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Dieser Artikel behandelt die Familie der Coronaviren Fur das Krankheitsgeschehen ab 2019 eines dieser Viren siehe COVID 19 zur Ausbreitung dieser Krankheit COVID 19 Pandemie und zu ihrer Ursache SARS CoV 2 CoronaviridaeCoronaviridaeSystematikKlassifikation VirenRealm Riboviria 2 Reich Orthornavirae 1 Phylum Pisuviricota 1 Klasse Pisoniviricetes 1 Ordnung NidoviralesUnterordnung Cornidovirineae 1 Familie CoronaviridaeTaxonomische MerkmaleGenom ssRNA linearBaltimore Gruppe 4Symmetrie helikalHulle vorhandenWissenschaftlicher NameCoronaviridaeLinksNCBI Taxonomy 11118ViralZone Expasy SIB 30ICTV Taxon History 201901846Coronaviridae 3 ist eine Virusfamilie innerhalb der Ordnung Nidovirales Die Viren innerhalb der Familie werden fach umgangssprachlich Coronaviren genannt und gehoren zu den RNA Viren mit den grossten Genomen Die ersten Coronaviren wurden bereits Mitte der 1960er Jahre beschrieben 4 Als Entdeckerin gilt die britische Virologin June Almeida der 1966 eine Aufnahme mittels Elektronenmikroskop gelang 5 Die im elektronenmikroskopischen Bild grob kugelformigen Viren fallen durch einen Kranz von blutenblattartigen Fortsatzen auf der an eine Sonnenkorona erinnert und der ihnen den Namen gab Vertreter dieser Virenfamilie verursachen bei allen vier Klassen der Landwirbeltiere Saugetiere Vogel Reptilien Amphibien sehr unterschiedliche Erkrankungen Sie sind genetisch hochvariabel und konnen so manchmal auch mehrere Arten von Wirten infizieren Beim Menschen sind sieben Arten von Coronaviren als Erreger von respiratorischen Infektionen von Bedeutung und zwar von leichten Erkaltung Grippaler Infekt bis hin zum so genannten Schweren akuten Atemwegssyndrom SARS Severe Acute Respiratory Syndrome Unter den menschlichen Coronaviren besonders bekannt geworden sind die folgenden Coronaviren SARS CoV Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus bzw SARS CoV 1 A 1 MERS CoV Middle East Respiratory Syndrome Corona Virus SARS CoV 2 Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus 2 Sie waren bzw sind die Ausloser der SARS Pandemie 2002 2003 der MERS Epidemie ab 2012 und der COVID 19 Pandemie ab 2019 Inhaltsverzeichnis 1 Merkmale 1 1 Erscheinungsbild 1 2 Genom 2 Vorkommen und Verbreitung 3 Systematik 3 1 Etymologie 3 2 Strukturierung 3 3 Innere Systematik 3 4 Aussere Systematik 3 5 Taxonomische Hintergrunde 3 5 1 Unterfamilien 3 5 2 Gattungen 3 5 3 Untergattungen 4 Bedeutung 4 1 Medizin 4 1 1 Erkrankungen 5 Unterfamilien 5 1 Orthocoronavirinae 5 2 Letovirinae 6 Geschichte 7 Literatur 8 Weblinks 9 Anmerkungen 10 EinzelnachweiseMerkmale BearbeitenErscheinungsbild Bearbeiten nbsp Elektronenmikroskopische Aufnahme von CoronavirenDie 60 bis 160 nm grossen Viruspartikel Virionen besitzen eine Virushulle in die mehrere verschiedenartige Membranproteine eingelagert sind Das charakteristische Aussehen der Coronaviren lateinisch corona Kranz Krone liegt an vielen etwa 20 nm nach aussen vorragenden keulenformigen Strukturen an der Oberflache den Spikes genannten Peplomeren Sie bestehen aus Anteilen des grossen glykosylierten S Proteins Spikes Protein 180 bis 220 kDa das hier ein membranverankertes Trimer bildet 6 Diese Anteile tragen sowohl S1 die Rezeptor Bindungs Domane RBD mit der das Virus an eine Zelle andocken kann 7 als auch S2 eine Untereinheit die als Fusions Protein FP die Verschmelzung von Virushulle und Zellmembran bewirkt 8 In geringeren Mengen ist auf der Aussenseite das kleinere Envelope Protein E Protein 9 bis 12 kDa vorhanden Nur beim HCoV OC43 Humanen Coronavirus OC43 und den Coronaviren der Gruppe 2 Gattung Betacoronavirus findet sich zusatzlich das Hamagglutin Esterase Protein HE Protein 65 kDa Das ebenfalls in der Membranhulle verankerte M Protein Matrix Protein 23 bis 35 kDa ist dagegen nach innen gerichtet und ein Matrixprotein auf der Innenseite der Virushulle Im Inneren der Hulle befindet sich ein vermutlich ikosaedrisches Kapsid das einen helikalen Nukleoproteinkomplex enthalt Dieser besteht aus dem Nukleoprotein N 50 bis 60 kDa das mit dem Strang einer einzelstrangigen RNA von positiver Polaritat komplexiert ist Bestimmte Aminosaurereste des N Proteins interagieren mit dem Matrixprotein M sodass das Kapsid mit der Membraninnenseite assoziiert ist Genom Bearbeiten Das einzelstrangige RNA Genom der Coronaviren ist etwa 27 600 bis 31 000 Nukleotide nt lang womit Coronaviren die langsten Genome aller bekannten RNA Viren besitzen 9 Am 5 Ende befinden sich eine 5 Cap