Fadolivirus

Fadolivirus
Ultradünnschnitt von Fadolivirus-Partikeln in einer Wirtszelle von Vermamoeba vermiformis, 36 h nach Infektion
Systematik
Klassifikation: Viren Realm: Varidnaviria Reich: Bamfordvirae Phylum: Nucleocytoviricota Klasse: Megaviricetes Ordnung: Imitervirales Familie: Mimiviridae Unterfamilie: Klosneuvirinae Gattung: Fadolivirus
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear nicht-segmentiert Baltimore: Gruppe 1 Symmetrie: ikosaedrisch Hülle: mehrschichtig
Wissenschaftlicher Name
Fadolivirus
Links
NCBI Taxonomy: 2763561 (Gattung), 3060017 (Sp.FV1) NCBI Reference: MT418680, MT418681 ICTV Taxon History: 202215030 (Gattung), 202215044 (Sp.FV1)

Fadolivirus ist eine vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) im April 2023 bestätigte Gattung von Riesenviren in der Familie Mimiviridae, Unterfamilie Klosneuvirinae. Als bisher einzige Spezies (Art) dieser Gattung wurde Fadolivirus algeromassiliense bestätigt (mit Referenzstamm Fadolivirus FV1/VV64). Weitere vorgeschlagene Spezies sind „Fadolivirus FV2“ (Referenzstamm Fadolivirus FV2/VV64) und „Fadolivirus sp. IHUMIVV-54“ (Referenzstamm Fadolivirus IHUMI-VV54).

Molekulargenetische Untersuchungen zeigten, dass diese Viren in die Verwandtschaft der Klosneuviren gehören, für die das ICTV im April die Unterfamilie Klosneuviridae einrichtete.

Bemerkenswert ist, dass sich die Viren von Fadolivirus algeromassiliense zusammen mit Amöben der Spezies Vermamoeba vermiformis als ihrem Wirt kultivieren lassen. Die ersten Vertreter dieser Gruppe, die in Klosterneuburg gefundenen mutmaßlichen Gattungen „Klosneuvirus“, „Catovirus“, „Hokovirus“ und „Indivirus“, sind bislang nur aus Metagenomikanalysen bekannt (Stand April 2023).

Offenbar ist Vermamoeba vermiformis für alle Spezies der Gattung ein geeigneter Wirt (siehe Systematik).

Fadolivirus algeromassiliense

Fadolivirus algeromassiliense ist die offizielle Bezeichnung der zuerst gefundenen Fadolivirus-Art (frühere provisorische Bezeichnung Fadolivirus FV1). Der Stamm Fadolivirus FV1/VV64 stammt aus einer Abwasserprobe, die im Mai 2017 von Boudjemaa et al. in der Nähe des Bahnhofs von Sidi bel Abbès, Algerien entnommen wurde (35,2° N, 0,6414° W35.2-0.64138888888889). Wie von diesem Team 2020 berichtet, konnte er auf Amöben der Art Vermamoeba vermiformis kultiviert werden. Im Ultradünnschnitt zeigten sich ikosaedrische Viruspartikel (Virionen), die eine Größe von etwa 300 nm hatten und auf dem Kapsid kurze Fibrillen hatten (vgl. Wildtyp M1 von Mimivirus bradford­massiliense). Zum Innern hin zeigte sich eine zunehmende Packungsdichte der viralen DNA, was im Elektronenmikroskop als dunkler („elektronendichter“) Kern erscheint, die schließlich mehrere Lagen aufweist, ähnlich wie beim Bodo-saltans-Virus (Theia­virus salishense, ebenfalls Unterfamilie Klosneu­virinae).

Das Genom des Virus besteht aus zwei Teilen (englisch scaffolds). Die Genomanalyse bestätigte die Verwandtschaft mit den in Klosterneuburg gefundenen Klosneuviren mit einer Genomlänge von mehr als 1,5 Mbp (Megabasenpaaren): Eine phylogenetische Analyse auf der Grundlage der RNA-Polymerase-Untereinheit 1 zeigt eine Nähe zu diesen aus der Metagenomik rekonstruierten Viren, insbesondere zeigte die Maximum-Likelihood-Methode einen geringen Abstand dieses Fadolivirus-Stamms zu „Indivirus“ und „Klosneuvirus“.

