The order Picornavirales includes viruses that infect different kinds of eukaryotes and that share similar properties. The capsid proteins (CPs) of viruses in the order that infect unicellular organisms, such as algae, presumably possess certain characteristics that have changed little over the course of evolution, and thus these viruses may resemble the Picornavirales ancestor in some respects. Herein, we present the capsid structure of Chaetoceros tenuissimus RNA virus type II (CtenRNAV-II) determined using cryo-electron microscopy at a resolution of 3.1 Å, the first alga virus belonging to the family Marnaviridae of the order Picornavirales A structural comparison to related invertebrate and vertebrate viruses revealed a unique surface loop of the major CP VP1 that had not been observed previously, and further, revealed that another VP1 loop obscures the so-called canyon, which is a host-receptor binding site for many of the mammalian Picornavirales viruses. VP2 has an N-terminal tail, which has previously been reported as a primordial feature of Picornavirales viruses. The above-mentioned and other critical structural features provide new insights on three long-standing theories about Picornavirales: (i) the canyon hypothesis, (ii) the primordial VP2 domain swap, and (iii) the hypothesis that alga Picornavirales viruses could share characteristics with the Picornavirales ancestor.IMPORTANCE Identifying the acquired structural traits in virus capsids is important for elucidating what functions are essential among viruses that infect different hosts. The Picornavirales viruses infect a broad spectrum of hosts, ranging from unicellular algae to insects and mammals and include many human pathogens. Those viruses that infect unicellular protists, such as algae, are likely to have undergone fewer structural changes during the course of evolution compared to those viruses that infect multicellular eukaryotes and thus still share some characteristics with the Picornavirales ancestor. This article describes the first atomic capsid structure of an alga Marnavirus, CtenRNAV-II. A comparison to capsid structures of the related invertebrate and vertebrate viruses identified a number of structural traits that have been functionally acquired or lost during the course of evolution. These observations provide new insights on past theories on the viability and evolution of Picornavirales viruses.

中文翻译：

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Picornavirales级海洋藻类病毒的衣壳结构。

Picornavirales命令包括感染不同种类真核生物并具有相似特性的病毒。按感染单细胞生物（如藻类）的顺序排列的病毒衣壳蛋白（CP）可能具有某些特征，这些特征在进化过程中几乎没有变化，因此这些病毒在某些方面可能类似于Picornavirales祖先。在本文中，我们介绍了使用冷冻电子显微镜以3.1的分辨率确定的II型Chaetoceros tenuissimus RNA病毒（CtenRNAV-II）的衣壳结构，其是第一个藻类病毒，属于Picornavirales订单的Marnaviridae家族。无脊椎动物和脊椎动物病毒显示出主要CP VP1的独特表面环，这是以前未曾观察到的，此外，他发现另一个VP1环遮挡了所谓的峡谷，该峡谷是许多哺乳动物Picornavirales病毒的宿主受体结合位点。VP2具有一个N末端尾巴，先前已报道它是Picornavirales病毒的原始特征。上面提到的以及其他关键的结构特征提供了关于Picornavirales的三个长期理论的新见解：（i）峡谷假说，（ii）原始VP2域交换，以及（iii）海藻Picornavirales病毒可以共享特征的假说重要信息识别病毒衣壳中获得的结构特征对于阐明感染不同宿主的病毒的基本功能至关重要。Picornavirales病毒可感染多种宿主，从单细胞藻类到昆虫和哺乳动物，其中包括许多人类病原体。与那些感染多细胞真核生物的病毒相比，那些感染单细胞生物（如藻类）的病毒在进化过程中可能经历了较少的结构变化，因此仍与Picornavirales祖先具有某些特征。本文介绍了藻类Marna病毒CtenRNAV-II的第一个原子衣壳结构。与相关无脊椎动物和脊椎动物病毒的衣壳结构的比较确定了在进化过程中已获得功能或丧失的许多结构性状。这些观察结果提供了关于Picornavirales病毒的生存能力和进化的过去理论的新见解。与那些感染多细胞真核生物的病毒相比，那些感染单细胞生物（如藻类）的病毒在进化过程中可能经历了较少的结构变化，因此仍与Picornavirales祖先具有某些特征。本文介绍了藻类Marna病毒CtenRNAV-II的第一个原子衣壳结构。与相关无脊椎动物和脊椎动物病毒的衣壳结构的比较确定了许多在进化过程中已获得或丧失的结构性状。这些观察结果提供了关于Picornavirales病毒的生存能力和进化的过去理论的新见解。与那些感染多细胞真核生物的病毒相比，那些感染单细胞生物（如藻类）的病毒在进化过程中可能经历了较少的结构变化，因此仍与Picornavirales祖先具有某些特征。本文介绍了藻类Marna病毒CtenRNAV-II的第一个原子衣壳结构。与相关无脊椎动物和脊椎动物病毒的衣壳结构的比较确定了许多在进化过程中已获得或丧失的结构性状。这些观察结果提供了关于Picornavirales病毒的生存能力和进化的过去理论的新见解。与感染多细胞真核生物的那些病毒相比，它们在进化过程中可能经历了较少的结构变化，因此仍与Picornavirales祖先具有某些特征。本文介绍了藻类Marna病毒CtenRNAV-II的第一个原子衣壳结构。与相关无脊椎动物和脊椎动物病毒的衣壳结构的比较确定了在进化过程中已获得功能或丧失的许多结构性状。这些观察结果提供了关于Picornavirales病毒的生存能力和进化的过去理论的新见解。与感染多细胞真核生物的那些病毒相比，它们在进化过程中可能经历了较少的结构变化，因此仍与Picornavirales祖先具有某些特征。本文介绍了藻类Marna病毒CtenRNAV-II的第一个原子衣壳结构。与相关无脊椎动物和脊椎动物病毒的衣壳结构的比较确定了许多在进化过程中已获得或丧失的结构性状。这些观察结果提供了关于Picornavirales病毒的生存能力和进化的过去理论的新见解。与相关无脊椎动物和脊椎动物病毒的衣壳结构的比较确定了许多在进化过程中已获得或丧失的结构性状。这些观察结果提供了关于Picornavirales病毒的生存能力和进化的以往理论的新见解。与相关无脊椎动物和脊椎动物病毒的衣壳结构的比较确定了在进化过程中已获得功能或丧失的许多结构性状。这些观察结果提供了关于Picornavirales病毒的生存能力和进化的过去理论的新见解。