Tubulavirales

Tubulavirales

Virionen des Filamentösen Bakteriophagen fd,
Gattung Inovirus

Systematik
Klassifikation:Viren
Realm:Monodnaviria[2]
Reich:Loebvirae
Phylum:Hofneiviricota
Klasse:Faserviricetes[2]
Ordnung:Tubulavirales[1]
Taxonomische Merkmale
Genom:(+)ssDNA zirkulär („Pf4“ linear[3])
Baltimore:Gruppe 2
Symmetrie:filamentös
Wissenschaftlicher Name
Tubulavirales
Links
NCBI Taxonomy:2732094
ViralZone (Expasy, SIB):283 (§Tubulavirales),
113 (Inoviridae),
559 (Plectrovirus)
ICTV Taxon History:201907854

Tubulavirales ist die Bezeichnung einer Ordnung von Viren filamentöser (stäbchen- oder fadenförmiger) Gestalt. Ihre natürlichen Wirte sind Bakterien, die Tubulavirales werden daher als Bakteriophagen klassifiziert.[4][2][5] Die Tubulavirales sind derzeit (Stand 12. Juni 2021) die einzige vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) offiziell bestätigte Ordnung im Viren-Reich der Loebvirae, das zum Bereich Monodnaviria gehört. Es handelt sich um Einzelstrang-DNA-Viren positiver Polarität.[6][7][8] Die Tubulavirales umfassen mit diesem Stand die neu geordnete Familie der Inoviridae (mit 21 bestätigten Gattungen) und die neuen (aus diesen ausgegliederten) Familien Paulinoviridae und Plectroviridae (mit 2 bzw. 3 bestätigten Gattungen).

Beschreibung

Fig. 1: Schemazeichnungen eines filamentösen Virions der Familie Inoviridae (oben: Seitenansicht, unten: Querschnitt)
Fig. 2: Schemazeichnung, die darstellt, wie ein stäbchenförmiges Virion der Familie Plectroviridae im Querschnitt aussehen könnte.
Siehe Adriaenssen et al. (2020).[5]

Die Mitglieder der Ordnung Tubulavirales besitzen ein (+)ssDNA-Genom, das gewöhnlich von der Topologie her zirkulär ist; es gibt aber offenbar Ausnahmen mit linearem Genom, z. B. der Phage Pf4, einem nicht vom ICTV bestätigten Mitglied der Inoviridae.[3]

Die Mitglieder der Tubulavirales haben eine einzigartige Morphologie, die aufgrund der helikalen Symmetrie des Kapsids als flexible Fäden oder starre Stäbchen sichtbar ist. Diese Kombination aus Partikelmorphologie und Genomtyp zeichnet sie unter allen anderen Viren aus, mit Ausnahme von Vertretern der Archaeenviren aus der Familie Spiraviridae (incertae sedis), die sich jedoch in der Organisation der Virionen (Virusteilchen) und im Gengehalt wesentlich unterscheiden.[5][9][10]

Die Tubulavirales infizieren als Bakteriophagen Gram-positive, Gram-negative oder zellwandlose Bakterien. Die Phagen der Familie Inoviridae infizieren dabei teilweise Gram-negative, teilweise Gram-positive Bakterien, ihre Virionen erscheinen als lange und flexible Filamente. Die Mitglieder der Familie Plectroviridae (inzwischen aus der Familie Inoviridae ausgegliedert) infizieren zellwandlose Bakterien und weisen die Morphologie starrer Stäbchen auf.[5]

Ein besonderes Merkmal der Ordnung ist, dass ihre Mitglieder weder typische lytische noch lysogene Zyklen durchlaufen, stattdessen werden die Virionen durch Extrusion aus den Wirtszellen freigesetzt. Sie verursachen eine chronische Infektion, ohne den Wirt abzutöten.[5]

Genom-Karte des Filamentösen Bakteriophagen M13, Gattung Inovirus

Das Genom der Mitglieder in der Ordnung enthält 4 bis 15 Offene Leserahmen (englisch open reading frames, ORFs). Es ist bei diesen in ähnlicher Weise modular organisiert.[5] Für die Akronyme der kodierten Proteine existieren zwei einander äquivalente Bezeichnungsweisen mit den gleichen Nummern in römischen bzw. in arabischen Ziffern: Protein 1 (pI = g1p), … Protein 8 (pVIII = g8p), … (siehe Abbildungen).

Systematik

Gemäß International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) gliedert sich die Ordnung der Tubulavirales mit Stand 12. Juni 2021 wie folgt in Familien und Gattungen:[1]
Ordnung: Tubulavirales mit 3 Familien:

  • Gattung: Affertcholeramvirus mit Vibrio virus CTXphi
  • Gattung: Capistrivirus
  • Gattung: Coriovirus
  • Gattung: Fibrovirus[11]
  • Gattung: Habenivirus[12]
  • Gattung: Infulavirus
  • Gattung: Inovirus[13]
  • Gattung: Lineavirus[14]
  • Gattung: Parhipatevirus
  • Gattung: Primolicivirus
  • Gattung: Psecadovirus
  • Gattung: Restivirus
  • Gattung: Saetivirus[15]
  • Gattung: Scuticavirus
  • Gattung: Staminivirus
  • Gattung: Subteminivirus
  • Gattung: Tertilicivirus
  • Gattung: Versovirus
  • Gattung: Vicialiavirus
  • Gattung: Villovirus
  • Gattung: Xylivirus
  • Familie: Paulinoviridae mit 2 Gattungen:
  • Gattung: Bifilivirus
  • Gattung: Thomixvirus
  • Familie: Plectroviridae, ausgegliedert aus Inoviridae, mit 3 Gattungen:
  • Gattung: Plectrovirus[16] mit Acholeplasma virus L51
  • Gattung: Suturavirus
  • Gattung: Vespertiliovirus[17] mit Spiroplasma virus R8A2B ([en])

