Circoviridae

Circoviridae
Virion der Gattung Circovirus
Systematik
Klassifikation: Viren Realm: Monodnaviria Reich: Shotokuvirae Phylum: Cressdnaviricota Klasse: Arfiviricetes Ordnung: Cirlivirales Familie: Circoviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: (-)ssDNA zirkulär Baltimore: Gruppe 2 Symmetrie: ikosaedrisch Hülle: keine
Wissenschaftlicher Name
Circoviridae
Links
NCBI Taxonomy: 39724 ViralZone (Expasy, SIB): 11 ICTV Taxon History: 201902900

Die Familie Circoviridae (von lateinisch circulus ‚Kreis‘) umfasst derzeit (Stand September 2023) zwei offizielle Gattungen und eine vorgeschlagene Gattung von Viren mit einzelsträngiger, zirkulärer DNA mit negativer oder ambisense Polarität als Genom. Die Mitglieder der Circoviridae sind Erreger von Krankheiten bei Vögeln und Schweinen (Gattung Circovirus); auch Menschen können sich anstecken, wie Forschende vom Institut Pasteur im Februar 2023 berichten.

Beschreibung

Morphologie

Die unbehüllten Kapside der Circoviridae sind (sehr variabel nach Spezies) 15–30 nm im Durchmesser groß und besitzen eine ikosaedrische Symmetrie. Das Kapsid besteht meist aus nur einem Kapsidprotein (CP) mit einer Molekülmasse zwischen 30 (PCV-1/2) und 50 kDa (CAV). Bisher gibt es nur beim Beak and feather disease virus (BFDV) Hinweise auf drei verschiedene Kapsidproteine.

Genom

Genomkarte von „Capybara associated cyclovirus“, vorgeschlagenes Mitglied der Gattung Cyclovirus. Ganz oben die Haarnadelstruktur (stem-loop).

Das einzelsträngige DNA-Genom besitzt ambisense-Polarität (Circovirus), das heißt, dass entgegengesetzte Leserichtungen auf einem identischen DNA-Strang vorliegen. Das virale Genom ist zwischen 1,8 und 2,3 kb groß und codiert für 2–4 Gene. Circoviridae besitzen keine eigene DNA-Polymerase, nutzen jedoch zur Synthese eines doppelsträngigen DNA-Stranges als Zwischenschritt bei der Virusvermehrung die zellulären DNA-Polymerasen.

Biologische Bedeutung

Circoviridae besitzen ein sehr enges Wirtsspektrum. Bei den aviären Spezies wird eine fäkal-orale Übertragung angenommen, eine angeborene Infektion über das Ei (vertikale Transmission) konnte nachgewiesen werden. Innerhalb einer Population sind die Circoviridae weit verbreitet (TTV beim Menschen zu 95 %) und zeigen meist eine hohe Variabilität und geographisch unterschiedliche Subtypen bzw. Gruppen.

Veterinärmedizinisch bedeutsame Infektionen durch Circoviridae sind:

• die Infektiöse Anämie der Hühner (Hühneranämievirus, CAV)
• Psittacine Beak and Feather Disease PBFD (Beak and feather disease virus, BFDV)
• Circovirus-Erkrankung der Tauben (Tauben-Circovirus, PiCV)
• Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome (PMWS) bei Schweinen (Porcines Circovirus-2, PCV-2)
• Porcine Dermatitis und Nephropathie Syndrom (PDNS) bei Schweinen (Porcines Circovirus-2, PCV-2)

Systematik

Phylogenetischer Baum der Circoviridae

Die Familie hat mit Stand 19. Juni 2021 nach ICTV Master Species List #36 folgende Zusammensetzung:

