Guelinviridae

Guelinviridae
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Phage CPS2, Gattung Brucesealvirus[3]

Systematik
Klassifikation:Viren
Realm:Duplodnaviria[2]
Reich:Heunggongvirae
Phylum:Uroviricota
Klasse:Caudoviricetes[1]
Ordnung:incertae sedis
Familie:Guelinviridae[1]
Taxonomische Merkmale
Genom:dsDNA linear
Baltimore:Gruppe 1
Symmetrie:ikosaedrisch, tailed
(Podoviren)
Wissenschaftlicher Name
Guelinviridae
Links
ICTV Taxon History:202010054

Guelinviridae ist die Bezeichnung für eine 2021 vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) neu eingerichtete Familie von Viren mit sog. Kopf-Schwanz-Aufbau (Klasse Caudoviricetes),[4] die als Bakteriophagen Bakterien der Gattung Clostridium parasitieren.

Historie

Die Familie wurde 2020 vorgeschlagen, um für im weiteren Sinne Phi29-ähnliche Viren (d. h. insbesondere mit Podoviren-Morphologie), mit Bakterienwirten aus der Gattung Clostridium eine korrekte Taxonomie zu etablieren. Das International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) hat diesen Vorschlag in der ersten Jahreshälfte 2021 offiziell bestätigt. Die Familie hat mit diesem Stand aktuell vier bestätigte Gattungen, zwei davon in einer Unterfamilie namens Denniswatsonvirinae.[2][4]

Systematik

Die Familie Guelinviridae setzt sich nach ICTV MSL #36 wie folgt zusammen:[2][4]

Familie Guelinviridae (2021 ausgegliedert aus der ehemaligen Familie Podoviridae)

  • Unterfamilie Denniswatsonvirinae
  • Gattung Capvunavirus
  • Spezies Clostridium-Virus CpV1 (en. Clostridium virus CpV1), mit Referenzstamm Clostridium-Phage CpV1 (en. Clostridium phage CpV1, ΦCPV1, phiCPV1)[5]
  • Gattung Gregsiragusavirus
  • Spezies Clostridium-Virus CPD2 (en. Clostridium virus CPD2), mit Referenzstamm Clostridium-Phage CPD2 (en. Clostridium phage CPD2)[6]
  • Spezies Clostridium-Virus CPS1 (en. Clostridium virus CPS1), mit Referenzstamm Clostridium-Phage CPS1 (en. Clostridium phage CPS1)[7]
  • Spezies Clostridium-Virus phi24R (en. Clostridium virus phi24R), mit Referenzstamm Clostridium-Phage phi24R (en. Clostridium phage phi24R, ΦCP24R)[8]
  • Unterfamilie nicht zugewiesen
  • Gattung Brucesealvirus
  • Spezies Clostridium-Virus CPS2 (en. Clostridium virus CPS2), mit Referenzstamm Clostridium-Phage CPS2 (en. Clostridium phage CPS2, CPS2)[9][10][3]
  • Spezies Clostridium-Virus phiCP7R (en. Clostridium virus phiCP7R, veraltet Podovirus ΦCP7R, φCP7R), mit Referenzstamm Clostridium-Phage phiCP7R (en. Clostridium phage phiCP7R, φCP7R)[11][10][3]
  • Spezies Clostridium-Virus phiCPV4 (en. Clostridium virus phiCPV4), mit Referenzstamm Clostridium-Phage phiCPV4 (en. Clostridium phage phiCPV4, φCPV4)[12][10]
  • Spezies Clostridium-Virus phiZP2 (en. Clostridium virus phiZP2), mit Referenzstamm Clostridium-Phage phiZP2 (en. Clostridium phage phiZP2, φZP2)[13][10][3]
  • Gattung Susfortunavirus (ursprünglich vorgeschlagen mit ungültiger Endung „Susfortunaviridae“)[10]
  • Spezies Clostridium-Virus susfortuna (en. Clostridium virus susfortuna), mit Referenzstamm Clostridium-Phage susfortuna (en. Clostridium phage susfortuna)[14][10]
  • Spezies „Clostridium-Phage CPD7“ (en. „Clostridium phage CPD7“, Vorschlag)[15][10]

