Halopanivirales

Halopanivirales ist eine Familie doppelsträngiger DNA-Viren, die thermophile Bakterien und halophile Archaeen infizieren. Sie enthielt zunächst nur die 2015 vom Internationalen Komitee für Taxonomie von Viren (englisch International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV) offiziell anerkannte Familie Sphaerolipoviridae. 2021 wurden diese Familie gesplittet, indem zwei Gattungen in eigene Familien innerhalb der Ordnung Halopanivirales gestellt wurden.^[2][1] Die Virusteilchen (Virionen) der Viren dieser Ordnung sind ikosaedrisch, mit einem schwanzlosen Kapsid und einer internen Lipidmembran zwischen dem Kapsid aus Protein und dem doppelsträngigen DNA-Genom. Die Gesamtorganisation der Virionen der Halopanivirales ähnelt der von Viren der Familien Tectiviridae, Corticoviridae und Turriviridae (alle im Realm Varidnaviria).

Wirte

Die Mitglieder der Familien Sphaerolipoviridae (Gattung Alphasphaerolipovirus) und Simuloviridae (Gattung Yingchengvirus, alt Betasphaerolipovirus) infizieren halophile Archaeen, während die der Familie Matshushitaviridae (Gattung Hukuchivirus, alt Gammasphaerolipovirus) sich in thermophilen Bakterien replizieren.^[3]

Systematik

Die Familie Sphaerolipoviridae war zunächst die einzige Familie im Reich (Biologie) Helvetiavirae (monotypisch) im Realm Varidnaviria. Der Realm Varidnaviria umfasst per Definition Viren mit einem vertikal gefalteten Jelly-Roll-Kapsidprotein, das Reich Helvetiavirae umfasst speziell Viren mit vertikal gefaltetem Single-Domain Jelly-Roll-Protein.^[4]

Mit der Master Species List (MSL) #36 hat das ICTV in zwei weitere Familien, Matshushitaviridae und Simuloviridae bestätigt, um die verschobenen ehemaligen Gattungen aufzunehmen:

Das ICTV hat 2021 die Gattung Gammasphaerolipovirus innerhalb der Ordnung Halopanivirales (unter neuem Namen Hukuchivirus) in die neu gebildete Schwesterfamilie Matshushitaviridae verschoben; und auch die Gattung Betasphaerolipovirus (als Yingchengvirus) in die neu gebildete Schwesterfamilie Simuloviridae gestellt. In der Familie Sphaerolipoviridae verbleibt damit nur noch eine vom ICTV bestätigte Gattung.^[1]

Ordnung Halopanivirales

• Familie Sphaerolipoviridae

• Gattung Alphasphaerolipovirus (früher Halosphaerovirus)^[5]

• Spezies Haloarcula hispanica icosahedral virus 2 (Wirt: Haloarcula hispanica)
• Spezies Haloarcula hispanica virus PH1
• Spezies Haloarcula hispanica virus SH1 (ehemalige Typusspezies)
• Spezies Haloarcula virus HCIV1 (früher Haloarcula californiae icosahedral virus 1; Wirt: Haloarcula californiae)

• Familie Matshushitaviridae

• Gattung Hukuchivirus (früher Gammasphaerolipovirus)

• Spezies Hukuchivirus IN93 (früher Thermus aquaticus virus IN93, ehem. Typusspezies; Wirt Thermus aquaticus)
• Spezies Hukuchivirus P23-77 (früher Thermus thermophilus virus P23-77; Wirt Thermus thermophilus)
• Spezies „Thermus thermophilus virus P23-65H“^[3] (ICTV-unbestätigt)
• Spezies „Thermus thermophilus virus P23-72“^[3] (ICTV-unbestätigt)

• Familie Simuloviridae

• Gattung Yingchengvirus (früher Betasphaerolipovirus)

• Spezies Yingchengvirus HJIV1 (früher Haloterrigena jeotgali icosahedral virus 1)
• Spezies Yingchengvirus NVIV1 (früher Natrinema versiforme icosahedral virus 1)
• Spezies Yingchengvirus SNJ1 (früher Natrinema virus SNJ1, Typusspezies)

Zum Reich Helvetiavirae gehört möglicherweise auch die Familie Portogloboviridae (derzeit noch ohne bestätigte Zuordnung zu einem Realm oder Reich). Die Viren dieser Familie scheinen jedoch mit denen der Sphaerolipoviridae aufgrund gemeinsamer primitiver Merkmale eng verwandt zu sein.^[6]