Struktur und eine nichtcodierende Region englisch untranslated region UTR von etwa 200 bis 400 nt die eine 65 bis 98 nt kurze sogenannte Leader Sequenz enthalt Am 3 Ende fugt sich eine weitere UTR von 200 bis 500 nt an die in einem poly A Schwanz endet Das Genom der Coronaviren enthalt 6 bis 14 Offene Leserahmen englisch open reading frames ORFs von denen die beiden grossten die Gene fur die Nichtstrukturproteine NSP 1a und 1b nahe am 5 Ende liegen und sich mit unterschiedlichen Leserastern etwas uberlappen Die Uberlappungsstelle bildet eine Haarnadelstruktur die bei 20 bis 30 der Lesedurchlaufe einen Leserastersprung bei der Translation an den Ribosomen ermoglicht und so zur Synthese von geringeren Mengen des NSP 1b fuhrt 10 Neben der Replikation ihres Genoms synthetisieren die Viren je nach Virusspezies 4 9 mRNA Molekule deren 5 und 3 Enden mit denen des Genoms identisch sind Diese geschachtelten mRNAs werden auch als nested set of mRNAs bezeichnet und haben zur Namensgebung der ubergeordneten Virusordnung Nidovirales von lateinisch nidus Nest beigetragen Im Unterschied zur ublicherweise hohen Fehlerrate der RNA Polymerase von anderen RNA Viren die zu einer Beschrankung der Genomlange auf etwa 10 000 Nukleotiden fuhrt wird bei Coronaviren eine relativ hohe genetische Stabilitat Konservierung unter anderem durch eine 3 5 Exoribonuklease Funktion des Proteins NSP 14 erreicht 9 Vermutlich bewirkt dieser Korrekturlesemechanismus dass das antivirale Mittel Ribavirin bei COVID 19 SARS CoV 2 nicht wirkt 11 Vorkommen und Verbreitung BearbeitenBereits 1932 wurde die Infektiose Bronchitis bei Geflugel untersucht die vom Infektiose Bronchitis Virus IBV Art Avian coronavirus einem Gammacoronavirus aus der Unterfamilie der Orthocoronavirinae verursacht wurde Damals konzentrierten sich die Untersuchungen auf das Krankheitsgeschehen Aussehen und genetische Verwandtschaftsverhaltnisse des Virus waren unbekannt und der Name Coronaviren existierte noch nicht 12 13 Die ersten namentlichen Coronaviren wurden Mitte der 1960er Jahre beschrieben 4 14 Das erstentdeckte Exemplar war das spater verlorengegangene humane Coronavirus B814 nicht klassifiziert 15 Coronaviren sind genetisch hochvariabel einzelne Arten aus der Familie Coronaviridae konnen durch Uberwindung der Artenbarriere auch mehrere Arten von Wirten infizieren also Zoonosen verursachen Durch die Uberwindung der Artenbarriere sind beim Menschen unter anderem Infektionen mit dem SARS Coronavirus SARS CoV gelegentlich auch als SARS CoV 1 bezeichnet dem Erreger der SARS Pandemie 2002 2003 sowie mit den 2012 neu aufgetretenen Viren der Art Middle East respiratory syndrome coronavirus MERS CoV entstanden Die Anfang 2020 von der chinesischen Stadt Wuhan ausgegangene COVID 19 Pandemie wurde von einem bis dahin unbekannten Coronavirus verursacht das den Namen SARS CoV 2 erhielt 16 17 Systematik BearbeitenEtymologie Bearbeiten Der Name Coronaviren lateinisch corona Kranz Krone wurde 1968 eingefuhrt und hangt mit dem charakteristischen Aussehen dieser Viren unter dem Elektronenmikroskop zusammen Der erste veroffentlichte Bericht uber die Entdeckung gibt die Namensgebung durch die Entdecker wieder als beruhend auf der Ahnlichkeit der Hullen Umsaumung der Viren zur Sonnenkorona Particles are more or less rounded in profile although there is a certain amount of polymorphism there is also a characteristic fringe of projections 200 A long which are rounded or petal shaped rather than sharp or pointed as in the myxoviruses This appearance recalling the solar corona is shared by mouse hepatitis virus and several viruses recently recovered from man namely strain B814 229E and several others Die Partikel sind mehr oder weniger rundlich im Querschnitt obwohl es ein gewisses Mass an Polymorphismus gibt gibt es auch einen charakteristischen Saum aus 200 A langen Fortsatzen welche rundlich oder blutenblattformig sind statt kantig oder spitz wie bei den Myxoviren Dieses an die Sonnenkorona erinnernde Aussehen wird vom Maus Hepatitis Virus und einigen kurzlich vom Menschen gewonnenen Viren namentlich B814 229E und einigen anderen geteilt Nature 1968 18 Ein anderer Bericht fuhrt die Wahl der Entdecker auf die Ahnlichkeit der Hullen Umsaumung zu einer Krone zuruck 19 beruft sich dabei jedoch auf den Erstbericht der eine abweichende Beschreibung gibt Zwei virologische Referenzwerke enthalten ein Kapitel bei dem ein Autor namensgleich mit einer Person aus der o g Entdeckergruppe ist Kenneth McIntosh vs K McIntosh