„Fadolivirus FV2“

In den im Mai 2017 von Boudjemaa entnommenen Abwasserproben aus der Bahnhofsumgebung von Sidi bel Abbès, Algerien, fand sich noch ein weiteres Virus, das vermutlich derselben Gattung angehört (Fadolivirus FV2/VV64). Es gibt derzeit (Stand 10, Mai 2023) noch keine offizielle Bestätigung der Spezies mit der provisorischen Bezeichnung „Fadolivirus FV2“.

„Fadolivirus sp. IHUMIVV-54“

Ultradünnschnitte, den Replikationszyklus von Fadolivirus IHUMI-VV54 in Wirtszellen von Vermamoeba vermiformis veranschaulichend

Im September 2021 berichteten Julien Andreani et al. vom Fund und der Kokultivierung einer weiteren mutmaßlichen Fadolivirus-Spezies. Referenzstamm ist IHUMIVV-54 aus einer ebenfalls algerischen Probe vom September 2017. Das Virus hat ebenfalls ein ikosaedrisches Kapsid, seine Genomgröße beträgt 1,59 Mbp (Megabasenpaare) und der GC-Gehalt liegt bei 27,10 %. Es kodiert 66 tRNAs (Transfer-RNAs), 23 Aminoacyl-tRNA-Synthetasen und besitzt 11 Kapsidproteine. Es konnte mit Vermamoeba vermiformis (Stamm CDC19) kultiviert werden. Die phylogenetischen Analysen bestätigten die Klassifizierung unter den Klosneuvirinae. Eine Bestätigung durch das ICTV steht auch hier noch aus (Stand 10. Mai 2023).

Systematik

Nach den Informationen von Andreani et al. (2021), Boudjemaa et al. (2020) und der Taxonomie des ICTV, ergänzt um die im National Center for Biotechnology Information (NCBI) dokumentierten Vorschläge und Gensequenzen, ergibt sich für die Systematik der Gattung Fadolivirus folgendes Bild:

Ordnung Imitervirales, Familie: Mimiviridae

• Unterfamilie Klosneuvirinae
  • Gattung Fadolivirus
    • Spezies Fadolivirus algeromassiliense
      mit Fadolivirus FV1/VV64, Wirt: Vermamoeba vermiformis
    • Spezies „Fadolivirus FV2“
      mit Fadolivirus FV2/VV64, Wirt: Vermamoeba vermiformis
    • Spezies „Fadolivirus sp. IHUMI-VV54“
      mit Fadolivirus strain IHUMI-VV54 (mit Schreibvariante IHUMIVV-54), Wirt: Vermamoeba vermiformis

Phylogenie

Phylogenie nach Boudjemaa et al. (2020):

^​Klosneuvirinae	„Hokovirus“  ^​   ^​   ^​   ^​  Klosneuvirus  ^​  Fadolivirus     „Indivirus“     „Edafosvirus“  ^​  „Terrestrivirus“     Yasminevirus     Bodo-saltans-Virus
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Eine neuere, ausführlichere Phylogenie nach Andreani et al. (2021), Fig. 5, zeigt eine veränderte Topologie, vereinfacht wie folgt:

^​Klosneuvirinae	„Hokovirus“  ^​   ^​   ^​  „Klosneuvirus“  ^​  Fadolivirus  ^​  „Indivirus“     „Barrevirus“  ^​   ^​  LCMiAC01     LCMiAC02     „Homavirus“  ^​   ^​  „Edafosvirus“  ^​  „Catovirus“  ^​  „Terrestrivirus“  ^​  „Harvfovirus“     „Hyperionvirus“  ^​   ^​  „Dasosvirus“     Yasminevirus     Bodo-saltans-Virus
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Literatur

