Dicistroviridae

Dicistroviridae

Schemazeichnung: Virion der Dicistro­viridae

Systematik
Klassifikation:Viren
Realm:Riboviria[2][1]
Reich:Orthornavirae[1]
Phylum:Pisuviricota[1]
Klasse:Pisoniviricetes[1]
Ordnung:Picornavirales
Familie:Dicistroviridae
Taxonomische Merkmale
Genom:ss(+)RNA
Baltimore:Gruppe 4
Symmetrie:ikosaedrisch
Hülle:keine
Wissenschaftlicher Name
Dicistroviridae
Links
NCBI Taxonomy:39729
ViralZone (Expasy, SIB):36
ICTV Taxon History:201901911

Die Dicistroviridae sind eine Familie von RNA-Viren, die verschiedene Insektenarten infizieren. Die Dicistroviridae infizieren unter anderem Röhrenblattläuse (Aphididae), Fliegen, Zwergzikaden, Bienen, Ameisen und Seidenspinner.[3][4][5]

Aufbau

Virion

Molekulare Oberflächen des Triatoma-Virus (TrV) und Grillen-Paralyse-Virus (CrPV). VPn = CPn.

Discistroviren besitzen ein unbehülltes ikosaedrisches Kapsid von etwa 30 nm Durchmesser mit der Triangulationszahl pseudo-3. Das Kapsid besteht aus vier Kapsidproteinen CP1–4, von denen CP1–3 an der Oberfläche des Kapsids liegen und CP4 an der Innenseite des Kapsids.[6]

Genom

Genom der Dicistroviridae (allgemein)
Genom des Grillen-Paralyse-Virus (CrPV)

Dicistroviridae besitzen ein Genom aus einem einzelsträngigen RNA-Molekül positiver Polarität, das am 5'-Ende das virale Protein VPg trägt und am 3'-Ende einen Poly-A-Schwanz. Der Name Dicistroviridae stammt vom dicistronischen Aufbau des Genoms, sie besitzen zwei nicht überlappende offene Leseraster. Einige Dicistroviren wurden ursprünglich zu den Picornaviren gezählt. Die Dicistroviridae gehören zusammen mit weiteren Familien wie den Picornaviridae, den Iflaviridae und den Secoviridae (letztere beinhalten die früheren Familien Sequiviridae und Comoviridae)[7][8] zur Virusordnung Picornavirales, die Picornavirales werden ihrerseits zusammen mit weiteren Familien wie den Potyviridae und Totiviridae zur vorgeschlagenen Gruppe picornavirus-like superfamily vereint.[9] Diese Superfamilie (eigentlich Superordnung) besitzt die Reihenfolge der Gene im Genom Hel(Helicase)-Pro(Protease)-RdRp(RNA-Polymerase) und im zweiten offenen Leseraster CP1-CP4-CP2-CP3. Im Gegensatz zu den meisten anderen Vertretern der Superfamilie befinden sich die Kapsidproteine am 3'-Ende des Genoms und nur Dicistroviren und Comoviren besitzen zwei offene Leseraster.

Die Cripaviren besitzen jeweils eine IRES am 5'-Ende von beiden offenen Leserastern,[10] die als alternativer Translationsstartpunkt verwendet wird.[11][12] Über einen Leserastersprung entsteht beim Grillen-Paralyse-Virus aus dem ersten offenen Leseraster das Protein VP1A.

Proteine

Aus dem Genom wird aus jedem offenen Leseraster ein Polyprotein erzeugt, das durch Proteolyse in seine endgültigen Bestandteile gespalten wird.

Systematik

Innere Systematik

Die Familie Dicistroviridae (früher dicistro-like viruses) besteht nach ICTV mit Stand Mitte April 2024 aus drei Gattungen (Genera):[13][14]