und in dem jeweils die Kronen Etymologie gegeben wird 20 21 Strukturierung Bearbeiten Die Familie Coronaviridae wird auf der Grundlage von phylogenetischen Eigenschaften in zwei Unterfamilien und aktuell funf Gattungen eingeteilt eine sechste ist vorgeschlagen 1 Eigenschaften wie Wirtsspektrum Organspektrum oder Erkrankungsart spielen bei der Klassifikation keine Rolle 22 Die aktuellen beiden Unterfamilien heissen Orthocoronavirinae und Letovirinae Dabei ist Orthocoronavirinae die weitaus grossere von beiden Letovirinae ist ein deutlich jungeres Taxon innerhalb der Familie Coronaviridae und bisher ist nur eine einzige Letovirenart bekannt Microhyla letovirus 1 23 Die funf aktuellen Gattungen heissen Alphacoronavirus Betacoronavirus Deltacoronavirus Gammacoronavirus und Alphaletovirus Eine weitere Gattung Epsiloncoronavirus 24 konnte noch dazukommen 1 Die fruheren Gattungen Torovirus und Bafinivirus finden sich heute in der Unterfamilie Torovirinae in der Nidoviren Familie Tobaniviridae 23 1 Die Anzahl der Arten andert sich laufend insbesondere seit der SARS Pandemie 2002 2003 Seitdem hatte sich die Forschungstatigkeit im Bereich der Coronaviren massiv verstarkt Die Arten sind in eine grossere Zahl Untergattungen eingeordnet Diese sollen bei der systematischen Einordnung noch nicht eingehend beschriebener bzw zukunftig entdeckter Coronavirusarten helfen und sind in der systematischen Ubersicht siehe unten aufgelistet 22 Innere Systematik Bearbeiten Angegeben sind nur die wichtigsten Spezies Familie Coronaviridae Unterfamilie LetovirinaeGattung AlphaletovirusUntergattung MilecovirusSpezies Microhyla letovirus 1 MLeV 25 dd dd dd Unterfamilie Orthocoronavirinae ehem Unterfamilie Coronavirinae 26 ehem Gattung Coronavirus 27 Gattung Alphacoronavirus ehem Phylogruppe Gruppe 1 Coronaviren 27 Untergattung ColacovirusSpezies Bat coronavirus CDPHE15 dd Untergattung DecacovirusSpezies Rhinolophus ferrumequinum alphacoronavirus HuB 2013 dd Untergattung DuvinacovirusSpezies Human coronavirus 229E dt Humanes Coronavirus 229E HCoV 229E kommt auch in Fledermausen vor 11 dd Untergattung LuchacovirusSpezies Lucheng Rn rat coronavirus dd Untergattung MinacovirusSpezies Ferret coronavirus Spezies Mink coronavirus 1 dd Untergattung MinunacovirusSpezies Miniopterus bat coronavirus 1 Spezies Miniopterus bat coronavirus HKU8 Bat CoV HKU8 dd Untergattung MyotacovirusSpezies Myotis ricketti alphacoronavirus Sax 2011 Spezies Nyctalus velutinus alphacoronavirus SC 2013 dd Untergattung PedacovirusSpezies Felines infectious peritonitis virus FIPV Alte Einordnung siehe bei Felines Coronavirus FCoV Spezies Porcine epidemic diarrhea virus dt Porzines Epidemische Diarrhoe Virus PEDV 28 29 30 Spezies Scotophilus bat coronavirus 512 dd Untergattung RhinacovirusSpezies Rhinolophus bat coronavirus HKU2 Bat CoV HKU2 Subspezies Swine Acute Diarrhoea Syndrome Coronavirus Enterisches Schweine Alphacoronavirus SADS CoV Erreger von SADS 31 32 29 Stamm rSADS CoV kunstliche Rekombinante z B rSADS CoV tRFP mit tRFP tomato red fluorescent protein 29 dd dd dd Untergattung SetracovirusSpezies Human coronavirus NL63 HCov NL63 kommt auch in Fledermausen vor 11 Spezies NL63 related bat coronavirus strain BtKYNL63 9b 33 dd Untergattung Soracovirus Untergattung Sunacovirus Untergattung TegacovirusSpezies Alphacoronavirus 1 Subspezies Canines Coronavirus englisch canine coronavirus CCoV ehem Spezies Canine coronavirus 27 Subspezies Felines Coronavirus englisch feline coronavirus FCoV Jetzt Felines Infektioses Peritonitis Virus englisch feline infectious peritonitis virus FIPV ehem Spezies Feline coronavirus 27 Subspezies Transmissible Gastroenteritis Virus TGEV ehem Spezies Transmissible gastroenteritis virus 27 34 infiziert auch Schweine 29 Subspezies Porcine respiratory coronavirus PRCV 29 35 dd dd dd Gattung Betacoronavirus ehem Phylogruppe Gruppe 2 Coronaviren 27 Untergattung EmbecovirusSpezies Betacoronavirus 1Subspezies Bovines Coronavirus BCoV Subspezies Equines Coronavirus ECoV NC99 Subspezies Humanes Coronavirus OC43 HCoV OC43 befallt auch Schimpansen 36 kommt auch in Nagetieren vor 11 Subspezies Porzines hamagglutinierendes Enzephalomyelitis Virus HEV PHEV 29 37 Subspezies Humanes Enterisches Coronavirus HECoV 27 dd Spezies China Rattus coronavirus HKU24 RtCov HKU24 Spezies Human coronavirus HKU1 HCoV HKU1 kommt auch in Nagetieren vor 11 Spezies Murine coronavirus Subspezies Murines Hepatitis Virus englisch mouse hepatitis virus MHV ehem Spezies Murine hepatitis virus 