Lilyvirus

Der Bakteriophage Lily wurde 2015 aus infizierten Bienenwaben (englisch honeycomb) isoliert, die dem Landwirtschaftsministerium von North Carolina, USA, aus dem ganzen Bundesstaat vorgelegt wurden. Er infiziert Bakterien der Spezies Paenibacillus larvae,[5] des Erregers der Bienenkrankheit Amerikanische Faulbrut, einer Schwesterspezies von P. polymyxa und P. dendritiformis. Für die Phagenisolierung und -vermehrung wurden die Stämme P. larvae ATCC 9545 und ATCC 25747 als Wirte benutzt.

Das Doppelstrang-DNA-Genom der Phagen hat eine Länge von 44.95 kbp (Kilo-Basenpaaren), sein G+C-Gehalt ist 42,7 %. [6][3]

Erste Analysen deuteten auf Paenibacillus-Phage Leyra[7] als nächsten Verwandten hin; dies ist ein Bakteriophage aus der Spezies (Spezies Paenibacillus-Virus Leyra (wissenschaftlich Fernvirus leyra),[8] Gattung Fernvirus (früher Sitaravirus), Morphotyp ebenfalls zu den Siphoviren gehörend).[9] Die Übereinstimmung war aber nicht groß genug, um beide Phagen derselben Gattung zuzuordnen. Aufgrund dieser Ergebnisse hatte das International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) die neue Gattung Lilyvirus ursprünglich ebenfalls der inzwischen jedoch aufgelösten Familie Siphoviridae zugeordnet.[10]

Diese Zuordnung musste inzwischen aufgrund weiterer, genauerer Analysen revidiert werden. Man suchte nach Homologien einzelner Abschnitte des Lily-Genoms zu bekannten Bakteriophagen mit Kopf-Schwanz-Aufbau (Caudovirales). Interessanterweise deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der Ursprung des linken Endes von Lily ein anderer ist als der des rechten Endes. Das Protein AJK27737.1 (im Genom LILY_13) wurde als Protein der Schwanzscheide (en. tail sheath – durch sie injiziert der Phage seine DNA in die Wirtszelle) identifiziert. Das Protein AJK27747.1 (im Genom LILY_23), bei dem es sich um Protein für einen Sektor („Keil“) der Grundplatte der Schwanzstruktur (en. baseplate wedge) handelt. Es scheint also, dass das linke Ende des Lily-Genoms bestimmten Myoviren ähnlich ist, während das rechte Ende enger mit den bereits zuvor ausgemachten Siphoviren der Gattung Fernvirus verwandt ist. Das ICTV ist daher einem Vorschlag von 2019 gefolgt und hat die Familienzuordnung der Gattung Lilyvirus aufgehoben.[4]

Die Gattung Lilyvirus setzt sich nach ICTV Master Species List (MSL) #36 mit Stand Ende Juni 2021 wie folgt zusammen (von den Spezies ist meist nur eine Auswahl angegeben):[1][4]

Klasse: Caudoviricetes – Morphotyp: Siphoviren

• Gattung: Lilyvirus (ohne Ordnungs- oder Familienzuweisung)
  • Spezies Paenibacillus-Virus Lily (wissenschaftlich Lilyvirus lily)[11] – ehemals vorgeschlagen für Gattung Sitaravirus (inzwischen umbenannt in Fernvirus, vom Morphotyp auch zu den Siphoviren)
    • Stamm Bacteriophage Lily[12]

Dieser Paenibacillus-Phage Lily ist zu unterscheiden von dem ICTV-unbestätigten „Mycobacterium-Phagen Lily“ (en. „Mycobacterium phage Lily“), dessen Wirt der Stamm Mycobacterium smegmatis mc²155 ist.[13] Wegen der Wirtsspezifität der Bakteriophagen mit Kopf-Schwanz-Aufbau (Klasse Caudoviricetes bzw. Ordnung Caudovirales) muss es sich um verschiedene Viren handeln, auch wenn der „Mycobacterium-Phage Lily“ wie alle bisher gefundenen Mykobakteriophagen sipho- oder myovirale-Morphologie haben und daher ebenfalls der Klasse Caudoviricetes angehören sollte.

• Casey Stamereilers, Lucy LeBlanc, Diane Yost, Penny S. Amy, Philippos K. Tsourkas: Comparative genomics of 9 novel Paenibacillus larvae bacteriophages, in: Bacteriophage, Band 6, Nr. 3, e1220349, Epub 5. August 2016, doi:10.1080/21597081.2016.1220349
• Casey Stamereilers, Christopher P. Fajardo, Jamison K. Walker, Katterinne N. Mendez, Eduardo Castro-Nallar, Julianne H. Grose, Sandra Hope, Philippos K. Tsourkas: Genomic Analysis of 48 Paenibacillus larvae Bacteriophages, in: MDPI Viruses, Band 10, Nr. 7, Special Issue Bacteriophage Genomes and Genomics: News from the Wild, 377, doi:10.3390/v10070377

1. ICTV: ICTV Master Species List 2020.v1, New MSL including all taxa updates since the 2019 release, March 2021 (MSL #36)
2. ICTV: ICTV Master Species List 2021.v2, New MSL including some corrections.
3. Andrew M. Kropinski, Evelien M. Adriaenssens; 2018.052B.A.v1.Lilyvirus.zip (docx, xlsx), Vorschlag an das ICTV: To create one (1) new genus, Lilyvirus, containing a single species in the family Siphoviridae, Februar 2018
4. Andrew M. Kropinski, Evelien M. Adriaenssens, I. Tolstoy: 2019.054B.zip (docx, xlsx), Vorschlag an das ICTV: Move four genera, rename two species and one genus; and, delete one genus in the order Caudovirales (mit Proposal 2: To transfer the genus Lilyvirus to the order Caudovirales), 2019
5. Virus-Host DB: Paenibacillus larvae
6. Susan Carson, Emily Bruff, William DeFoor, Jacob Dums, Adam Groth, Taylor Hatfield, Aruna Iyer, Kalyani Joshi, Sarah McAdams, Devon Miles, Delanie Miller, Abdoullah Oufkir, Brinkley Raynor, Sara Riley, Shelby Roland, Horace Rozier, Sarah Talley, Eric S. Miller: Genome Sequences of Six Paenibacillus larvae Siphoviridae Phages, in: Genome Announcements, Band 3, Nr. 3, Mai-Juni 2015, e00101-15, Epub 18. Juni 2015, doi:10.1128/genomeA.00101-15, PMC 4472882 (freier Volltext), PMID 26089405
7. NCBI: Paenibacillus phage Leyra (species)
8. ICTV: Taxonomy history: Fernvirus leyra
9. ICTV: Taxonomy history: Fernvirus
10. SIB: dsDNA, §Caudovirales: Siphoviridae. Auf: ViralZone.
11. ICTV: Taxonomy history: Paenibacillus virus Lily, EC 51, Berlin, Germany, Jul​y 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
12. NCBI: Bacteriophage Lily (no rank)
13. PhagesDb: Mycobacterium phage Lily