Aufgrund von Metagenomdaten wurde von Roux et al. 2019 eine Aufspaltung bzw. der Familie Inoviridae vorgeschlagen in:[18]

  • Familie: „Amplinoviridae“ (neu)
  • Familie: „Densinoviridae“ (neu)
  • Familie: „Photinoviridae“ (neu)
  • Familie: „Paulinoviridae“
  • Familie: „Vespertilinoviridae“ (entspricht der bereits ausgegliederten Familie Plectroviridae, mit den Gattungen Plectrovirus und Vespertiliovirus)
  • Familie: „Protoinoviridae“ (Rest der bisherigen Familie Inoviridae, mit Gattung Inovirus)

Einzelnachweise

  1. ↑ a b ICTV: ICTV Master Species List 2020.v1, New MSL including all taxa updates since the 2019 release, March 2021 (MSL #36)
  2. ↑ a b c ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35)
  3. ↑ a b Adul K. Tarafder, Andriko von Kügelgen, Adam J. Mellul, Ulrike Schulze, Dirk G. A. L. Aarts, Tanmay A. M. Bharat: Phage liquid crystalline droplets form occlusive sheaths that encapsulate and protect infectious rod-shaped bacteria. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). 117, Nr. 9, 3. März 2020, S. 4724–4731. doi:10.1073/pnas.1917726117. PMID 32071243. PMC 7060675 (freier Volltext). ePub: 18. Februar 2020. Dazu:
  4. ↑ Virus Taxonomy: 2019 Release. In: talk.ictvonline.org. International Committee on Taxonomy of Viruses. Abgerufen am 25. April 2020.
  5. ↑ a b c d e f Evelien M. Adriaenssens, Mart Krupovic et al.: Taxonomy of prokaryotic viruses: 2018-2019 update from the ICTV Bacterial and Archaeal Viruses Subcommittee, in: Archives of Virology 165, 11. März 2020, S. 1253–1260, doi:10.1007/s00705-020-04577-8, PDF
  6. ↑ SIB: Inoviridae
  7. ↑ SIB: Plectrovirus
  8. ↑ SIB: Vespertiliovirus
  9. ↑ SIB: Spiraviridae
  10. ↑ NCBI: Spiraviridae (family)
  11. ↑ SIB: Fibrovirus, auf: Expasy ViralZone
  12. ↑ SIB: Habenivirus, auf: Expasy ViralZone
  13. ↑ SIB: Inovirus, auf: Expasy ViralZone
  14. ↑ SIB: Lineavirus, auf: Expasy ViralZone
  15. ↑ SIB: Saetivirus, auf: Expasy ViralZone
  16. ↑ SIB: Plectrovirus, auf: Expasy ViralZone
  17. ↑ SIB: Vespertiliovirus, auf: Expasy ViralZone
  18. ↑ Simon Roux, Mart Krupovic, Rebecca A. Daly, Adair L. Borges, Stephen Nayfach, Frederik Schulz, Emiley A. Eloe-Fadrosh et al.: Cryptic inoviruses revealed as pervasive in bacteria and archaea across Earth’s biomes, in: Nature Microbiology, 22. Juli 2019, doi:10.1038/s41564-019-0510-x, Supplementary Table 3

Auf dieser Seite verwendete Medien

Rodshaped Tubulavirales.png
Autor/Urheber: User:J3D3, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Schematic drawing of a rod shaped bacteriophage virion of order Tubulavirales.
  • Blue: Coat Protein g3p (aka pIII)
  • Brown: Coat Proteín g6p (aka pVI)
  • Red: Coat Protein g7p (aka pVII)
  • Limegreen: Coat Protein g8p (aka pVIII)
  • Fuchsia: Coat Proteín g9p (aka pIX)
  • Purple: Single Stranded DNA
Originally labeled as phage M13, Inoviridae, it appears more likely a member of its sister family Plectroviridae for its morphology. For this argumentation please refer to https://www.researchgate.net/publication/339882046_Taxonomy_of_prokaryotic_viruses_2018-2019_update_from_the_ICTV_Bacterial_and_Archaeal_Viruses_Subcommittee
Filamentous bacteriophage fd.png
Autor/Urheber: Androidpar, Lizenz: CC BY-SA 4.0
Filamentous bacteriophage fd (Inovirus), shadowed on an electron microscope grid. The phages are not aligned and are in their natural state as flexible worm-like chains. The phage dimensions are about 6 nm width and 900 nm contour length. The electron micrograph grids were prepared and shadowed as described by Marvin and Hoffmann-Berling 1963, Z. Naturforsch. B18, 884-893. The date of this unpublished electron micrograph is 7 November 1962.
Inoviridae genome.jpg
Autor/Urheber: ViralZone, SIB Swiss Institute of Bioinformatics. Permission to use ViralZone graphics in Wikimedia Commons kindly granted by SIB (legal(at)sib.swiss), 2021-02-01., Lizenz: CC BY-SA 4.0
Genom-Karte der Bakteriophagen-Familie Inoviridae
Inoviridae virion.jpg
Autor/Urheber: ViralZone, SIB Swiss Institute of Bioinformatics. Permission to use ViralZone graphics in Wikimedia Commons kindly granted by SIB (legal(at)sib.swiss), 2021-02-01., Lizenz: CC BY-SA 4.0
Schemazeichnungen eines Virions der Familie Inoviridae (oben: Seitenansicht, unten: Querschnitt)