  • Genus: Aparavirus
    • Spezies: Aparavirus apisacutum (ehem. Typus) mit Akutes Bienenparalysevirus (englisch englisch Acute bee paralysis virus, ABPV)[15][16][17][18]
    • Spezies: Aparavirus cancerluti mit Mud crab virus alias Mud crab dicistrovirus 1 (MCV)[19] – befällt Schwimmcrabben der Gattung Scylla
    • Spezies: Aparavirus israelense mit Israelisches Akute-Paralyse-Virus alias Israelisches Akute-Bienenparalyse-Virus (en. Israeli acute paralysis virus, IAPV)[20]
    • Spezies: Aparavirus kashmirense mit Kaschmir-Bienen-Virus (en. englisch Kashmir bee virus, KBV)[21]
    • Spezies: Aparavirus tauraense mit Taurasyndrom-Virus (en. englisch Taura syndrome virus, TSV)
    • Spezies: Aparavirus vallesi mit Solenopsis invicta virus 1 (SINV-1, SINV1) – ein Feuerameisenvirus, Spezies Solenopsis invicta
  • Genus Cripavirus (früher Cricket paralysis-like viruses)
    • Spezies: Cripavirus drosophilae mit Drosophila C virus (DCV)
    • Spezies: Cripavirus grylli (ehem. Typus) mit Grillen-Paralyse-Virus (en. englisch Cricket paralysis virus, CrPV)[22][23]
    • Spezies: Cripavirus mortiferum mit Aphid lethal paralysis virus alias 'Aphid lethal virus (ALPV)[15][24]
    • Spezies: Cripavirus porteri mit Solenopsis invicta virus 6 (SINV-6, SINV6) – ein Feuerameisenvirus, Spezies Solenopsis invicta
    • Spezies: Cripavirus ropadi mit Rhopalosiphum padi virus (RhPV)
  • Genus Triatovirus
    • Spezies: Triatovirus himetobi mit Himetobi P virus (HiPV)
    • Spezies: Triatovirus hocoagulatae mit Homalodisca coagulata virus 1 (HoCV-1, HoCV1)
    • Spezies: Triatovirus nigereginacellulae mit Schwarzes Königinnenzellvirus (en. englisch Black queen cell virus, BQCV) – ein Honigbienenvirus
    • Spezies: Triatovirus plastali mit Plautia stali intestine virus (PSIV)
    • Spezies: Triatovirus triatomae (ehem. Typus) mit Triatoma-Virus (en. englisch Triatoma virus, TrV) − befällt Raubwanzen der Gattung Triatoma in der Unterfamilie Triatominae
  • ohne Gattungszuweisung (Vorschläge, Auswahl)[25]
    • Acheta domesticus virus[26]
    • Spezies „Alloteropsis semialata dicistro-like virus 1“
    • Spezies „Arabidopsis halleri dicistro-like virus 1“
    • Spezies „Big Sioux River virus“ (BSRV)[15]
    • Spezies „Blackberry virus Z“
    • ?Spezies „Cloudy wing virus“ mit „Trübes Flügelvirus“ (CWV)[27][28][17]

Weitere Vorschläge finden sich bei Wamonje et al. (2017).[29]

Äußere Systematik

Das ICTV hat mit der Master species List (MSL) #35 vom März 2020 die Dicistroviridae der Ordnung Picornavirales zugeordnet.[30] Ein Kladogramm findet sich dort unter Picornavirales §ICTV Master Species List #35.

Literatur

  • Y. P. Chen et al.: Family Dicistroviridae. In: A. M. Q. King, M. J. Adams, E. B. Carstens, Elliot J. Lefkowitz (Hrsg.): Virus Taxonomy. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Amsterdam 2012. S. 840–842 ISBN 978-0-12-384684-6.
  • D. M. Knipe, Peter M. Howley, D. E. Griffin (Hrsg.): Fields Virology. 5. Auflage, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7.
Commons: Dicistroviridae – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • MeSH Dicistroviridae
  • Dicistroviridae. ViralZone, Swiss Institute of Bioinformatics (SIB)
  • Index of Viruses – Dicistroviridae. In: C. Büchen-Osmond (Hrsg.): ICTVdB - The Universal Virus Database, version 4. Columbia University, New York 2009. ncbi.nlm.nih.gov.

