Pyramimonas-orientalis-Virus

Pyramimonas-orientalis-Virus, wissenschaftlich Heliosvirus raunefjordenense, ist eine vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) im April 2023 zusammen mit der Gattung Heliosvirus eingerichtete Spezies (Art) von Riesenviren (englisch giant viruses, auch giruses) um den Stamm Pyramimonas orientalis virus 01B (PoV-01B).[3] H. raunefjordenense ist die einzige Spezies in der Gattung Heliosvirus, die zusammen mit der Gattung Oceanusvirus die neue Familie Allomimiviridae (früher Tetraselmisvirus-Gruppe[4]) in der Ordnung Imitervirales bildet.[1][2]

Pyramimonas-orientalis-Virus
Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Varidnaviria
Reich: Bamfordvirae
Phylum: Nucleocytoviricota
Klasse: Megaviricetes
Ordnung: Imitervirales
Familie: Allomimiviridae[1][2]
Gattung: Heliosvirus
Art: Heliosvirus raunefjordenense
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear, unsegmentiert
Baltimore: Gruppe 1
Symmetrie: ikosaedrisch
Wissenschaftlicher Name
Heliosvirus raunefjordenense
Kurzbezeichnung
PoV
Links
NCBI Taxonomy: 3044727 (Gattung),
3060030 (Spezies),
455367 (Stamm)
NCBI Reference: ABU23714, ABU23717, EU006625, EU006626, EU006627, MT663534, MT663543
ICTV Taxon History: 202215026 (Gattung),
202215039 (Spezies)

Forschungsgeschichte

Da PoV-01B Grünalgen der Gattung Pyramimonas (Prasinophytae) parasitiert, hatte man diesen Stamm zunächst vorschlagsweise der Familie Phycodnaviridae (etwa der Gattung Prasinovirus; in der heutigen Ordnung Algavirales) zugeordnet.[5] Phylogenetische Untersuchungen zeigten aber ab 2008, dass dieser Stamm zusammen mit einigen anderen Algenviren näher mit den Amöbenviren der Familie Mimiviridae in der gemeinsamen Klasse Megaviricetees des Phylums Nucleocytoviricota (NCLDV) verwandt ist.[6]

Beschreibung

Morphologie

Das Pyramimonas-orientalis-Virus hatte eine Partikelgröße von 220 × 180 nm.[5]

Bilder von PoV-Virionen (Virusteilchen) findet man bei Ruth-Anne Sandaa (2001).[5]

Genom

PoV-01B hat ein dsDNA-Genom mit einer Größe von 560 kBp (Kilobasenpaaren).[6][5] Die Größe des Hauptpolypeptids beträgt 44 kDa (kilo-Dalton). Die Genomgrößen dieser Viren gehören zu den größten, die jemals für Viren berichtet wurden, und sie sind größer als das für zelluläres Leben erforderliche Minimum.[5]

Die phylogenetische Analyse der DNA-Polymerase und der Sequenzen der Hauptkapsidproteine ergaben, dass PoV zusammen mit dem vorgeschlagenen „Phaeocystis-pouchetii-Virus 01“ (PpV-01) und Chrysochromulina-ericina-Virus 01B (Cev-01B) eine monophyletische Gruppe bilden, die mit den Mimiviridae ein Cluster bildet. Insbesondere sind die DNA-Polymerase-Sequenzen dieser drei Algenviren sehr eng mit ihrem Homolog in der Gattung Mimivirus verwandt.[7][8][6]

Wirte

PoV-01B parasitiert marine Grünalgen der Gattung Pyramimonas (Prasinophytae), insbesondere P. orientalis[6] und P. plurioculata[3].

Die Größe des Virusausbruchs wird auf 800–1000 Viren pro Wirtszelle für PoV (im Vergleich zu 1800–4100 für das Chrysochromulina-ericina-Virus) geschätzt.[5]

Kultivierung

Ogata et al kultivierten PoV-01B, indem sie zuvor exponentiell wachsende Kulturen von P. orientalis (Stamm IFM) in Meerwasserproben mit dem Virus inokulierten. Die Meerwasserproben für die Konzentration der Viren wurden im Juni 2006 im Raunefjord (Raunefjorden, 60° 16′ 25″ N, 5° 11′ 6″ O, nach den Autoren 60°27′N, 5°21′E) entnommen.

Diese nichtklonalen (nicht von einem einzigen Organismus abstammenden) viralen Lysate wurden für mehr als zwei Generationen in Kultur gehalten, ohne dass weitere Reinigungsschritte vor der PCR durchgeführt wurden.[6]

Systematik

Systematik nach International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV)[1] und Aylward et al. (2021):[2]

Phylum: Nucleocytoviricota (NCLDV), Klasse: Megaviricetes, Ordnung: Imitervirales

  • Familie: Allomimiviridae (Tetraselmisvirus-Gruppe)
    • Gattung: Oceanusvirus (mit Tetraselmis virus 1)
    • Gattung: Heliosvirus
      • Spezies: Heliosvirus raunefjordenense
        • Stamm: Pyramimonas orientalis virus 01B[3]

Etymologie

Die provisorische Bezeichnung verweist auf den Hauptwirt (bzw. für die erstmalige Kultivierung benutzten Wirt), Pyramimonas orientalis. Dier offizielle Gattungsname verweist auf den Sonnengott Helios der griechischen Mythologie, Sohn der Titanen Hyperion und Theia.[2] Das Art-Epitheton raunefjordenense verweist auf den Ort der Probeentnahmen, das norwegische Raunefjord bei Bergen.

