Schitoviridae

Schitoviridae
Schemazeichning eines Virions des Enterobacteria-Phage N4 (Gattung Enquatrovirus), Querschnitt und Seitenansicht
Systematik
Klassifikation: Viren Realm: Duplodnaviria Reich: Heunggongvirae Phylum: Uroviricota Klasse: Caudoviricetes Ordnung: incertae sedis Familie: Schitoviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear Baltimore: Gruppe 1 Symmetrie: ikosaedrisch, tailed (Podoviren)
Wissenschaftlicher Name
Schitoviridae
Links
NCBI Taxonomy: 2842329 ViralZone (Expasy, SIB): 10343 ICTV Taxon History: 202011768

Schitoviridae (Aussprache italienisch: ‚Skito‘-) ist die Bezeichnung für eine 2021 vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) neu eingerichtete Familie von Viren mit sog. Kopf-Schwanz-Aufbau (Ordnung Caudovirales).

Die Mitglieder der Familie Schitoviridae sind Bakterienviren (Bakteriophagen), ihre Wirte gehören zu den Proteobakterien.

Etymologie

Die Familie wurde zu Ehren von Gian Carlo Schito (alias Giancarlo Schito, * 22. August 1935 in Sanremo, Italien) benannt, einem italienischen Mikrobiologen (Bakteriologen und Phagenforscher) an der University of Genoa Medical School. Er isolierte als erster den Escherichia-Phagen N4 (Gattung Enquatrovirus, Unterfamilie Enquatrovirinae), der lange Zeit vom Genom her ein „Waisenkind“ ohne nähere bekannte Verwandten war.

Beschreibung

Morphologie

Die Virionen (Viruspartikel) der Schitoviridae sind vom Morphotyp der Podoviren innerhalb der Klasse Caudoviricetes: Kopf-Schwanz-Aufbau mit kurzer Schwanzstruktur und einen ikosaedrischen Kopf, 50 bis 70 nm im Durchmesser. Der kurze Schwanz ist 10 bis 40 nm lang.

Genom und Proteom

Genomkarte von Escherichia-Phage N4

Das Genom der Schitoviridae ist ein lineares Doppelstrang-DNA-Molekül (dsDNA), die Länge liegt meist zwischen 59 und 79 kbp (Kilobasenpaaren). Die lineare dsDNA ist terminal redundant: sie trägt terminale Repeats von ca. 300-2000 bp (LTRs). Insgesamt gibt es im Genom zwei RNA-Polymerase-Gene im Genom-Bereich für frühe (d. h. früh nach der Infektion exprimierte) Gene. Darunter befindet sich ein Gen für eine große Virion-assoziierte RNA-Polymerase. Die Replikation erfolgt aufgrund einer phagenkodierten DNA-Polymerase. Bei einigen Mitgliedern hat man tRNAs identifiziert.

Wirte

Die natürlichen Wirte der Schitoviridae finden sich unter den Proteobacteria, genauer den Alpha-, Beta- und Gammaproteobacteria; Beispiele für Wirtsgattungen sind Roseobacter, Achromobacter, Escherichia und Pseudomonas.

Systematik

Innere Systematik

Die Familie Schitoviridae setzt sich nach ICTV MSL #36 mit Stand Ende Juni 2021 wie folgt zusammen (von den Spezies ist meist nur eine Auswahl angegeben):

Familie: Schitoviridae

• Unterfamilie: Enquatrovirinae

• Gattung Gamaleyavirus (veraltet G7cvirus)

• Gattung Kaypoctavirus

• Unterfamilie: Erskinevirinae

• Gattung Yonginvirus

• Unterfamilie: Fuhrmanvirinae

• Gattung Stoningtonvirus

• Unterfamilie: Humphriesvirinae

• Gattung Pylasvirus

• Unterfamilie: Migulavirinae

• Gattung Luzseptimavirus (veraltet Luz7virus)

• Unterfamilie: Pontosvirinae

• Gattung Galateavirus

• Gattung Nahantvirus

• Unterfamilie: Rhodovirinae

• Gattung Aorunvirus

• Gattung Baltimorevirus (veraltet Dfl12virus)

TEM-Aufnahmen der Phagen „RLP1“ (oben) und RPP1 (unten)

• Gattung Plymouthvirus

• Gattung Pomeroyivirus

• Gattung Raunefjordenvirus

• Gattung Sanyabayvirus

• Unterfamilie: Rothmandenesvirinae

• Gattung Inbricusvirus

• Gattung Jwalphavirus

• Gattung Pourcelvirus

• Unterfamilie nicht zugewiesen:

• Gattung Dendoorenvirus

• Gattung Eceepunavirus

• Gattung Huelvavirus

• Gattung Littlefixvirus

• Gattung Mukerjeevirus

• Gattung Pacinivirus

• Gattung Pokkenvirus

• Gattung Presleyvirus

• Gattung Riverridervirus

• Gattung Shizishanvirus

• Gattung Waedenswilvirus

• Gattung Zicotriavirus

• Gattung Zurivirus

Äußere Systematik

Die Mitglieder der vorgeschlagenen Gattung „Alteavirus“ weisen größere Genome von etwa 104 kbp auf als die Schitoviridae; sie werden als verwandt, aber nicht als Mitglieder der Familie angesehen. Sie bilden daher augenscheinlich die Schwesterklade der Schitoviridae (siehe Vorschlag an das ICTV, „ViPTree analysis“):