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d ICTV: ICTV Taxonomy history: Enterovirus C, EC 51, Berlin, Germany, July 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
  2. ↑ ICTV Master Species List 2018b.v2. MSL #34, März 2019
  3. ↑ LE Hunnicutt, WB Hunter, RD Cave, CA Powell, JJ Mozoruk: Genome sequence and molecular characterization of Homalodisca coagulata virus-1, a novel virus discovered in the glassy-winged sharpshooter (Hemiptera: Cicadellidae). In: Virology, 2006, 350, S. 67–78.
  4. ↑ J. R. de Miranda, G. Cordoni, G. Budge: The Acute bee paralysis virus-Kashmir bee virus-Israeli acute paralysis virus complex. In: Journal of Invertebrate Pathology, 2010, 103, S. S30-S47
  5. ↑ SM Valles, CA Strong, PM Dang, WB Hunter, RM Pereira, DH Oi, AM Shapiro, DF Williams: A picorna-like virus from the red imported fire ant, Solenopsis invicta: initial discovery, genome sequence, and characterization. In: Virology, 2004, 328, S. 151–157.
  6. ↑ W. B. Hunter, C. S. Katsar, J. X. Chaparro: Molecular analysis of capsid protein of Homalodisca coagulata virus-1, a new leafhopper-infecting virus from the glassy-winged sharpshooter, Homalodisca coagulata. In: Journal of Insect Science, 2006, 6, S. 31
  7. ↑ ICTV:Reports: Picornavirales > Secoviridae (Memento desOriginals vom 24. Januar 2019 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/talk.ictvonline.org, April 2017
  8. ↑ Siehe Picornavirales §Äußere Systematik
  9. ↑ Eugene V. Koonin, Valerian V. Dolja, Mart Krupovic: Origins and evolution of viruses of eukaryotes: The ultimate modularity. In: Virology, Mai 2015, S. 479–480. 2–25, Epub 12. März 2015, PMC 5898234 (freier Volltext), PMID 25771806
  10. ↑ Y Kanamori, Nakashima N: A tertiary structure model of the internal ribosome entry site (IRES) for methionine-independent initiation of translation. In: RNA. 7. Jahrgang, Nr. 2, 2001, S. 266–274, doi:10.1017/S1355838201001741, PMID 11233983, PMC 1370084 (freier Volltext) – (englisch).
  11. ↑ Malys N, McCarthy JEG: Translation initiation: variations in the mechanism can be anticipated. In: Cellular and Molecular Life Sciences. 68. Jahrgang, Nr. 6, 2010, S. 991–1003, doi:10.1007/s00018-010-0588-z, PMID 21076851 (englisch).
  12. ↑ M. I. Hertz, S. R. Thompson: Mechanism of translation initiation by Dicistroviridae IGR IRESs. In: Virology. Band 411, Nummer 2, März 2011, S. 355–361, ISSN 1096-0341. doi:10.1016/j.virol.2011.01.005. PMID 21284991. PMC 3076094 (freier Volltext).
  13. ↑ ICTV: Taxonomy Browser.
  14. ↑ ICTV: Virus Metadata Resource (VMR).
  15. ↑ a b c Laura M. Brutscher, Katie F. Daughenbaugh, Michelle L. Flenniken: Antiviral Defense Mechanisms in Honey Bees. In: Current Opinion in Insect Science, Band 10, August 2015, S. 71–82; doi:10.1016/j.cois.2015.04.016, PMID 26273564, PMC 4530548 (freier Volltext) (englisch).
  16. ↑ Benjamin Dainat, Anton Imdorf, Jean-Daniel Charrière, Peter Neumann: Bienenviren (Teil 2). (PDF) In: Schweizerische Bienen-Zeitung, 5/2008, Zentrum für Bienenforschung, Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 3003 Bern.
  17. ↑ a b Annegret Wagner: Tote Bienen: Vergiftung oder Virusinfektion? In: Tierarzt, 15. Dezember 2019.
  18. ↑ Bienenparalyse Viren. In: Die Honigmacher, Deutscher Imkerbund e. V., Anfängerkurs. Stand: 5. Oktober 2015.
  19. ↑ Yuanzhu Gao, Shanshan Liu, Jiamiao Huang, Qianqian Wang, Kunpeng Li, Jian He, Jianguo He, Shaoping Weng, Qinfen Zhang: Cryo-EM structures of novel viruses from mud crab Scylla paramamosain with multiple infections. In: Journal of Virology, Band 93, Nr. 7, 16. Januar 2019, pii: JVI.02255-18. doi:10.1128/JVI.02255-18, PMID 30651355 (englisch).
  20. ↑ Elke Genersch: Bienenviren, ein kurzer Überblick. (PDF; 463 kB) Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e. V.; abgerufen am 28. Januar 2021.
  21. ↑ NCBI: Kashmir bee virus.
  22. ↑ Cricket paralysis virus. ICTV 8th Report, Virusworld.
  23. ↑ Picornaviren. In: Lexikon der Biologie auf Spektrum.de.
  24. ↑ S. Liu, D. Vijayendran, J. Carrillo-Tripp, W. A. Miller, B. C. Bonning: Analysis of new aphid lethal paralysis virus (ALPV) isolates suggests evolution of two ALPV species. In: J Gen Virol., Band 95, Nr. 12, Dezember 2014, S. 2809–2819; doi:10.1099/vir.0.069765-0, PMID 25170050 (englisch).
  25. ↑ NCBI Taxonomy Browser: unclassified Dicistroviridae.
  26. ↑ NCBI: Acheta domesticus virus (species).
  27. ↑ Norman Carreck, Brenda V Ball, Stephen J Martin: The epidemiology of cloudy wing virus infections in honey bee colonies in the UK. In: Journal of Apicultural Research, Band 49, Nr. 1, S. 66–71, Januar 2010; doi:10.3896/IBRA.1.49.1.09, ResearchGate: 229086935 (englisch).
  28. ↑ Hélène Berthoud, Anton Imdorf, Jean-Daniel Charrière, Monika Haueter, Peter Fluri: Bienenviren – ein wenig bekanntes Gebiet. (PDF; 132 kB) Zentrum für Bienenforschung, Agroscope Liebefeld-Posieux, Liebefeld / Bern 2005.
  29. ↑ Francis O. Wamonje, George N. Michuki Luke A. Braidwood Joyce N. Njuguna, Musembi Mutuku Appolinaire Djikeng, Jagger J. W. Harvey, John P. Carr: Viral metagenomics of aphids present in bean and maize plots on mixed-use farms in Kenya reveals the presence of three dicistroviruses including a novel Big Sioux River virus-like dicistrovirus. In: Virology Journal, Band 14, Nr. 1, 2. Oktober 2017, S. 188; doi:10.1186/s12985-017-0854-x, PMID 28969654, PMC 5625602 (freier Volltext) (englisch).
  30. ↑ ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35)

