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Marnaviridae

Familie der Ordnung Picornavirales

Marnaviridae ist die Bezeichnung einer Familie von positiv-einzelsträngigen RNA-Viren in der Ordnung Picornavirales.[2] Die erste Art (Spezies) dieser Familie, die isoliert wurde (und daher die Typusart der Familie darstellt), ist das Heterosigma akashiwo RNA-Virus (HaRNAV) in der Gattung Marnavirus,[3] das die toxische, blütenbildende Raphidophyten-Alge Heterosigma akashiwo infiziert.[4] Auf Basis von DNA-Sequenzierungen wurden weitere zwanzig marine RNA-Virusspezies in die Familie aufgenommen, verteilt auf sechs Gattungen.[5]

Marnaviridae

EM-Aufnahme von Partikeln des
Heterosigma akashiwo RNA virus
(HaRNAV). Maßstab 50 nm.

Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Riboviria[1]
Reich: Orthornavirae[1]
Phylum: Pisuviricota[1]
Klasse: Pisoniviricetes[1]
Ordnung: Picornavirales
Familie: Marnaviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: (+)ssRNA linear
Baltimore: Gruppe 4
Symmetrie: ikosaedrisch
Hülle: keine
Wissenschaftlicher Name
Marnaviridae
Links
ICTV Taxon History: 201901949
NCBI Taxonomy: 324901
ViralZone (Expasy, SIB): 170

HaRNAV wurde aus dem Wasser in der Straße von Georgia in British Columbia (Kanada) isoliert, aus einer konzentrierten Virusansammlung mit dem Wirt Heterosigma akashiwo (NEPCC 522).[6] HaRNAV darf nicht mit anderen Viren verwechselt werden, die diesen Wirt infizieren, wie z. B. dem dsDNA-Virus Heterosigma akashiwo virus 01 (HaV-1, mit Isolat HaV53) aus der Gattung Raphidovirus oder dem „Heterosigma akashiwo Nuclear Inclusion Virus“ (HaNIV, Vorschlag, ?Gattung Protobacilladnavirus).[7][8][9][10]

Beschreibung

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H. akashiwo von der Linie CCMP-452.
 
Schemazeichnung von H. akashiwo
 
Genomkarte der Marnaviridae
 
Schemazeichnung eines Virions der Familie Marnaviridae, Querschnitt und Seitenansicht.[11]
 
Chaetoceros tenuissimus RNA virus 01, Gattung Bacillarnavirus: Die MCPs sind in Grün, Magenta und Cyan eingefärbt und das mCP in Gelb..

Die Viren der Marnaviridae sind nicht umhüllt und haben ikosaedrische Geometrie mit einer Triangulationszahl T=pseudo3. Der Durchmesser beträgt etwa 25 nm. Das Genom ist linear und monopartit (nicht segmentiert), mit einer Länge von ca. 8,6 kb (Kilobasen).[11] Das Kapsid besteht aus drei Hauptkapsidproteinen (major capsid proteins, MCPs: VP1, VP2, VP3), die jeweils eine Jelly-Roll-Faltung aufweisen, und einem Minor-Capsid-Protein (minor capsid proteins, mCP), das sich auf der Innenseite des Kapsids an den Polen der Fünffach-Achse befindet.[12]

Reproduktionszyklus

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Die Replikation folgt dem üblichen Schema für (+)ssRNA-Viren (en. positive stranded RNA virus replication model). Die Transkription folgt ebenfalls dem üblichen Schema für (+)ssRNA-Viren (en. positive stranded RNA virus transcription). Die neu gebildeten Virionen verlassen die Wirtszelle durch tubulusgeführte Virusbewegung (en. tubule-guided viral movement).[11]

Als natürliche Wirte des einzigen gut bekannten Mitglieds HaRNAV der Familie Marnaviridae dient Heterosigma akashiwo (Raphidophyceae). Es wird angenommen, dass auch die anderen Vertreter marines Phytoplankton infizieren.[11]

Systematik

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Negativ-Bild vom NitRevRNAV-Partikeln. Balken: 50 nm.