SNJ1

Das temperente Haloarchaeen-Virus SNJ1 zeigt lytische und lysogene Replikationszyklen. Während des lysogenen Zyklus befindet sich das Virus in seinem Wirt Natrinema sp. J7-1 in Form eines extrachromosomalen zirkulären Plasmids. Vermöge Mitomycin C-induzierter Morphogenese (Virus-Assemblierung) können große Mengen an SNJ1-Virionen produziert werden.^[7] Das SNJ1-Genom repliziert über einen Rolling-Circle-Mechanismus und wird durch das viruskodierte RepA-Protein initiiert. Dieses ist homolog zu

• den Replikationsinitiationsproteinen von archaealen Plasmiden und
• den bakteriellen Transposasen der Insertionssequenzen der IS91-Familie.

Das Virus wird dann durch Lyse der infizierten Zellen freigesetzt.^[8][9]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g} ICTV: ICTV Master Species List 2020.v1, New MSL including all taxa updates since the 2019 release, March 2021 (MSL #36)
2. ↑ ICTV: ICTV Taxonomy History for Sphaerolipoviridae (abgerufen am 19. Januar 2021)
3. ↑ ^{a b c} Alice Pawlowski, Ilona Rissanen, Jaana K. H. Bamford, Mart Krupovic, Matti Jalasvuori: Gammasphaerolipovirus, a newly proposed bacteriophage genus, unifies viruses of halophilic archaea and thermophilic bacteria within the novel family Sphaerolipoviridae. In: Arch Virol. 159, Nr. 6, 2014, S. 1541–1554. doi:10.1007/s00705-013-1970-6. PMID 2439507.
4. ↑ Eugene ;V. Koonin, Valerian V. Dolja, Mart Krupovic, A. Varsani, Y. I. Wolf, N. Yutin, M. Zerbini, J. H. Kuhn: Create a megataxonomic framework, filling all principal taxonomic ranks, for DNA viruses encoding vertical jelly roll-type major capsid proteins. In: ICTV Proposal (Taxoprop). Oktober 2019, S. 2019.003G.. doi:10.13140/RG.2.2.14886.47684.
5. ↑ Kate Porter, Sen-Lin Tang, Chung-Pin Chen, Pei-Wen Chiang, Mei-Jhu Hong, Mike Dyall-Smith: PH1: An archaeovirus of Haloarcula hispanica related to SH1 and HHIV-2, in: Archaea: 456318, 21. März 2013, doi:10.1155/2013/456318, PMID 23585730, PMC 3622292 (freier Volltext).
6. ↑ Mart Krupovic, Valerian V. Dolja, Eugene V. Koonin: The LUCA and its complex virome, in: Nature Rev Microbiol, Nr. 18, 14. Juli 2020, S. 661–670, doi:10.1038/s41579-020-0408-x.
7. ↑ Z Zhang, Y Liu, S Wang, D Yang, Y Cheng, J Hu, J Chen, Y Mei, P Shen, D H Bamford, X Chen: Temperate membrane-containing halophilic archaeal virus SNJ1 has a circular dsDNA genome identical to that of plasmid pHH205. In: Virology. 434, Nr. 2, 2012, S. 233–241. doi:10.1016/j.virol.2012.05.036. PMID 22784791.
8. ↑ Yuchen Wang, Beibei Chen, Mengzhuo Cao, Linshan Sima, David Prangishvili, Xiangdong Chen, Mart Krupovic: Rolling-circle replication initiation protein of haloarchaeal sphaerolipovirus SNJ1 is homologous to bacterial transposases of the IS91 family insertion sequences. In: Journal of General Virology. 99, Nr. 3, 2018, S. 416–421. doi:10.1099/jgv.0.001009. PMID 29458508.
9. ↑ Yuchen Wang, Linshan Sima, Jie Lv, Suiyuan Huang, Yuchen Liu, Jiao Wang, Mart Krupovic, Xiangdong Chen: Identification, Characterization, and Application of the Replicon Region of the Halophilic Temperate Sphaerolipovirus SNJ1. In: Journal of Bacteriology. 198, Nr. 14, 2016, S. 1952–1964. doi:10.1128/JB.00131-16. PMID 27137505. PMC 4936101 (freier Volltext).