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OPSR.Dic.Fig2.Dicistroviridae.v4.png
Autor/Urheber: S. M Valles​, Y Chen​, A. E Firth​, D. M. A Guérin, Y Hashimoto​, S Herrero, J. R de Miranda​, and E Ryabov, Lizenz: CC BY 4.0
Dicistroviridae. Genome structure of cricket paralysis virus. The RNA genome contains two non-overlapping ORFs separated by an intergenic region (IGR). The 5′-proximal ORF encodes the nonstructural proteins: RNA helicase (Hel), cysteine protease (Pro), and RNA-dependent RNA polymerase (RdRP). The structural proteins are encoded by the 3′-proximal ORF and are expressed as a polyprotein that is subsequently processed to yield three major structural proteins (VP1, VP2 and VP3). A fourth structural protein, VP4, is the N-terminal extension of VP3, which is cleaved from the precursor VP0. This small peptide is considered to be involved in membrane alterations required for genome transfer to the cytoplasm of host cells during infection. Indeed, recent independent studies have shown that recombinant VP4 from both cricket paralysis virus and triatoma virus forms pores in model membranes (Sanchez-Eugenia et al., 2015, Kerr et al., 2015). Distinct internal ribosome entry sites (IRES) are located in the 5′-UTR and IGR. The genome has a small peptide covalently linked to the 5′-end (genome-linked virus protein, VPg) and a 3′-polyadenylated terminus.
Dicistroviridae virion image.svg
Autor/Urheber: ViralZone, SIB Swiss Institute of Bioinformatics, Philippe Le Mercier et al., Lizenz: CC BY 4.0
Schemazeichnungen von Virusteilchen der Familie Dicistroviridae
Dicistroviridae genome.svg
Autor/Urheber: ViralZone, SIB Swiss Institute of Bioinformatics, Philippe Le Mercier et al., Lizenz: CC BY 4.0
Genomkarte der Familie Dicistroviridae
Mn5025fig1mag(a).jpg
Autor/Urheber: Gaëlle Squires, Joan Pous, Jon Agirre, Gabriela S. Rozas-Dennis, Marcelo D. Costabel, Gerardo A. Marti, Jorge Navaza, Stéphane Bressanelli, Diego M. A. Guérinb, and Felix A. Reya, Lizenz: CC BY 4.0
Molecular surfaces of Triatoma virus (TrV) and Cricket paralysis virus (CrPV; PDB entry 1b35). The individual proteins are coloured according to the following code: VP1, blue; VP2, green; VP3, red. The structures are on the same scale. TrV displays characteristic surface projections formed by VP1 and VP3 around the fivefold axes, while there is a depression at the twofold axes of TrV.