Die Systematik der Marnaviridae ist nach ICTV mit Stand Mai/Juni 2024 wie folgt:[13][14]

Ordnung Picornavirales

  • Familie Marnaviridae
    • Gattung Bacillarnavirus (drei bestätigte Arten)
      • Spezies Chaetoceros socialis forma radians RNA virus 1 mit Chaetoceros socialis f. radians RNA virus 01 (CsfrRNAV01) – Wirtsgattung Chaetoceros
      • Spezies Chaetoceros tenuissimus RNA virus 01 mit Chaetoceros tenuissimus RNA virus 01 (CtenRNAV01) – Wirtsgattung Chaetoceros
      • Spezies Rhizosolenia setigera RNA virus 01 mit Rhizosolenia setigera RNA virus 01 (RsRNAV01) – Wirtsgattung Rhizosolenia
      • Spezies „Cylindrotheca closterium RNA virus“ (CylClostRNAV) – Wirtsgattung: Cylindrotheca (Cylindrotheca closterium)[15]
      • Spezies „Thalassiosira gravida RNA virus“ (TgraRNAV) – Wirtsgattung Thalassiosira (Thalassiosira gravida)[15]
      • Spezies „Nitzschia reversa RNA virus“ (NitRevRNAV) – Wirtsgattung Nitzschia (N. reversa Stamm KT30)[16][17]
    • Gattung Kusarnavirus (eine Art)
      • Spezies Astarnavirus mit Asterionellopsis glacialis RNA virus (AglaRNAV) – Wirtsgattung Asterionellopsis
    • Gattung Labyrnavirus (eine Art)
      • Spezies Aurantiochytrium single-stranded RNA virus 01 mit Aurantiochytrium single-stranded RNA virus 01 (ASSRNAV01) – Wirtsgattung Aurantiochytrium
    • Gattung Locarnavirus (vier Arten)
      • Spezies Jericarnavirus B mit Marine RNA virus JP-B
      • Spezies Sanfarnavirus 1 mit Marine RNA virus SF-1
      • Spezies Sanfarnavirus 2 mit Marine RNA virus SF-2
      • Spezies Sanfarnavirus 3 mit Marine RNA virus SF-3
    • Gattung Marnavirus (eine bestätigte Art, mehrere vorgeschlagene)[18]
      • Spezies Heterosigma akashiwo RNA virus (HaRNAV) mit Isolat SOG263[19][20] – Wirtsspezies Heterosigma akashiwo
      • Spezies „Forsythia suspensa marnavirus“ – Wirtsspezies Hänge-Forsythie
      • Spezies „Kummerowia striata marnavirus“ – Wirtsgattung Kummerowia
      • Spezies „Lactuca sativa marnavirus“ – Wirtsgattung Lactuca
      • Spezies „Lindernia crustacea marnavirus“ – Wirtsgattung Lindernia
      • Spezies „Trichosanthes kirilowii marnavirus“ – Wirtsspezies Trichosanthes kirilowii
      • Spezies „Zehneria japonica marnavirus“ – Wirtsgattung Zehneria
    • Gattung Salisharnavirus (vier Arten)
      • Spezies Britarnavirus 1 mit Marine RNA virus BC-1
      • Spezies Britarnavirus 4 mit Marine RNA virus BC-4
      • Spezies Palmarnavirus 128 mit Marine RNA virus PAL128
      • Spezies Palmarnavirus 473 mit Marine RNA virus PAL473
    • Gattung Sogarnavirus (sechs Arten)
      • Spezies Britarnavirus 2 mit Marine RNA virus BC-2
      • Spezies Britarnavirus 3 mit Marine RNA virus BC-3
      • Spezies Chaetarnavirus 2 mit Chaetoceros species RNA virus 02 (CspRNAV2)
      • Spezies Chaetenuissarnavirus II mit Chaetoceros tenuissimus RNA virus type II (CtenRNAVII)
      • Spezies Jericarnavirus A mit Marine RNA virus JP-A
      • Spezies Palmarnavirus 156 mit Marine RNA virus PAL156