27 Subspezies Ratten Coronavirus englisch rat coronavirus RtCoV 38 ehem Spezies Rat coronavirus 27 Subspezies puffinosis coronavirus PV bei Schwarzschnabel Sturmtauchern Puffinus puffinus ehem Spezies Puffinosis coronavirus 27 dd dd Untergattung HibecovirusSpezies Bat Hp betacoronavirus Zhejiang2013 dd Untergattung MerbecovirusSpezies Hedgehog coronavirus 1 Spezies Middle East respiratory syndrome related coronavirus dt MERS Coronavirus MERS CoV Spezies Pipistrellus bat coronavirus HKU5 Bat CoV HKU5 Spezies Tylonycteris bat coronavirus HKU4 Bat CoV HKU4 dd Untergattung NobecovirusSpezies Rousettus bat coronavirus GCCDC1 Spezies Rousettus bat coronavirus HKU9 Bat CoV HKU9 dd Untergattung Sarbecovirus nbsp TEM Aufnahme von Virionen des SARS CoV 2Spezies Severe acute respiratory syndrome related coronavirus dt SARS assoziiertes Coronavirus englisch SARS related coronavirus SARS CoV SARSr CoV ehem Spezies Severe acute respiratory syndrome coronavirus bis 2009 englisch SARS coronavirus dt SARS Coronavirus namensidentisch mit damals einziger Subspezies 39 Subspezies Severe acute respiratory syndrome coronavirus SARS CoV SARS Coronavirus auch SARS CoV 1 Erreger von SARS 40 Subspezies Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 SARS CoV 2 auch 41 42 englisch 2019 novel Coronavirus 2019 nCoV oder Wuhan seafood market pneumonia virus Erreger von COVID 19 dd Stamm SARS CoV SARS CoV 2 RdRp kunstliche Mutante ursprungliches SARS Virus SARS CoV 1 mit ausgetauschtem RdRp Gen von SARS CoV 2 43 44 Stamm Rhinolophus affinis bat coronavirus RaTG13 BatCoV RaTG13 Bat SL CoV RaTG13 gefunden in Java Hufeisennasen Rhinolophus affinis englisch intermediate horseshoe bat in der chinesischen Provinz Yunnan 45 46 47 48 mit Gensequenz KP876546 zu BtCoV 4991 Polymerase 49 Stamm Bat coronavirus Rc o319 BatCoV Rc o319 gefunden im Kot von Horn Hufeisennasen 50 Rhinolophus cornutus englisch little Japanese horseshoe bat in Japan 51 Stamm Bat coronavirus RhGB01 BatCoV RhGB01 aus Metagenomanalysen bei der Kleinen Hufeisennase Rhinolophus hipposideros in Gloucestershire England und Wales 52 Stamm Bat coronavirus RmYN01 BatCoV RmYN01 BetaCoV Rm Yunnan YN01 2019 53 Stamm Rhinolophus malayanus bat coronavirus RmYN02 BatCoV RmYN02 BetaCoV Rm Yunnan YN02 2019 53 54 gefunden in Malaiischen Hufeisennasen R malayanus Stamme SARS ahnliche Fledermaus Coronaviren ohne Zuordnung 48 Bat SL CoV ZC45 bat SL CoVZC45 49 Bat SL CoV ZXC21 bat SL CoVZXC21 49 Bat SL CoV Rs4231 Bat SL CoV Rs4247 Bat SL CoV Rs7327 Bat SL CoV Rs9401 Bat SL CoV Rf9402 Bat SL CoV WIV16 Bat SL CoV GX2013 Bat SL CoV Anlong 112 Bat SL CoV Shaanxi2011 Bat SL CoV Yunnan2011 Bat SL CoV HuB2013 Bat SL CoV Longguan Bat SL CoV As6526 Bat SL CoV YN2013 Bat SL CoV YN2018B Bat SL CoV YN2018C Bat SL CoV HKU3 3 Bat SL CoV HKU3 7 Bat SL CoV HKU3 12 Bat SL CoV 279 Bat SL CoV SC2018 Bat SL CoV BM48 31 Bat SL CoV BtKY72 Bat SL CoV YNLF 34C Bt SLCoV Rp3 infiziert Rhinolophus sinicus 55 SARS CoV SZ3 und SZ16 infizieren Larvenroller 56 vorgeschl Spezies Pangolin coronavirus 57 Manis CoV 58 41 oder englisch pangolin SARS like coronavirus Pan SL CoV 59 Pangolin CoV 53 Klade Pan SL CoV GX gefunden in Malaiischen Schuppentieren Manis javanica englisch Sunda pangolin vom chinesischen Zoll in der Provinz Guangxi beschlagnahmt 48 Stamm Pan SL CoV GX P4L Stamm Pan SL CoV GX P2V Stamm Pan SL CoV GX P1E Stamm Pan SL CoV GX P5L Stamm Pan SL CoV GX P5E Stamm Pan SL CoV GX P3B dd Klade Pan SL CoV GD gefunden in Malaiischen Schuppentieren Manis javanica englisch Sunda pangolin vom chinesischen Zoll in der Provinz Guangdong beschlagnahmt 48 Stamm Pan SL CoV GD P1La Stamm Pan SL CoV GD P2S Stamm Pan SL CoV GD P1L 42 mit den SRA 60 Bezeichnern SRR10168374 SRR10168392 SRR10168376 61 62 SRR10168377 63 45 64 62 und SRR10168378 65 45 64 62 dd Metagenom MP789 Schuppentier 49 dd dd dd Gattung Gammacoronavirus ehem Phylogruppe Gruppe 3 Coronaviren 27 Untergattung BrangacovirusSpezies Goose coronavirus CB17 dd Untergattung CegacovirusSpezies Beluga whale coronavirus SW1 BWCoV SW1 dd Untergattung IgacovirusSpezies Avian coronavirus dt Vogel Coronavirus Subspezies Truthahn Coronavirus TCoV Subspezies Fasanen Coronavirus PhCoV Subspezies Infektiose Bronchitis Virus englisch avian infectious bronchitis virus IBV Erreger der Infektiosen Bronchitis bei Vogeln dd dd dd Gattung DeltacoronavirusUntergattung AndecovirusSpezies Wigeon coronavirus HKU20 WiCoV HKU20 dd Untergattung Buldecovirus inkl ehem Untergattung Moordecovirus 66 Spezies Bulbul