  • Christopher R. Schvarcz, Grieg F. Steward: A giant virus infecting green algae encodes key fermentation genes. In: Virology, Band 518, Mai 2018, S. 423–433, doi:10.1016/j.virol.2018.03.010.
  • Frederik Schulz, Simon Roux, David Paez-Espino, Sean Jungbluth, David A. Walsh, Vincent J. Denef, Katherine D. McMahon, Konstantinos T. Konstantinidis, Emiley A. Eloe-Fadrosh, Nikos C. Kyrpides, Tanja Woyke: Giant virus diversity and host interactions through global metagenomics. In: Nature. Band 578, S. 432–436, 22. Januar 2020, doi:10.1038/s41586-020-1957-x, insbes. Fig. 1.
  • Andrey Rozenberg, Johannes Oppermann, Jonas Wietek, Rodrigo Gaston Fernandez Lahore, Ruth-Anne Sandaa, Gunnar Bratbak, Peter Hegemann, Oded Béjà: Lateral Gene Transfer of Anion-Conducting Channelrhodopsins between Green Algae and Giant Viruses. In: Current Biology, Band 30, Nr. 24, 21. Dezember 2020, S. 4910​-4920.e5.; doi:10.1016/j.cub.2020.09.056, PMID 33065010, Epub 15. Oktober 2020.
  • A. L. Baker: Pyramimonas (Chlorophyceae). Bilder von Wirtszellen und (im Querschnitt) hexagonalen Viroiden in Zellen von P. orientalis (möglicherweise Heliosvirus raunefjordenense). Auf: PhycoKey, University of New Hampshire.

Einzelnachweise
  1. ICTV: Master Species Lists § ICTV Master Species List 2022 MSL38 v1 (xlsx), 8. April 2023.
  2. Frank O. Aylward, Jônatas S. Abrahão, Corina P. D. Brussaard C, Matthias G. Fischer, Mohammad Moniruzzaman, Hiroyuki Ogata, Curtis A. Suttle: Create 3 new families, 3 subfamilies, 13 genera, and 20 new species within the order Imitervirales (phylum Nucleocytoviricota) and rename two existing species (zip:docx). Vorschlag 2022.004F an das ICTV vom Oktober 2021.
  3. NCBI Taxonomy Browser: Pyramimonas orientalis virus (species), Nucleotide: txid455367[Organism:noexp] AND 01B: Search: "Pyramimonas orientalis virus" *01B*, MT663534, MT663543, BioSample: SAMN15347976. Sea water, Norway (60,27° N, 5,22° O), Host: Pyramimonas plurioculata, collection date: 1998-06-23.
  4. Jonathan Filée: Giant viruses and their mobile genetic elements: the molecular symbiosis hypothesis, in: Current Opinion in Virology, Band 33, Dezember 2018, S. 81–88; doi:10.1016/j.coviro.2018.07.013, PMID 30114664, bioRxiv: 2018/04/11/299784 (Preprint-Volltext).
  5. Ruth-Anne Sandaa, Mikal Heldal, Tonje Castberg, Runar Thyrhaug, Gunnar Bratbak: Isolation and Characterization of Two Viruses with Large Genome Size Infecting Chrysochromulina ericina (Prymnesiophyceae) and Pyramimonas orientalis (Prasinophyceae). In: Virology, Band 290, Nr. 2, 25. November 2001, S. 272–280; doi:10.1006/viro.2001.1161.
  6. Hiroyuki Ogata, Jessica Ray, Kensuke Toyoda, Ruth-Anne Sandaa, Keizo Nagasaki, Gunnar Bratbak, Jean-Michel Claverie: Two new subfamilies of DNA mismatch repair proteins (MutS) specifically abundant in the marine environment. In: The ISME Journal, Band 5, 20. Januar 2011, S. 1143–1151; doi:10.1038/ismej.2010.210. Zu den Entnahmeorten der Proben siehe insbes. Tbl. 2, sowie Tbls 1 mit:
  7. Jens B. Larsen, Aud Larsen, Gunnar Bratbak, Ruth-Aanne Sandaa: Phylogenetic analysis of members of the Phycodnaviridae virus family, using amplified fragments of the major capsid protein gene. In: ASM Journals: Applied and Environmental Microbiology, Band 74, Nr. 10,15. Mai 2008; doi:10.1128/AEM.0254, PMID 18359826, PMC 2394928 (freier Volltext), ResearchGate.
  8. Adam Monier, Jens Borggaard Larsen, Ruth-Anne Sandaa, Gunnar Bratbak, Jean-Michel Claverie, Hiroyuki Ogata: Marine mimivirus relatives are probably large algal viruses. In: BMC: Virology Journal, Band 5, Nr. 12, 23. Januar 2008, doi:10.1186/1743-422X-5-12.
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