Redondoviridae

Die Redondoviren (wissenschaftlich Redondoviridae) sind eine Familie von Viren, die bei metagemomischen Untersuchungen von DNA-Sequenzen aus (hauptsächlich) menschlichen Proben gefunden wurden, insbesondere im Zusammenhang mit Periodontitis und in den Lungen von Intensivpflegepatienten. Die Struktur (Morphologie) dieser Viren ist noch unbekannt, die Existenz der Redondoviren gilt bisher einzig aufgrund der molekularbiologischen Daten (den so genannten Contigs) als gesichert. Die Entdeckung erfolgte, indem 2017 und 2019 die bronchoalveoläre Lavage von zwei Empfängern einer Spenderlunge nach viralen Genomen durchsucht wurde.

Die Redondoviren werden aufgrund ihrer Genomstruktur zu den sogenannten CRESS-DNA-Viren (offiziell Cressdnaviricota) gestellt.^[2]

In der Familie Redondoviridae gibt es nur eine vom ICTV bestätigte Gattung, Torbevirus. Diese wird in zwei Arten (Spezies) unterteilt, Brisavirus und Vientovirus.^[2][3] Auf der Grundlage der viralen Genomstruktur wurden jeweils mehrere Stämme vorgeschlagen.

Etymologie

Beide Gattungen – und auch die Familie – sind nach spanischen Begriffen benannt worden: spanisch redondo bedeutet rund, was auf die (vermutete) zirkuläre Struktur ihres Genoms hinweist; brisa und viento sind spanische Ausdrücke für Brise bzw. Wind – die Viren wurden schließlich in den Atemwegen von Patienten gefunden.^[2] Der Name Redondoviridae wurde von Arwa Abbas et al. 2019 vorgeschlagen^[4] und vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) 2020 mit der Master Species List 2019.v1 (#35) bestätigt.^[1][2]

Die Bezeichnung Cressdnaviricota (bzw. CRESS-DNA-Viren) erklärt sich mit ihrer einem zirkulären Erbgut (c von englisch circular), der Tatsache, dass ein Rep-Protein (r) kodiert (e von en. encoding) wird, und der Einzelstrang-DNA (ss von en. single stranded).^[3][5]

Pathologie

Es ist nicht bekannt, ob die Viren überhaupt eine Krankheit auslösen. Allein aufgrund der Metagenomik kann nicht ohne weiteres geschlossen werden, ob der Mensch selbst Wirt eines (nur durch ein Contig identifizierten) mutmaßlichen Virus ist, oder vielleicht ein (wie die Darmbakterien) mit dem Menschen vergesellschafteter Einzeller.^[6][7][8][3]

Einige andere der CRESS-DNA-Viren sind bekannte Krankheitserreger, wie das Porcine circovirus 2.^[9]

Es wurde berichtet, dass Redondoviridae mit Parodontitis in Verbindung stehen. In einer Studie sanken die Werte bei erfolgreicher Behandlung.^[3] Eine starkes Auftreten von Redondoviridae-Genomen wurde auch bei einigen Patienten auf der Intensivstation festgestellt. Die Grundlage dieser Krankheitsassoziationen ist noch unklar.^[2][3]

Genom

Das Genom der Redondoviridae ist zirkulär und wie bei anderen CRESS-DNA-Viren wahrscheinlich einzelsträngig. Es hat eine Größe von etwa 3,0 bis 3,1 kb (Kilobasen) und kodiert für folgende drei vermuteten Proteine:^[3]

• Ein Replikations-Protein (ORF2: Rep), das wahrscheinlich die Rolling-Circle-DNA-Replikation initiiert.
• Ein Kapsidprotein (ORF1: CP oder Cap), das sich wahrscheinlich selbst zusammensetzt zu ikosaedrischen Partikeln.
• Ein ORF3-Protein mit unbekannter Funktion. ORF3 wird vollständig innerhalb der Cap-kodierenden Region in einem anderen Leseraster kodiert.