coronavirus HKU11 BuCoV HKU11 Spezies Coronavirus HKU15Subspezies Porcine coronavirus HKU15 67 Stamm Porcines Deltacoronavirus PDCoV 29 dd dd Spezies Munia coronavirus HKU13 dt Bronzemannchen Coronavirus HKU13 MunCoV HKU13 Spezies Common moorhen coronavirus HKU21 CMCoV HKU21 68 zuvor in ehem Untergattung Moordecovirus 66 Spezies White eye coronavirus HKU16 Spezies Thrush coronavirus HKU12 dt Drossel Coronavirus HKU12 ThCoV HKU12 69 70 vorgeschl Spezies Sparrow coronavirus HKU17 dt Sperlings Coronavirus HKU17 SpCoV HKU17 71 72 dd Untergattung HerdecovirusSpezies Night heron coronavirus HKU19 dd dd vorgeschl Gattung Epsiloncoronavirus 24 vorgeschl Untergattung Tropepcovirus 24 vorgeschl Spezies Tropidophorus coronavirus 118981 24 Tsin CoV 118981 24 auch Guangdong chinese water skink coronavirus 73 74 bei chinesischen Wasserskinken Tropidophorus sinicus 73 dd dd dd Unterfamilie Pitovirinae 75 Gattung AlphapironavirusUntergattung SamovirusSpezies Alphapironavirus bona PsNV dd dd dd Unterfamilie Torovirinae inklusive Gattungen Torovirus und Bafinivirus Familie Tobaniviridae 27 Im folgenden Kladogramm nach Mang Shi et al 2016 wurden die Bezeichnungen gemass ICTV MSL 35 Stand Marz 2020 aktualisiert 72 1 Coronaviridae Orthocoronavirinae ICTV Alphacoronavirus Minunacovirus Bat CoV HKU8 Setracovirus HCov NL63 Tegacovirus PEDV Pedacovirus FIPV Betacoronavirus Merbecovirus MERS CoV Embecovirus HCoV HKU1 Sarbecovirus SARS CoV Gammacoronavirus Cegacovirus BWCoV SW1 Igacovirus IBV Deltacoronavirus Andecovirus WiCoV HKU20 Buldecovirus SpCoV HKU17 Letovirinae ICTV Vorlage Klade Wartung StyleAussere Systematik Bearbeiten Ordnung Unterordnung FamilieNidoviralesAbnidovirineaeAbyssoviridaeArnidovirineaeArteriviridaeCremegaviridaeGresnaviridaeOlifoviridaeCornidovirineaeCoronaviridaeMesnidovirineaeMedioniviridaeMesoniviridaeMonidovirineaeMononiviridaeNanidovirineaeNanghoshaviridaeNanhypoviridaeRonidovirineaeEuroniviridaeRoniviridaeTornidovirineaeTobaniviridaeTaxonomische Hintergrunde Bearbeiten Unterfamilien Bearbeiten Bis 2018 bestand Coronaviridae aus den Unterfamilien Coronavirinae und Torovirinae Davor war sie bigenerisch bestehend aus den Gattungen Genera Coronavirus und Torovirus 76 23 2009 im Zuge der Weiterentwicklung der Familie war die Gattung Coronavirus zur Unterfamilie Coronavirinae erhoben worden Die Unterfamilie enthielt dieselben Viren wie zuvor die Gattung Sie war neben die neue Unterfamilie Torovirinae gestellt worden die unter anderem die Gattung Torovirus enthielt 76 2018 wurde die Unterfamilie Coronavirinae in Orthocoronavirinae umbenannt Naheres im Abschnitt Orthocoronavirinae 23 Gattungen Bearbeiten Die Viren innerhalb der alten Gattung Coronavirus waren auf der Grundlage von phylogenetischen und serologischen Eigenschaften der Arten in drei nicht taxonomische monophyletische Gruppen Kladen unterteilt worden die man fruher auch als HCoV 229E ahnliche Gruppe 1 HCoV OC43 ahnliche Gruppe 2 und IBV ahnliche Gruppe 3 Coronaviren bezeichnet hatte Gruppe 2 wurde weiter in die vier ebenfalls monophyletischen Untergruppen 2A bis 2D unterschieden 77 78 79 Wahrend der 2009 stattfindenden Bildung der neuen Unterfamilie Coronavirinae aus der alten Gattung Coronavirus wurden die damaligen drei informellen aber lange und gut etablierten monophyletischen Gruppen zu den heutigen Gattungen Alpha bis Gammacoronavirus in der Reihenfolge des griechischen Alphabetes Alpha Beta Gamma Delta Epsilon 77 76 Gattung Deltacoronavirus 80 kam spater dazu eine weitere Gattung Epsiloncoronavirus 24 konnte bald dazukommen Die Gattung Torovirus blieb hingegen unter diesem Namen bestehen und wurde in die neue Unterfamilie Torovirinae eingeordnet Dieser wurde neben Torovirus noch die neue Gattung Bafinivirus von bazilliformen stabchenformigen Fischviren hinzugefugt 76 2018 verschwanden die Toroviren dann ganzlich aus der Familie Coronaviridae gleichzeitig kamen die Letoviren neu hinzu 23 Mit Toroviren sind hier alle Viren der Unterfamilie Torovirinae in der damaligen Form gemeint Diese Unterfamilie umfasste die Viren der Gattungen Toro und Bafinivirus und weitere Viren Diese Viren wurden 2018 in die neue Nidoviren Familie Tobaniviridae mit einer neugestalteten Unterfamilienstruktur gestellt wodurch unter anderem Namenszweideutigkeiten endeten Nun sind wieder nur die Viren der Gattung Torovirus auch als Toroviren klassifiziert 23 Gattungen und gattungsahnliche Gruppen der Coronaviren im Wandel der Zeit Gattungen gattungsahnliche Gruppen Familienzugehorigkeitbis 