Poxviridae

Poxviridae
Orf-Virus (TEM-Aufnahme)
Systematik
Klassifikation: Viren Realm: Varidnaviria Reich: Bamfordvirae Phylum: Nucleocytoviricota Klasse: Pokkesviricetes Ordnung: Chitovirales Familie: Poxviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear Baltimore: Gruppe 1 Symmetrie: komplex Hülle: vorhanden
Wissenschaftlicher Name
Poxviridae
Links
NCBI Taxonomy: 10240 ViralZone (Expasy, SIB): 174 ICTV Taxon History: 201904737

Die Poxviridae (Pockenviren) sind eine Familie von Viren, die dem Phylum der Nucleocytoviricota (veraltet Nucleocytoplasmic large DNA viruses, NCLDV; frühere Vorschläge hatten auf „Nucleocytoplasmaviricota“ bzw. – im Rang einer Ordnung – „Megavirales“ gelautet) zugerechnet wird. Zu dieser Familie gehören die Unterfamilien Chordopoxvirinae und Entemopoxvirinae.

Merkmale

Schemazeichnung eines Virions der Familie Poxviridae, Querschnitt ohne und mit Hülle

Vertreter dieser Virenfamilie gehören zu den größten bekannten Viren. Sie können bei ihrer rechteckigen bis ovalen Form eine Größe von 200 bis 400 nm erreichen und sind daher auch in einem sehr guten Lichtmikroskop zu erkennen. Bei allen Mitgliedern dieser Familie handelt es sich um behüllte, doppelsträngige DNA-Viren (dsDNA), denn sie besitzen neben dem Kapsid noch eine weitere Hülle mit einem äußeren und inneren Teil. Dieses Kapsid beinhaltet zusammen mit assoziierten Proteinen den DNA-Doppelstrang in einer S-förmigen Faltung. Die Struktur dieser Viren ist relativ komplex, da sie zusätzlich zu einem bikonkaven Kern zwei Lateralkörper enthalten. Alle zur Familie der Poxviridae gehörenden Viren verfügen über viruskodierte Enzyme, die zur mRNA-Synthese in der Wirtszelle benötigt werden. Weiterhin besitzen sie ein lineares doppelsträngiges DNA-Molekül (DNA-Viren) einer Größe von etwa 130.000 bis 375.000 Basenpaaren. Im Zytoplasma ihres jeweiligen Wirtes können sie sich außerdem leicht vermehren, da sie viele Steuerproteine mitbringen beziehungsweise selbst produzieren.

Ausgelöste Erkrankungen

Die Viren der Unterfamilie Chordopoxvirinae infizieren meist Säugetiere und Vögel, die Entemopoxvirinae aber auch Insekten und verursachen verschiedene Erkrankungen.

Bedeutung in der Wissenschaft

In der Geschichte der Wissenschaft besitzen sie durch die Pockenepidemien und die Versuche zur Herstellung von Impfstoffen eine lange Vergangenheit.

Systematik

Innere Systematik

Die innere Systematik der Poxviridae ist nach International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV), Stand Master Species List #36, Stand 18. Juni 2021, wie folgt:

• Familie Poxviridae

• Gattung Parapoxvirus (Parapockenviren)

• Gattung Avipoxvirus (Vogelpockenviren)

• Gattung Capripoxvirus (Schaf- und Ziegenpockenviren)

• Gattung Centapoxvirus

• Gattung Cervidpoxvirus

• Gattung Crocodylidpoxvirus (Krokodilpockenviren)

• Gattung Leporipoxvirus (Hasenpockenviren)

• Gattung Macropopoxvirus

• Gattung Molluscipoxvirus (Weichtierpockenviren)

• Gattung Mustelpoxvirus

• Gattung Oryzopoxvirus

• Gattung Pteropopoxvirus

• Gattung Salmonpoxvirus

• Gattung Sciuripoxvirus

• Gattung Suipoxvirus (Schweinepockenviren)

• Gattung Vespertilionpoxvirus

• Gattung Yatapoxvirus (Yatapockenviren)

• Unterfamilie Entomopoxvirinae

• Gattung Betaentomopoxvirus alias Entemopoxvirus B

• Gattung Gammaentomopoxvirus alias Entemopoxvirus C

• Gattung Deltaentomopoxvirus alias Entemopoxvirus D

• Gattung nicht zugewiesen

Die ICTV Master Species List wurde um einige der wichtigsten Viren (Unterarten/Isolate) zu den jeweiligen Spezies ergänzt. Typusspezies sind fett dargestellt. Die zwar den neuen Vorgaben des ICTV entsprechenden, aber (noch) nicht offiziellen binären Namen (Stand April 2022) finden sich beispielsweise bei Anton Mayr (2007).