Beschreibung

Genomkarte von Phage CPS2, Gattung Brucesealvirus

Gattung Brucesealvirus

Phagen dieser Gattung wurden in Korea, Russland und den USA isoliert (Die Phagen φCPV4 und φZP2 wurden in der Region Moskau isoliert, φCP7R dagegen im Südosten der USA). Der Phage CPS2 besitzt ein ikosaedrischen Kopf (Kapsid) mit einem Durchmesser von ca. 40 nm und eine nicht-kontraktilen Schwanzstruktur mit einer Länge von 15 nm (von der Basisplatte des Viruspartikels bis zur Schwanzfaser). Er parasitiert das Bakterium Clostridium perfringens als Wirt.[3][4] Dies wurde nachgewiesen für den Stamm C. perfringens ATCC 13124[3]

Das Genom ist eine lineare Doppelstrang-DNA (dsDNA) mit invertierten terminalen Repeats (Inverted Terminal Repeats, ITRs) an den Enden des Phagengenoms. Sie haben eine Länge von 366 bp (Basenpaaren). Darüber hinaus kodiert das CPS2-Genom eine mutmaßliche Typ-B-DNA-Polymerase, die in einem proteinprimierten Replikationsmechanismus verwendet wird.[3][4] Die ITRs des φCPV4-Genoms waren 28 bp lang, die des φZP2-Genoms 30 bp und die des φCP7R-Genoms 25 bp.[4]

Gattung Gregsiragusavirus

Der Bakteriophage ΦCP24R wurde aus dem Rohabwasser einer Kläranlage isoliert. Bei einem Isolat von Clostridium perfringens Typ A wurde lytische Aktivität des Phagen nachgewiesen. Die Elektronenmikroskopie zeigte ein kleines Virion mit ikosaedrischem Kapsid von 44 nm Durchmesser mit kurzer, nicht-kontraktiler Schwanzstruktur (podovirenartig).[16]

Gattung Capvunavirus

Der Phage phiCpV1 wurde aus Abfällen von Geflügelfarmen in Moskau (Russland) isoliert. Die Virionen (Viruspartikel) haben einen ikosaedrischen Kopf von etwa 42 nm im Durchmesser, der und Kragen hat ca. 23 nm Durchmesser. Die komplexe Schwanzstruktur hat eine Länge von 37 nm.[4][17][4]

Das Genom von phiCpV1 hat LTRs von 25 bp Länge, an die Proteine kovalent gebunden sind.[17][4]

Gattung Susfortunavirus

Der Clostridium-Phage susfortuna wurde in Dänemark, Clostridium-Phage CPD2 in Korea isoliert. CPD2 ist kultivierbar auf dem Stamm Clostridium perfringens SM3. Auch die Kandidatenspezies Clostridium-Phage CPD7 (mutmaßlich in derselben Gattung) infiziert Clostridium perfringens.[10][4]

Etymologie

  • Familie Guelinviridae: Dieses Taxon ist benannt zu Ehren von Antonina Guelin geb. Chtchedrina (auch Shedrina), 1904 Sankt Petersburg – 1988 Paris. Von 1944 bis 1969 war sie mit dem „service du bactériophage“ verbunden, insbesondere mit Phagen von Clostridium perfringens und Clostridium histolyticum[18][4] Sie isolierte einige der ersten Clostridium-Phagen.[4]
  • Unterfamilie Denniswatsonvirinae: Dieses Taxon ist zu Ehren des Kanadiers Dr. Dennis W. Watson (1914–2008) benannt. Er kam 1949 an die University of Minnesota und wurde dort für 20 Jahre Leiter der mikrobiologischen Abteilung der medizinischen Fakultät. Er ist ebenfalls einer der ersten Wissenschaftler, der Clostridium-Phagen isolierte (1950).[4]
  • Gattung Gregsiragusavirus: Diese Gattung ist zu Ehren von Dr. Gregory Siragusa (geb. 1960) benannt. Er war zusammen mit Dr. Bruce Seal für die Isolierung und Beschreibung mehrerer Phagen von Clostridium perfringens verantwortlich.[4]
  • Gattung Capvunavirus: Benannt nach dem ersten Isolat dieser Gattung, dem Clostridium-Pphagen CpV1.
  • Gattung Susfortunavirus: Ebenfalls benannt nach dem ersten Isolat dieser Gattung, hier dem Clostridium-Phagen susfortuna.