2009 ab 2009 ab 2011 ab 2018 kommend Stand Juli 2020 bis 2018 ab 2018Coronavirus HCoV 229E Ahnliche Gruppe 1 Alphacoronavirus Coronaviridae CoronaviridaeHCoV OC43 Ahnliche Gruppe 2 BetacoronavirusIBV Ahnliche Gruppe 3 GammacoronavirusDeltacoronavirus Epsiloncoronavirus n a AlphaletovirusTorovirus Torovirus Coronaviridae TobaniviridaeBafinivirusLegende gattungsahnlich gebrauchte monophyletische Gruppen Unterfamilien Untergattungen Bearbeiten 2018 wurden zum ersten Male auch eine ganze Reihe Untergattungen in der Familie Coronaviridae definiert Darunter auch Untergattungen in der Gattung Betacoronavirus siehe ebenda So wie zuvor diese Gattung aus der bekannten Phylogruppe 2 gebildet worden war wurden auch die nun unter den Namen Linie A bis Linie D bekannten Untergruppen 2A bis 2D in Untergattungen umgemunzt 77 23 2018 wurden zum ersten Male auch eine ganze Reihe Untergattungen in der Familie Coronaviridae definiert Der Name der Untergattungen entspricht einem Schema sprechender Namen in Form von Neologismen Sie sind durchweg Kofferworte nach ICTV Code 81 ein sogenanntes siglum englisch lateinisch wie z B Sarbecovirus entsprechend SARS like betacoronavirus Ein ausdrucklicher Grund dafur war ein Klassifikationsstau durch viele noch nicht eingehend beschriebene und daher noch einzuordnende Viren Auch waren viele Neuentdeckungen und Neubeschreibungen durch die grossen Fortschritte in der Genomanyalyse und die verstarkte Forschungstatigkeit im Bereich der Coronaviren seit der SARS Pandemie 2002 2003 zu erwarten Man wollte durch diesen Aspekt der taxonomischen Struktur einen rationellen Rahmen fur die systematische Einordnung bieten der nur noch auf die genomischen Eigenschaften der Viren abstellt Denn die waren schon lange als der einzig relevante Gesichtspunkt fur die Einordnung festgelegt worden 22 Unter den Untergattungen sind auch solche in der Gattung Betacoronavirus siehe ebenda So wie zuvor diese Gattung aus der bekannten Phylogruppe 2 gebildet worden war wurden auch die nun unter den Namen Linie A bis Linie D bekannten Untergruppen 2A bis 2D in Untergattungen umgemunzt 77 23 Bedeutung BearbeitenMedizin Bearbeiten Erkrankungen Bearbeiten Coronaviren verursachen bei verschiedenen Wirbeltieren wie Saugetieren Vogeln Fischen und Froschen sehr unterschiedliche Erkrankungen Beim Menschen sind diverse Arten des Coronavirus als Erreger von leichten respiratorischen Infektionen Erkaltungskrankheiten bis hin zum schweren akuten Atemwegssyndrom von Bedeutung Eine ursachliche Beteiligung an Gastroenteritiden ist moglich spielt jedoch klinisch und zahlenmassig keine grosse Rolle 82 Insgesamt sind sieben humanpathogene Coronaviren bekannt Stand Februar 2020 neben SARS CoV 1 SARS CoV 2 und MERS CoV noch HCoV HKU1 HCoV OC43 alle zur Gattung Betacoronavirus HCoV NL63 und HCoV 229E beide zur Gattung Alphacoronavirus Die vier letztgenannten verursachen etwa 5 30 aller akuten respiratorischen Erkrankungen und fuhren typischerweise zu Rhinitis Konjunktivitis Pharyngitis gelegentlich zu einer Laryngitis oder einer Mittelohrentzundung Otitis media Auch Infektionen des unteren Respirationstraktes sind moglich insbesondere bei Koinfektionen mit anderen respiratorischen Erregern wie Rhinoviren Enteroviren Respiratory Syncytial Viren RSV Parainfluenzaviren Schwere Krankheitsverlaufe werden vor allem bei vorbestehenden Erkrankungen insbesondere des kardiopulmonalen Systems beobachtet und im Zusammenhang mit Transplantationen Immunsuppression 82 im Normalfall treten nur vergleichsweise geringfugige Symptome auf 40 Bei einer Verlaufsstudie uber acht Jahre vor dem Ausbruch von COVID 19 in ausgesuchten Haushalten mit etwa tausend Personen in Michigan USA waren knapp 1000 akute Atemwegserkrankungen durch HCoV Infektionen verursacht zumeist OC43 Auffallig war das saisonal begrenzte Auftreten dieser Infektionen in den Monaten Dezember bis April Mai was aber nicht notwendigerweise bei SARS CoV 2 genauso vorausgesetzt werden kann 83 84 85 Unterfamilien BearbeitenOrthocoronavirinae Bearbeiten Die Unterfamilie entstand 2018 aus der Umbenennung der Unterfamilie Coronavirinae Diese wiederum entstand indem die Gattung Coronavirus 2009 zur Unterfamilie erhoben wurde und die Endung virus in virinae geandert wurde 76 23 Parallel bestand bis 2018 innerhalb der Familie Coronaviridae jeweils ein Toroviren Schwestertaxon mit analoger Benennung Torovirus als Schwestergattung von Coronavirus und Torovirinae als Schwesterunterfamilie von Coronavirinae 76 23 Dadurch ergab