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c d ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35).
  2. ↑ Marnaviridae - Positive Sense RNA Viruses - Positive Sense RNA Viruses (2011) - International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). In: International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). Abgerufen am 27. April 2017 (englisch).
  3. ↑ Virus Taxonomy: 2014 Release. ICTV, abgerufen am 15. Juni 2015.
  4. ↑ A. S. Lang, A. I. Culley, C. A. Suttle: Genome sequence and characterization of a virus (HaRNAV) related to picorna-like viruses that infects the marine toxic bloom-forming alga Heterosigma akashiwo. In: Virology. 320. Jahrgang, Nr. 2, 2004, S. 206–217, doi:10.1016/j.virol.2003.10.015, PMID 15016544.
  5. ↑ M. Vlok, A. S. Lang, C. A. Suttle: Application of a sequence-based taxonomic classification method to uncultured and unclassified marine single-stranded RNA viruses in the order Picornavirales. In: Virus Evolution. 31;5(2):vez056. Jahrgang, 2019, doi:10.1093/ve/vez056, PMID 31908848.
  6. ↑ Vera Tai, Janice E. Lawrence, Andrew S. Lang, Amy M. Chan, Alexander I. Culley, Curtis A. Suttle: Characterization of HaRNAV, a single-stranded RNA virus causing lysis of Heterosigma akashiwo (Raphidophyceae). In: Journal of Phycology. 39. Jahrgang, Nr. 2, 28. März 2003, S. 206–217, doi:10.1046/j.1529-8817.2003.01162.x.
  7. ↑ Janice E. Lawrence, Amy M. Chan, Curtis A. Suttle: A novel virus (HaNIV) causes lysis of the toxic bloom-forming alga Heterosigma akashiwo (Raphidophyceae). In: Journal of Phycology. 37. Jahrgang, Nr. 2, 1. Mai 2002, S. 216–222, doi:10.1046/j.1529-8817.2001.037002216.x.
  8. ↑ Y. Bettarel, J. Kan, K. Wang, Kurt E. Williamson, S. Cooney, S. Ribblett, F. Chen, K. Wommack, D. Coats: Isolation and preliminary characterisation of a small nuclear inclusion virus infecting the diatom Chaetoceros cf. gracilis, auf: Semantic Scholar – Biology – Aquatic Microbial Ecology, Corpus ID: 56157535, 2005, doi:10.3354/AME040103. „Chaetoceros nuclear inclusion virus: CspNIV“, „CspNIV shows some strong similarities with Heterosigma akashiwo nuclear inclusion virus (HaNIV)“
  9. ↑ Keizo Nagasaki: Dinoflagellates, diatoms, and their viruses, in: The Journal of Microbiology 46(3), Juli 2008, S. 235–243, doi:10.1007/s12275-008-0098-y. „CspNIV shows some strong similarities with Heterosigma akashiwo nuclear inclusion virus (HaNIV)“
  10. ↑ Stephanie Boone: Viruses and Algae, Februar 2004
  11. ↑ a b c d Viral Zone. ExPASy, abgerufen am 15. Juni 2015.
  12. ↑ Anna Munke, Kei Kimura, Yuji Tomaru, Kenta Okamoto: Capsid Structure of a Marine Algal Virus of the Order. In: Journal of Virology. 94. Jahrgang, Nr. 9, 16. April 2020, doi:10.1128/JVI.01855-19.
  13. ↑ ICTV: Taxonomy Browser.
  14. ↑ ICTV: Virus Metadata Resource (VMR).
  15. ↑ a b NCBI Taxonomy Browser: unclassified Bacillarnavirus (Liste).
  16. ↑ Kensuke Toyoda, Kei Kimura, Keigo Osada, David M Williams, Tomoko Adachi, Katsumasa Yamada, Yuji Tomaru: Novel marine diatom ssRNA virus NitRevRNAV infecting Nitzschia reversa. In: Plant Ecology and Evolution, Band 152, Nr. 2, 9. Juli 2019, S. 178–187; doi:10.5091/plecevo.2019.1615, ResearchGate:334329754, Epub 26. Oktober 2019 (englisch).
  17. ↑ Mohammadreza Sadeghi, Yuji Tomaru, Tero Ahola: RNA Viruses in Aquatic Unicellular Eukaryotes. In: MDPI: Viruses, Band 13, Nr. M3, 25. Februar 2021, S. 362; doi:10.3390/v13030362, PMC 7996518 (freier Volltext), PMID 33668994 (englisch).
  18. ↑ NCBI: Marnavirus (genus)
  19. ↑ NCBI: Heterosigma akashiwo RNA virus SOG263
  20. ↑ UniProt: UniProt: Proteomes - Heterosigma akashiwo RNA virus (strain SOG263)
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