Das folgende Kladogramm der inneren Systematik der Poxviridae folgt Clara Rolland et al. (2019):

Poxviridae	Entomopoxvirinae: Alphaentomopoxvirus     Molluscipoxvirus     Orthopoxvirus     Leporipoxvirus     Capripoxvirus
Vorlage:Klade/Wartung/Style

Äußere Systematik

Schulz et al. (2018), Fig. 2 schlugen eine Systematik der NCLDV (jetzt Nucleocytoviricota) vor, in der die Poxviridae eine basale Gruppe darstellen und die (erweiterten) Asfarviridae im Zweig der Marseilleviridae verortet werden. Das hätte eine gemeinsame Wurzel aller Riesenviren unter den NCLDV bedeutet.

Koonin et al. (2015 und 2019) sowie Bäckström et al. (2019) schlugen hingegen eine Systematik der NCLDV vor, in der die (erweiterte) Familie der Asfarviridae eine Schwestergruppe der Poxviridae bildet. Zusammen bilden sie dann neben einem einen 3. Zweig (englisch branch) der NCLDV, neben einem 1. Zweig mit Mimiviridae und Phycodnaviridae, und einem 2. Zweig mit den Pithoviridae, Marseilleviridae und Iridoviridae. Das ICTV ist diesen Vorschlägen mit seiner Master Species List (MSL) #35 im März 2020 gefolgt.

Literatur

• Michael Rolle, Anton Mayr: Medizinische Mikrobiologie, Infektions- und Seuchenlehre. Enke Verlag, Stuttgart 2007, ISBN 978-3-8304-1060-7.

Weblinks

Wiktionary: Pockenvirus – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• (Memento vom 10. August 2007 im Internet Archive) Veterinärmedizinische Universität Wien, Forschungsinstitut für Virologie und Biomedizin
• Kai Kupferschmidt: Seuche aus dem Baukasten. In: Süddeutsche Zeitung online, 7. Juli 2017. (Halbsynthetische Pferdepockenviren)
• Kai Kupferschmidt: Rätselhaftes Pocken-Virus bedroht Berliner Eichhörnchen. In: Süddeutsche Zeitung online, 8. August 2017. (Neues Eichhörnchenpockenvirus)
• Neues Pockenvirus macht Eichhörnchen krank. Forschungsverbund Berlin e. V. – NPO; auf: scinexx.de, 9. August 2017.