Die ORFs sind durch intergenische Regionen getrennt, zudem vermutet man wie bei CRESS-DNA-Viren üblich eine Haarnadelstruktur (en. stem loop), wo Rep ansetzt. Diese ist über ein konserviertes Nonanukleotid mit dem Genom-Ring verbunden.^[3]

Systematik

Von den Redondoviren ist nur die Gattung Torbevirus bekannt mit zwei Arten.^[1]

• Phylum: Cressdnaviricota^[10][11]

• Klasse: Arfiviricetes^[10] (Ar von Arginin; fi von Finger; Eigenschaft des Rep-Proteins, konserviert unter den Mitgliedern)

• Ordnung: Recrevirales^[10] (Re von Redondoviridae; cre von Cressdnaviricota)

• Familie: Redondoviridae

• Gattung: Torbevirus

• Spezies: Vientovirus
• Spezies: Brisavirus

Literatur

• Arwa A. Abbas, Louis J. Taylor et al.: Redondoviridae, a Family of Small, Circular DNA Viruses of the Human Oro-Respiratory Tract Associated with Periodontitis and Critical Illness. In: Cell Host & Microbe. 8. Mai 2019, doi:10.1016/j.chom.2019.04.001. 

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35)
2. ↑ ^{a b c d e} ICTV Report Redondoviridae.
3. ↑ ^{a b c d e f g} Arwa A. Abbas, Louis J. Taylor, Marisol I. Dothard, Jacob S. Leiby, Ayannah S. Fitzgerald, Layla A. Khatib, Ronald G. Collman, Frederic D. Bushman: Redondoviridae, a Family of Small, Circular DNA Viruses of the Human Oro-Respiratory Tract Associated with Periodontitis and Critical Illness. In: Cell Host & Microbe. 26, Nr. 2, August 2019, S. 719–729.e4. doi:10.1016/j.chom.2019.07.015. PMID 31071295. PMC 6510254 (freier Volltext).
4. ↑ Arwa A. Abbas, Louis J. Taylor, Ronald G. Collman, Frederic D. Bushman: Create one new family (Redondoviridae) for circular, Rep-encoding DNA viruses (en) In: International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). 14. Oktober 2019. Abgerufen am 25. Februar 2020.
5. ↑ Lele Zhao, Karyna Rosario, Mya Breitbart, Siobain Duffy: Eukaryotic Circular Rep-Encoding Single-Stranded DNA (CRESS DNA) Viruses: Ubiquitous Viruses With Small Genomes and a Diverse Host Range (en) Elsevier. S. 71–133. 2019. doi:10.1016/bs.aivir.2018.10.001. PMID 30635078.
6. ↑ Arwa A. Abbas, Louis J. Taylor, Ronald G. Collman, Frederic D. Bushman, ICTV Report Consortium: ICTV Virus Taxonomy Profile: Redondoviridae.. In: The Journal of General Virology. 102, Nr. 1, Januar 2021. doi:10.1099/jgv.0.001526. PMID 33258767.
7. ↑ Kristin Noell, Jay K. Kolls: Further Defining the Human Virome using NGS: Identification of Redondoviridae. In: Cell Host & Microbe. 25, Nr. 5, Mai 2019, S. 634–635. doi:10.1016/j.chom.2019.04.010. PMID 31071291. PMC 6849504 (freier Volltext).
8. ↑ Lunbiao Cui, Binyao Wu, Xiaojuan Zhu, Xiling Guo, Yiyue Ge, Kangchen Zhao, Xian Qi, Zhiyang Shi, Fengcai Zhu, Lixin Sun, Minghao Zhou: Identification and genetic characterization of a novel circular single-stranded DNA virus in a human upper respiratory tract sample. In: Archives of Virology. 162, Nr. 11, November 2017, ISSN 0304-8608, S. 3305–3312. doi:10.1007/s00705-017-3481-3. PMID 28707271.
9. ↑ Xiang-Jin Meng: Porcine Circovirus Type 2 (PCV2): Pathogenesis and Interaction with the Immune System. In: Annual Review of Animal Biosciences. 1, Nr. 1, Januar 2013, ISSN 2165-8102, S. 43–64. doi:10.1146/annurev-animal-031412-103720. PMID 25387012.
10. ↑ ^{a b c} Peter J. Walker: 2019.012D.A.v1.Cressdnaviricota (en, XLSX) In: International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). Abgerufen am 25. Februar 2020: „Cressdnaviricota Arfiviricetes Recrevirales Redondoviridae“
11. ↑ Mart Krupovic, A. Varsani, J. Kuhn, D. Kazlauskas, M. Breitbart, E. Delwart, K. Rosario, N. Yutin, Y. I. Wolf, B. Harrach, F. M. Zerbini, V. V. Dolja, E. V. Koonin: Create 1 new phylum (Cressdnaviricota) including 2 classes and 6 orders for classification of CRESS-DNA viruses. In: ICTV Taxonomy Proposal 2019.012D.A.v1.Cressdnaviricota. 2019.

Weblinks

• ICTV Report: Redondoviridae