sich die Situation dass Toroviren namentlich sowohl Coronaviren waren wegen ihrer Zugehorigkeit zur Familie Coronaviridae als auch Nicht Coronaviren wegen ihrer Nicht Zugehorigkeit zur Unterfamilie Untergattung Coronavirinae Coronavirus So etwas war nie ungewohnlich in der Virentaxonomie Ahnliche Verwicklungen bestanden zeitweise zwischen Toroviren und Bafiniviren Die Toroviren entsprachen zudem nicht oder nur sehr eingeschrankt dem Namen Coronavirus nbsp SonnenkoronaHinter dem Namen Corona virus steht die Idee von einer sonnenartigen Grundgestalt umgeben von einer sonnenartigen Korona Damit ist ein in elektronenmikroskopischen Bildern als scheibenformig erscheinendes Virus gemeint das von einem deutlichen abgesetzten Kranz aus keulen oder blutenblattformigen Fortsatzen eingerahmt wird Siehe auch Abschnitt Etymologie Aber weder die Toro noch die Bafiniviren waren scheiben bzw kugelformig Obschon Toroviren dazu gebracht worden seien sollen in Zellkultur zum Teil kugelformige Virionen zu produzieren 86 Sie hatten ihre Namen gerade daher dass sie Torus bzw Bazillus formig waren also Ring bzw Stabchen formig Die Toroviren waren tatsachlich sogar stabchenformige Gebilde die zu einem fast geschlossenen Ring oder einer mondsichelformigen Gestalt gebogen waren 77 Zu den Unterschieden gesellten sich dann noch Abweichungen in der Genomstruktur zwischen Toro und Bafiniviren auf der einen Seite und Coronaviren auf der anderen Seite Das Genom kodierte z B nicht das Hullenprotein E der anderen Coronaviren und war insgesamt sehr viel einfacher organisiert Insbesondere fehlten fast alle typischen Hilfsgene der anderen Coronaviren 77 Toro und Bafiniviren hatten zudem tubulare helikale Nukleokapside wahrend die der anderen Coronaviren lose gewunden waren Auch waren die Kapsidproteine weniger als halb so gross wie die der anderen Coronaviren Letztlich wichen die Bafiniviren auch noch im Wirtsspektrum aquatisch von den Viren innerhalb Coronavirinae Coronavirus terrestrisch ab 77 nbsp Typus von Betacoronavirus Art Murine coronavirus hier verschiedene MHV Stamme Sog echte Coronaviren Aufgrund dieser Unterschiede wurden bis 2018 die Viren der damaligen Unterfamilie Coronavirinae bzw der vormaligen Gattung Coronavirus typischerweise als echte Coronaviren bezeichnet So grenzte man sie von den bloss formalen Coronaviren aus der Gruppe der Toro und Bafiniviren ab Dann fand 2018 die Entfernung der Toro und Bafiniviren aus der Familie Coronaviridae statt Gleichzeitig wurde eine Namensanderung von Coronavirinae zur heutigen Unterfamilie Orthocoronavirinae vorgenommen 77 76 Seitdem steht der wohlabgegrenzte Name Orthocoronaviren fur die Viren dieser Gruppe zur Verfugung Formal gesehen bezeichnet der Name Coronaviren nun alle Viren der Familie Coronaviridae und soweit alleinstehend sonst nichts Das entspricht auch den ICTV Regeln der Virus Taxonomie der Mehrdeutigkeiten bei der Neu Benennung von Taxa verbietet 81 3 16 Sog echte Coronaviren nbsp Severe acute respiratory syndrome related coronavirus hier SARS CoV 2 nbsp Avian coronavirus hier IBV zu Gammacoronavirus nbsp Betacoronavirus 1 hier HCoV OC43 nbsp pleomorphe Coronaviren nbsp Middle East respiratory syndrome related coronavirus MERS CoV nbsp Humanes Coronavirus NL63Bis 2018 ebenfalls Coronaviren nbsp Typus von Torovirus hier BEV Art Equine torovirus nbsp Typus von Bafinivirus hier WBV Art White bream virus nbsp Equine torovirus nbsp Humane Torovirus PartikelDa die im Rahmen der Namensanderung hinzugekommenen Letoviren den Orthocoronaviren deutlich ahnlicher sind ist der Name Coronaviren nun auch ohne weiteres zutreffend fur alle Viren der Familie Coronaviridae und es musste keine Mehrdeutigkeiten mehr geben 81 3 16 25 Trotzdem werden weiterhin in erster Linie die Viren der Unterfamilie Orthocoronavirinae als die Coronaviren bezeichnet 87 Das mag an der noch geringen Erforschtheit der Gruppe der Letoviren Unterfamilie Letovirinae liegen Letovirinae Bearbeiten Die Unterfamilie wurde 2018 aufgrund der Entdeckung der Froschvirusart Microhyla letovirus 1 geschaffen Von den Letoviren als Gruppe ist noch nicht viel bekannt da sie bisher nur durch diese eine noch nicht sehr eingehend erforschte Art vertreten werden Sie stimmen in allen wesentlichen Eigenschaften mit den Orthocoronaviren uberein bilden aber in statistischen Verwandtschaftsanalysen der Genome eine unabhangige Gruppe die zu weit entfernt von den Orthocoronaviren ist um etwa innerhalb der Unterfamilie Orthocoronavirinae eine neue Gattung neben