• Genus Circovirus
  • Spezies Barbel circovirus
  • Spezies Bat associated circovirus 1 (BatACV1)
  • Spezies Bat associated circovirus 2 (BatACV2)
  • Spezies Bat associated circovirus 3 (BatACV3)
  • Spezies Bat associated circovirus 4 (BatACV4) mit Tadarida brasiliensis circo­virus 1
  • Spezies Bat associated circovirus 5 bis 13 (BatACV5 – BatACV13)
  • Spezies Beak and feather disease virus (BFDV)
  • Spezies Bear circovirus
  • Spezies Kanarienvogel-Circovirus (en. Canary circovirus, CaCV)
  • Spezies Canines Circovirus (en. Canine circovirus)
  • Spezies Chimpanzee associated circovirus 1 mit Chimpanzee stool avian-like circovirus Chimp17
  • Spezies Civet circovirus
  • Spezies Enten-Circovirus (en. Duck circovirus, DuCV) mit Subtyp Muscovy duck circovirus
  • Spezies Elch-Circovirus (en. Elk circovirus)
  • Spezies Flusswels-Circovirus (en. European catfish circovirus)
  • Spezies Fink-Circovirus (en. Finch circovirus, FiCV)
  • Spezies Gänse-Circovirus (en. Goose circovirus, GoCV)
  • Spezies Möwen-Circovirus (en. Gull circovirus, GuCV)
  • Spezies Human associated circovirus 1 (HuACV1)
  • Spezies Mink-Circovirus (en. Mink circovirus)
  • Spezies Mosquito associated circovirus 1
  • Spezies Pinguin-Circovirus (en. Penguin circovirus)
  • Spezies Taubencircovirus (en. Pigeon circovirus, PiCV)
  • Spezies Porcines Circovirus-1 (en. Porcine circovirus 1, PCV-1, Typus)
  • Spezies Porcines Circovirus-2 (PCV-2)
  • Spezies Porcines Circovirus-3 (PCV-3)
  • Spezies Porcines Circovirus-4 (PCV-4)
  • Spezies Raben-Circovirus (en. Raven circovirus)
  • Spezies Rodent associated circovirus 2 bis 7
  • Spezies Starling circovirus
  • Spezies Swan circovirus
  • Spezies Tick associated circovirus 1
  • Spezies Tick associated circovirus 2
  • Spezies Whale circovirus
  • Spezies Zebra finch circovirus
  • Spezies „Anguilla anguilla circovirus“
  • Spezies „Eel circovirus“
  • Spezies „Tasmanian devil-associated circovirus 1“

• Genus Cyclovirus
  • Spezies Ant associated cyclovirus 1
  • Spezies Bat associated cyclovirus 1 bis 16
  • Spezies Bovine associated cyclovirus 1
  • Spezies Capybara associated cyclovirus
  • Spezies Chicken associated cyclovirus 1
  • Spezies Chicken associated cyclovirus 2
  • Spezies Chimpanzee associated cyclovirus 1
  • Spezies Cockroach associated cyclovirus 1
  • Spezies Dragonfly associated cyclovirus 1 bis 8 (DfCyV-1 bis -8)
  • Spezies Duck associated cyclovirus 1
  • Spezies Feline associated cyclovirus 1
  • Spezies Goat associated cyclovirus 1
  • Spezies Horse associated cyclovirus 1
  • Spezies Human associated cyclovirus 1 bis 7
  • Spezies Human associated cyclovirus 8 (Typus)
  • Spezies Human associated cyclovirus 9 bis 12
  • Spezies Mouse associated cyclovirus 1
  • Spezies Rodent associated cyclovirus 1
  • Spezies Rodent associated cyclovirus 2
  • Spezies Spider associated cyclovirus 1
  • Spezies Squirrel associated cyclovirus 1
• Klade von „Hudisavirus-ähnliche Viren“ (informell)
  • Spezies Porcine stool-associated circular DNA virus 4 (PoSCV-4, nach NCBI zu Circoviridae)
  • Spezies „Hudisavirus“ (manchmal verschrieben als „Hudsavirus“) – entdeckt in Stuhlproben peruanischer Patienten mit Diarrhoe und zeigt Ähnlichkeiten (ca. 78 % Übereinstimmung) mit Porcine stool-associated circular DNA virus 4: ein Ambisense-Genom, das ein mutmaßliches Kapsidprotein Cap auf der Normal- und ein Replikations-Initiationsprotein Rep auf der Komplementär-Seite kodiert. Referenzstamm ist Hudisavirus sp. isolate P22. Hudisavirus-DNA wurde auch bei Patienten in Afrika (Äthiopien) und in den Fäkalien von Makaken gefunden.
• Weitere Vorschläge ohne Gattungszuordnung (Auswahl nach NCBI, Stand 19. Juni 2021):
  • Spezies „Apteryx rowi circovirus-like virus“
  • Spezies „Circoviridae 1 LDMD-2013“
  • Spezies „Circoviridae 2 LDMD-2013“
  • Spezies „Circoviridae 14 LDMD-2013“
  • Spezies „Circoviridae 21 LDMD-2013“

In die Familie Anelloviridae (bis dato Gattung Anellovirus) ausgelagert wurden Viren mit negativer Polarität (Gattung Gyrovirus, frühere Gattung Anellovirus), darunter die Gattungen Alphatorquevirus, Betatorquevirus, Gammatorquevirus, Deltatorquevirus, Epsilontorquevirus, Zetatorquevirus, Etatorquevirus, Thetatorquevirus, Iotatorquevirus, Kappatorquevirus, Lambdatorquevirus, Mutorquevirus, Nutorquevirus und Gyrovirus.

