Рис. 6

Скачать (170KB)
Метаданные

© Львов Д.К., Акимкин В.Г., Забережный А.Д., Борисевич С.В., Альховский С.В., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».