den anderen dort vorhandenen Gattungen zu bilden 25 23 Eine mogliche nahe Verwandte von Microhyla letovirus 1 ist die vorgeschlagene und bisher unklassifizierte Nidovirenart Pacific salmon nidovirus 88 89 PsNV Es ist wahrscheinlich dass sie innerhalb der Familie Coronaviridae zu einer eigenen Gattung parallel zu Alphaletovirus gehoren wird Ob innerhalb derselben Unterfamilie Letovirinae also ein weiteres Letovirus oder jenseits davon ist noch unklar 90 Geschichte BearbeitenCoronaviren genauer das avian infectious bronchitis virus IBV wurden erstmals im Jahr 1931 beschrieben 91 92 Die erstbeschriebenen Coronaviren des Menschen waren HCoV 229E and HCoV OC43 die 1966 bzw 1967 publiziert wurden 92 June Almeida machte von Coronaviren erste Bilder mit einem Elektronenmikroskop 93 94 Literatur BearbeitenDavid M Knipe Peter M Howley eds in chief Fields Virology 5 Auflage 2 Bande Lippincott Williams amp Wilkins Philadelphia 2007 ISBN 0 7817 6060 7 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 A M Q King M J Adams E B Carstens E J Lefkowitz Hrsg Virus Taxonomy Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses Elsevier Amsterdam u a 2012 ISBN 978 0 12 384684 6 S 806 828 S Modrow D Falke U Truyen Molekulare Virologie Spektrum Lehrbuch 2 Auflage Akademischer Verlag Heidelberg Berlin 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Ziebuhr Leo L Poon Patrick C Woo Pierre Talbot Peter J M Rottier Kathryn V Holmes Ralph Baric Stanley Perlman Luis Enjuanes Alexander E Gorbalenya Revision of the family Coronaviridae Proposal In Virus Taxonomy History Revision 2009 Juni International Committee on Taxonomy of Viruses ICTV 2008 Proposal Code 2008 085 126V englisch ictvonline org PDF 175 kB abgerufen am 5 Mai 2020 The naming of coronavirus genera is according to the Greek alphabet The viruses grouped in currently recognized genera form distinct monophylogenetic clusters but do not share other obvious traits host tropism organ tropism type of disease to suggest a common denominator Hence the CSG proposes to use a neutral nomenclature Autoren des neunten ICTV Reports Virus Taxonomy Classification and Nomenclature of Viruses Online Ausgabe Kap Coronaviridae In ICTV Reports International Committee on Taxonomy of Viruses 2011 abgerufen am 12 Juni 2020 englisch parallel archiviert am 2 April 2019 auf web archive org Viruses 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Nadja Podbregar Schweine Coronavirus Droht ein Artsprung Neues Virus SADS CoV kann sich auch in menschlichen Zellen vermehren auf scinexx de vom 14 Oktober 2020 ICTV ICTV Taxonomy history NL63 related bat coronavirus strain BtKYNL63 9b EC 51 Berlin Germany July 2019 Email ratification March 2020 MSL 35 Turmeric could have antiviral properties Auf eurekalert org vom 17 Juli 2020 Quelle Microbiology Society NCBI Porcine respiratory coronavirus no rank Nadja Podbregar Coronavirus Sind auch Menschenaffen gefahrdet Auf scinexx de vom 30 Marz 2020 NCBI Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus no rank NCBI Rat coronavirus no rank Ben Hu Lei Ping Zeng Xing Lou Yang Xing Yi Ge Wei Zhang Bei Li Jia Zheng Xie Xu Rui Shen Yun Zhi Zhang Ning Wang Dong Sheng Luo Xiao Shuang Zheng Mei Niang Wang Peter Daszak Lin Fa Wang Jie Cui Zheng Li Shi Christian Drosten Hrsg Discovery of a rich gene pool of bat SARS related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS coronavirus In PLOS 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viruses HCoV 229E like strains HCoV OC43 like strains 229E like coronavirus avian infectious bronchitis virus like viruses coronaviruses IBV like virus IBV like viruses When sufficient virus has been recovered for characterization most isolates have proved to be similar either HCoV 229E like or HCoV OC43 like 57 although several HCoVs including the very first isolate HCoV B814 remain antigenically uncharacterized nachste Spalte The antigenic interrelationships of these four proteins have permitted arrangement of both the animal coronaviruses and HCoVs into three groups The two known HCoV serotypes each along with several other mammalian coronaviruses have been placed in group I HCoV 229E or II HCoV OC43 and avian infectious bronchitis virus is the single member of group III Francesca Rovida Elena Percivalle Maurizio Zavattoni Maria Torsellini Antonella Sarasini Giulia Campanini Stefania Paolucci Fausto Baldanti M Grazia Revello Giuseppe Gerna Monoclonal antibodies versus reverse 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