• Clara Rolland, Julien Andreani, Amina Cherif Louazani, Sarah Aherfi, Rania Francis, Rodrigo Rodrigues, Ludmila Santos Silva, Dehia Sahmi, Said Mougari, Nisrine Chelkha, Meriem Bekliz, Lorena Silva, Felipe Assis, Fábio Dornas, Jacques Yaacoub Bou Khalil, Isabelle Pagnier, Christelle Desnues, Anthony Levasseur, Philippe Colson, Jônatas Abrahão, Bernard La Scola: Discovery and Further Studies on Giant Viruses at the IHU Mediterranee Infection That Modified the Perception of the Virosphere. In: MDPI: Viruses, Band 11, Nr. 4, März/April 2019, pii: E312; doi:10.3390/v11040312, PMC 6520786 (freier Volltext), PMID 30935049.
  Anm.: Yasminevirus, Fadolivirus, sowie „Clandestinovirus“ und „Usurpativirus“ (Vorschläge aus der Metagenomik) repräsentieren eine gemeinsame neue Unterfamilie –Familie – Klosneuvirinae, deren erster isolierter Vertreter das Bodo-saltans-Virus ist.
• Khalil Geballa-Koukoulas, Bernard La Scola, Guillaume Blanc, Julien Andreani: Diversity of Giant Viruses Infecting Vermamoeba vermiformis. In: Frontiers in Microbiology, Band 13, 22. April 2022, S. 808499; doi:10.3389/fmicb.2022.808499, PMID 35602053, PMC 9116030 (freier Volltext), PDF.

Einzelnachweise

1. ICTV: Master Species Lists § ICTV Master Species List 2022 MSL38 v1 (xlsx), 8. April 2023.
2. Hadjer Boudjemaa, Julien Andreani, Idir Bitam, Bernard La Scola: Diversity of Amoeba-Associated Giant Viruses Isolated in Algeria. In: MDPI: Diversity, Band 12, Nr. 6, 215, Special Issue Giant Virus Biology and Biodiversity, 29. Mai 2020; doi:10.3390/d12060215.
3. 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.
4. NCBI Taxonomy Browser: Fadolivirus 2 (species), Nucleotide: Fadolivirus 2 strain FV2/VV64, …
5. NCBI Taxonomy Browser: Fadolivirus (species), Nucleotide: Fadolivirus strain IHUMIVV-54 …
6. Julien Andreani, Frederik Schulz, Fabrizio Di Pinto, Anthony Levasseur, Tanja Woyke, Bernard La Scola: Morphological and Genomic Features of the New Klosneuvirinae Isolate Fadolivirus IHUMI-VV54. In: Frontiers in Microbiology, Band 12, Section Virology, 21. September 2021, S. 719703; doi:10.3389/fmicb.2021.719703, PMID 34621250, PMC 8490762 (freier Volltext).
   Zitat: The two scaffolds of Fadolivirus IHUMI-VV54 are available on the NCBI website under accession numbers MT418680.1 and MT418681.1. Die beiden genannten Zugriffsnummern zeigen aber auf FV1/VV64 bzw. FV2/VV64; eine Sequenz zu IHUMIVV-54 hat dagegen Zugriffsnummer MT394894.1 (unklar).
7. Frederik Schulz, Natalya Yutin, Natalia N. Ivanova, Davi R. Ortega, Tae Kwon Lee, Julia Vierheilig, Holger Daims, Matthias Horn, Michael Wagner: Giant viruses with an expanded complement of translation system components. In: Science. 356. Jahrgang, Nr. 6333, 7. April 2017, S. 82–85, doi:10.1126/science.aal4657, PMID 28386012, bibcode:2017Sci...356...82S (englisch, sciencemag.org). , UCPMS ID: 1889607, escholarship.org (PDF; 1,8 MB).
8. NCBI Taxonomy Browser: Fadolivirus 1 (species).
9. NCBI Taxonomy Browser: Search: Fadolivirus (token set).