Literatur

• C. M. Fauquet, M. A. Mayo et al.: Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier Academic Press, London / San Diego 2005, ISBN 0-12-249951-4.
• David M. Knipe, Peter M. Howley et al. (Hrsg.): Fields’ Virology. 4. Auflage. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2001, ISBN 0-7817-1832-5.

Weblinks

• Circoviridae: Genera und Spezies. NCBI
• Genus Anellovirus: Spezies. NCBI
• Tristan P. W. Dennis, Peter J. Flynn, William Marciel de Souza, Joshua B. Singer, Corrie S. Moreau, Sam J. Wilson, Robert J. Gifford: Insights into Circovirus Host Range from the Genomic Fossil Record. In: ASM Journal of Virology, Band 92, Nr. 16, 31. Juli 2018, e00145-18; doi:10.1128/JVI.00145-18, PMID 29875243 (englisch).

Einzelnachweise

1. ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35)
2. Nadja Podbregar: Neues krankmachendes Virus beim Menschen entdeckt. 3. Februar 2023, abgerufen am 3. Februar 2023 (deutsch). 
3. Rafaela S. Fontenele, Cristiano Lacorte, Natalia S. Lamas, Kara Schmidlin, Arvind Varsani, Simone G. Ribeiro: Single Stranded DNA Viruses Associated with Capybara Faeces Sampled in Brazil, in: MDPI Viruses, Band 11, Nr. 8, Special Issue Viromics: Approaches, Advances, and Applications, doi:10.3390/v11080710
4. ICTV: ICTV Master Species List 2020.v1, New MSL including all taxa updates since the 2019 release, March 2021 (MSL #36)
5. SIB: Circovirus, auf: ViralZone
6. NCBI: Tadarida brasiliensis circovirus 1 (no rank)
7. Kalia S. I. Bistolas, Ryan M. Besemer, Lars G. Rudstam, Ian Hewson: Distribution and Inferred Evolutionary Characteristics of a Chimeric ssDNA Virus Associated with Intertidal Marine Isopods, in: MDPI Viruses Band 9, Nr 12, 361; Special Issue Viral Recombination: Ecology, Evolution and Pathogenesis; Dezember 2017, Epub 26. November 2017; doi:10.3390/v9120361, PMID 29186875, PMC 5744136 (freier Volltext).
8. NCBI: Chimpanzee stool avian-like circovirus Chimp17 (no rank)
9. NCBI: Muscovy duck circovirus (no rank)
10. NCBI: Anguilla anguilla circovirus (species)
11. NCBI: Eel circovirus (species)
12. NCBI: Tasmanian devil-associated circovirus 1 (species)
13. NCBI: Capybara associated cyclovirus 1 (species)
14. Karyna Rosario, Anisha Dayaram, Milen Marinov, Jessica Ware, Simona Kraberger, Daisy Stainton, Mya Breitbart, Arvind Varsani: Diverse circular ssDNA viruses discovered in dragonflies (Odonata: Epiprocta), in: Journal of General Virology Band 93, Nr. 12, 1. Dezember 2012, doi:10.1099/vir.0.045948-0. Insbes. Tbl. 2
15. NCBI: Porcine stool-associated circular virus 4 (species)
16. Caroline Tochetto, Ana Paula Muterle Varela, Diane Alves de Lima, Márcia Regina Loiko, Camila Mengue Scheffer, Willian Pinto Paim, Cristine Cerva, Candice Schmidt, Samuel Paulo Cibulski, Lucía Cano Ortiz, Sidia Maria Callegari Jacques, Ana Cláudia Franco, Fabiana Quoos Mayer, Paulo Michel Roehe: Viral DNA genomes in sera of farrowing sows with or without stillbirths, in: PLoS ONE 15(3), e0230714, 26. März 2020, doi:10.1371/journal.pone.0230714. In Fig. 5 ist Hudsavirus als Hudisavirus zu lesen
17. NCBI: Hudisavirus (species) mit Hudisavirus isolates
18. Hudisavirus sp. Virus-Host DB
19. Eda Altan, Kristen Aiemjoy, Tung G. Phan, Xutao Deng, Solomon Aragie, Zerihun Tadesse, Kelly E. Callahan, Jeremy Keenan, Eric Delwart: Enteric virome of Ethiopian children participating in a clean water intervention trial. In: Plos One, Band 13, Nr. 8, 16. August 2018; doi:10.1371/journal.pone.0202054, PMID 30114205, PMC 6095524 (freier Volltext) (englisch).
20. NCBI: Apteryx rowi circovirus-like virus (species)
21. NCBI: Circoviridae 1 LDMD-2013 (species)
22. NCBI: Circoviridae 2 LDMD-2013 (species)
23. NCBI: Circoviridae 14 LDMD-2013 (species)
24. NCBI: Circoviridae 21 LDMD-2013 (species)