Einzelnachweise

1. ICTV: ICTV Taxonomy history: Variola virus, EC 51, Berlin, Germany, July 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
2. ICTV: ICTV Master Species List 2020.v1, New MSL including all taxa updates since the 2019 release, March 2021 (MSL #36)
3. Orthopoxvirus variola. MedLexi.de
4. Frederik A. Murphy, Claude M. Fauquet, David H.L. Bishop, Said A. Ghabrial, Audrey W. Jarvis, Giovanni P. Martelli, Mike A. Mayo, Max D. Summers: Virus Taxonomy: Classification and Nomenclature of Viruses. Springer Verlag, Wien 1995, ISBN 978-3-211-82594-5. (springer.com)
5. dsDNA Viruses: Poxviridae, ICTV 9th Report (abgefragt 12. Januar 2023)
6. C. L. Afonso, G. Delhon, E. R. Tulman, Z. Lu, A. Zsak, V. M. Becerra, L. Zsak, G. F. Kutish, D. L. Rock: Genome of Deerpox Virus. In: J Virol., 2005 Jan; 79(2), S. 966–977, doi:10.1128/JVI.79.2.966-977.2005, PMC 538591 (freier Volltext), PMID 15613325
7. SIB: Leporipoxvirus, auf: ViralZone
8. Chris Upton, Ginny Emerson, Mark A O’Dea: ICTV Proposal 2016.013aD (PDF; 634 kB)
9. Red squirrels in Bangor, North Wales on the increase, auf: SquirrelWeb vom 23. Juli 2018
10. G. Wibbelt, S. H. Tausch, P. W. Dabrowski, O. Kershaw, A. Nitsche, L Schrick: Berlin squirrelpox virus, a new poxvirus in red squirrels, Berlin, Germany. (PDF) In: Emerg Infect Dis. Vol. 23, Nr. 10, Oktober 2017, doi:10.3201/eid2310.171008
11. Claudia Romeo: Parasites And Biological Invasions: Alien Grey Squirrel (Sciurus carolinensis) And Native Red Squirrel (S. vulgaris) As Model System. (PDF; 1,7 MB) Università degli studi di Milano, dipartimento di bioscienze, WS 2012/2013
12. SIB: Suipoxvirus, auf: ViralZone
13. Shin-Lin Tu, Yoshinori Nakazawa, Jinxin Gao, Kimberly Wilkins, Nadia Gallardo-Romero, Yu Li, Ginny L. Emerson, darin S. Carroll, Chris Upton: Characterization of Eptesipoxvirus, a novel poxvirus from a microchiropteran bat. In: Virus Genes, Dezember 2017, Band 53, Issue 6, S. 856–867, doi:10.1007/s11262-017-1485-4
14. SIB: Yatapoxvirus, auf: ViralZone
15. SIB: Entomopoxvirinae, auf: ViralZone
16. SIB: Alphaentomopoxvirus, auf: ViralZone
17. SIB: Betaentomopoxvirus, auf: ViralZone
18. Mathias Büttner, Brigitte Gedek, Oskar-Rüger Kaaden, Monika Krüger, Tassilo Seidler, Hans-Joachim Selbitz; Anton Mayr (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie, Infektions- und Seuchenlehre, Buch-doi:10.1055/b-002-11347, 8. Auflage; Thieme, Stuttgart, New York, Delhi, Rio 2007, ISBN 9783830410607; Kapitel 3: Viruskrankheiten der Tiere, Abschnitt 3.2: Infektionen und Krankheiten durch Pockenviren, doi:10.1055/b-0034-9991.
19. 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: Viruses, 11(4), März/April 2019, pii: E312, doi:10.3390/v11040312, PMC 6520786 (freier Volltext), PMID 30935049
20. Frederik Schulz, Lauren Alteio, Danielle Goudeau, Elizabeth M. Ryan, Feiqiao B. Yu, Rex R. Malmstrom, Jeffrey Blanchard, Tanja Woyke: Hidden diversity of soil giant viruses. In: Nature Communications, volume 9, Article number: 4881 (2018) vom 19. November 2018, doi:10.1038/s41467-018-07335-2
21. Eugene V. Koonin, Natalya Yutin: Evolution of the Large Nucleocytoplasmatic DNA Viruses of Eukaryotes and Convergent Origins of Viral Gigantism. In: Advances in Virus research, Band 103, AP 21. Januar 2019, S. 167–202, doi:10.1016/bs.aivir.2018.09.002. Die Klosneuviren sind teilweise als Klosneviren fehlgeschrieben.
22. Disa Bäckström, Natalya Yutin, Steffen L. Jørgensen, Jennah Dharamshi, Felix Homa, Katarzyna Zaremba-Niedwiedzka, Anja Spang, Yuri I. Wolf, Eugene V. Koonin, Thijs J. G. Ettema; Richard P. Novick (Hrsg.): Virus Genomes from Deep Sea Sediments Expand the Ocean Megavirome and Support Independent Origins of Viral Gigantism, in: mBio Vol. 10, Nr. 2, März–April 2019, S. e02497-18, (Memento des Originals vom 29. Juni 2019 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/mbio.asm.org (PDF) doi:10.1128/mBio.02497-18, PMC 6401483 (freier Volltext), PMID 30837339, ResearchGate