Einzelnachweise

  1. ↑ a b ICTV: ICTV Master Species List 2021.v2, New MSL including some corrections.
  2. ↑ a b c ICTV: ICTV Master Species List 2020.v1, New MSL including all taxa updates since the 2019 release, March 2021 (MSL #36)
  3. ↑ a b c d e f g Eunsu Ha, Bokyung Son, Sangryeol Ryu: Clostridium perfringens Virulent Bacteriophage CPS2 and Its Thermostable Endolysin LysCPS2, in: MDPI Viruses, Band 10, Nr. 5, Special Issue Biotechnological Applications of Phage and Phage-Derived Proteins, 251, 11. Mai 2018, doi:10.3390/v10050251
  4. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o Evelien M. Adriaenssens, I. Tolstoy, M. Łobocka, Liliana Cristina Moraru, Jakub Barylski, Y. Tong, A. M. Kropinski: 2020.066B.R.Guelinviridae.zip (docx, xlsx), Vorschlag an das ICTV: Create one new family (Guelinviridae) of Clostridium phages including one new subfamily, four new genera and nine new species (Caudovirales), Juli 2020
  5. ↑ NCBI: Clostridium phage CpV1
  6. ↑ NCBI: Clostridium phage CPD2
  7. ↑ NCBI: Clostridium phage CPS1
  8. ↑ NCBI: Clostridium phage phi24R
  9. ↑ NCBI: Clostridium phage CPS2
  10. ↑ a b c d e f g h Julie Stenberg Pedersen, Witold Kot, Maja Plöger, Réne Lametsh, Horst Neve, Charles M. A. P. Franz, Lars Hestbjerg Hansen: A Rare, Virulent Clostridium perfringens Bacteriophage Susfortuna Is the First Isolated Bacteriophage in a New Viral Genus, in: PHAGE, Band 1, Nr. 4, 16. Dezember 2020, doi:10.1089/phage.2020.0038
  11. ↑ NCBI: Clostridium phage phiCP7R
  12. ↑ NCBI: Clostridium phage phiCPV4
  13. ↑ NCBI: Clostridium phage phiZP2
  14. ↑ NCBI: Clostridium phage susfortuna
  15. ↑ NCBI: Clostridium phage CPD7 (species)
  16. ↑ C. A. Morales, B. B. Oakley, J. K. Garrish, G. R. Siragusa, M. B. Ard, B. S. Seal: Complete genome sequence of the podoviral bacteriophage ΦCP24R, which is virulent for Clostridium perfringens, in: Arch Virol., Band 157, Nr. 2, Epub 5. Januar 2012, S. 769–772, doi:10.1007/s00705-011-1218-2, PMID 22218967
  17. ↑ a b Nikolay V. Volozhantsev, Vladimir V. Verevkin, Vasily A. Bannov, Valentina M. Krasilnikova, Vera P. Myakinina, Eugeni L. Zhilenkov, Edward A. Svetoch, Norman J. Stern, Brian B. Oakley, Bruce S. Seal: The genome sequence and proteome of bacteriophage ΦCPV1 virulent for Clostridium perfringens, in: Virus Research, Band 155, S. 433–439, Epub 7. Dezember 2010, doi:10.1016/j.virusres.2010.11.012
  18. ↑ Antonina Guelin (1904-1988), Archives Institut Pasteur (französisch)

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Autor/Urheber: Eunsu Ha, Bokyung Son, Sangryeol Ryu, Lizenz: CC BY-SA 4.0
Characterization of Clostridium perfringens virulent phage CPS2 (genus Brucesealvirus, fam. Guelinviridae, Order Caudovirales: genome map of CPS2. Red: structure and packaging, blue: DNA replication, green: host lysis, black: hypothetical protein. Twenty-five putative ORFs were predicted in the CPS2 genome.
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Autor/Urheber: Eunsu Ha, Bokyung Son, Sangryeol Ryu, Lizenz: CC BY-SA 4.0
Characterization of Clostridium perfringens virulent phage CPS2 (genus Brucesealvirus, fam. Guelinviridae, Order Caudovirales: TEM image of CPS2