Ученые достигли консенсуса по четырем принципам, которые позволят в будущем развивать и расширять таксономию вирусовУченые достигли консенсуса по четырем принципам, которые позволят в будущем развивать и расширять таксономию вирусов
В статье, опубликованной 13 февраля в журнале PLOS Biology, группа из 45 вирусологов, эволюционных биологов, биоинформатиков и структурных биологов со всего мира пришла к консенсусу по методологии классификации вирусов и представила интегрированную таксономическую основу для систематики и таксономии вирусов.
Как и все таксономические разделы, связанные с классификацией форм жизни, таксономия вирусов претерпела множество пересмотров и обновлений, основанных на новых методах и открытиях. Ранняя классификация и номенклатура вирусов основывалась на таких характеристиках, как морфология, тип нуклеиновой кислоты и восприимчивость вируса к инактивации с помощью низкого pH, высокой температуры и органических растворителей. Появление геномики и таких технологий, как высокопроизводительное секвенирование и секвенирование следующего поколения, привело к включению в классификацию геномного подхода в качестве требования к таксономии вирусов.
Универсальная таксономия вирусов необходима для всеобъемлющего представления о мире вирусов и для передачи информации о сложных эволюционных взаимоотношениях между вирусами. Однако между вирусологами, клиницистами, микробиологами и другими заинтересованными сторонами существуют значительные различия в концепциях и подходах к классификации и номенклатуре вирусов. Учитывая, что оценка вирусного разнообразия на основе фенотипических классификаций, культур in vitro и выделения штаммов оценивает видовое разнообразие вирусов в гораздо меньшем масштабе, чем оценка разнообразия на основе геномных данных, предметом споров среди вирусологов является вопрос о том, должны ли фенотипические свойства вирусов, такие как ареал хозяев, выделение вирусов в культурах клеток, патогенность, морфология и т.д., быть обязательными критериями для таксономии вирусов.
В 2016 году Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) разрешил включить в таксономию вирусы, которые были известны только на основании их геномных данных, что привело к выявлению большого количества новых вирусных таксонов. Подобно тенденции, наблюдаемой в таксономии более крупных форм жизни, это подчеркнуло необходимость единого, интегрированного таксономического подхода, включающего традиционную классификацию на основе морфологии, а также эволюционную таксономию на базе метагеномики.
С целью создания единого таксономического подхода 45 вирусологов, структурных и эволюционных биологов и биоинформатиков приняли участие во встрече, состоявшейся в апреле 2022 года в Оксфорде (Великобритания), чтобы обсудить методологию и прийти к консенсусу в отношении единого таксономического подхода к вирусам. Они обсудили согласованность недавно разработанных методов классификации, основанных на генетических данных, и фенотипических методов классификации, разработанных вирусологами на протяжении десятилетий, которые включают, помимо морфологии, ряд свойств, таких как эпидемиология и экология вируса и хозяина.
Рекомендации, предложенные группой, были сформулированы в виде четырех принципов таксономии вирусов.
Во-первых, классификация вирусов должна соответствовать наилучшей достижимой реконструкции их эволюционной истории, т.е. таксоны должны быть монофилетическими. Этот фундаментальный принцип классификации вирусов в настоящее время включен в кодекс ICTV только для ранга видов.
Во-вторых, фенотипические и экологические свойства вирусов могут учитывать, но не отменять эволюционное родство при распределении рангов.
В-третьих, альтернативные классификации, учитывающие фенотипические признаки, такие как переносчики (например, "арбовирусы"), инфицирование определенного типа хозяина (например, "миковирусы", "бактериофаги") или проявление специфической патогенности (например, "вирусы иммунодефицита человека"), могут служить важным клиническим и регуляторным целям, но часто создают полифилетические категории, не отражающие эволюционные отношения. Тем не менее, такие классификации следует поддерживать, если они служат потребностям конкретных сообществ или играют практическую клиническую или регуляторную роль. Однако их не следует рассматривать или называть таксономиями.
И, наконец, хотя основанная на эволюции система позволяет включить вирусы, обнаруженные с помощью метагеномики, в таксономию ICTV, существуют важные требования к контролю качества данных о последовательности, используемых для этих назначений.
В совокупности эти четыре принципа обеспечивают ICTV дорожную карту для интеграции новых технологий и новых открытий при разработке и расширении систем классификации вирусов. Эти принципы также обеспечивают ясность, последовательность и стандартизированный метод классификации вирусов для более широкого сообщества вирусологов.