Literatur

• Haruo Ohmori, Lynne L. Haynes, Lucia B. Rothman-Denes: Structure of the ends of the coliphage N4 genome. In: J Mol Biol. Band 202, 5. Juli 1988, S. 1–10. PMID 3172206, doi:10.1016/0022-2836(88)90512-8.
• Johannes Wittmann, Brigitte Dreiseikelmann, Manfred Rohde, Jan P. Meier-Kolthoff, Boyke Bunk, Christine Rohde: First genome sequences of Achromobacter phages reveal new members of the N4 family. In: Virol J. Band 11, 27. Januar 2014, S. 14. PMID 24468270, PMC 3915230 (freier Volltext), doi:10.1186/1743-422X-11-14.
• Derrick E. Fouts, Jochen Klumpp, Kimberly A. Bishop-Lilly, Mathumathi Rajavel, Kristin M. Willner, Amy Butani, Matthew Henry, Biswajit Biswas, Manrong Li, M. John Albert, Martin J. Loessner, Richard Calendar, Shanmuga Sozhamannan: Whole genome sequencing and comparative genomic analyses of two Vibrio cholerae O139 Bengal-specific Podoviruses to other N4-like phages reveal extensive genetic diversity. In: Virol J. Band 10, 28. Mai 2013, S. 165. PMID 23714204, PMC 3670811 (freier Volltext), doi:10.1186/1743-422X-10-165.
• Yosuke Nishimura, Takashi Yoshida, Megumi Kuronishi, Hideya Uehara, Hiroyuki Ogata, Susumu Goto: ViPTree: the viral proteomic tree server. In: Bioinformatics. Band 33, Nr. 15, S. 2379–2380. 1. August 2017, doi:10.1093/bioinformatics/btx157. PMID 28379287.
• Forest Rohwer, Rob Edwards: The Phage Proteomic Tree: a genome-based taxonomy for phage. In: J Bacteriol. Band 184, Nr. 16, Aug 2002, S. 4529–4535. PMID 12142423, doi:10.1128/JB.184.16.4529-4535.2002
• C. Moraru, A. Varsani, A. M. Kropinski (2020): VIRIDIC – a novel tool to calculate the intergenomic similarities of prokaryote-infecting viruses. In: bioRxiv Preprint. doi:10.1101/2020.07.05.188268. (kronos.icbm.uni-oldenburg.de)
• S. Kumar, G. Stecher, K. Tamura: MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 7.0 for Bigger Datasets. In: Mol Biol Evol. Band 33, Nr. 7, Jul 2016, S. 1870–1874. doi:10.1093/molbev/msw054. PMID 27004904.
• Dann Turner, Andrew M. Kropinski, Evelien M. Adriaenssens: A Roadmap for Genome-Based Phage Taxonomy. In: MDPI Viruses. Band 13, Nr. 3, Section Bacterial Viruses, 18. März 2021, 506, doi:10.3390/v13030506

Einzelnachweise

1. ICTV: ICTV Master Species List 2020.v1, New MSL including all taxa updates since the 2019 release, March 2021 (MSL #36)
2. ICTV: ICTV Master Species List 2021.v2, New MSL including some corrections.
3. E. M. Adriaenssens, T. Tolstoy, A. M. Kropinski, C. Moraru, J. Wittmann: 2020.146B.R.Schitoviridae.zip (docx, xlsx), Vorschlag an das ICTV 2020.146B.R.Schitoviridae: Create one new family (Schitoviridae) including eight existing subfamilies and 40 existing genera (Caudovirales), 6. Juli 2020.
4. ICTV: (Memento des Originals vom 11. April 2021 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/talk.ictvonline.org
5. ICTV: Bacterial and archaeal virus proposals@1@2Vorlage:Toter Link/talk.ictvonline.org (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Januar 2023. Suche in Webarchiven.)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (zip): 2020.146B.R.Schitoviridae.xlsx
6. Johannes Wittmann, Dann Turner, Andrew D. Millard, Padmanabhan Mahadevan, Andrew M. Kropinski, Evelien M. Adriaenssens: From Orphan Phage to a Proposed New Family–The Diversity of N4-Like Viruses. In: MDPI: Antibiotics, Band 8, Nr. 10, Special Issue Phage Diversity for Research and Application, 663, 30. September 2020; doi:10.3390/antibiotics9100663
7. SIB: Enquatrovirus. Auf: ViralZone.
8. Jacqueline Z.-M. Chan, Andrew D. Millard, Nicholas H. Mann, Hendrik Schäfer: Comparative genomics defines the core genome of the growing N4-like phage genus and identifies N4-like Roseophage specific genes, in: Frontiers in Microbiology, Band 5, Nr. 506, 10. Oktober 2014, doi:10.3389/fmicb.2014.00506, (PDF). Siehe insbes. Phylogenetischen Baum Fig. 5
9. NCBI: Sulfitobacter phage EE36phi1 (species)
10. NCBI: Sulfitobacter phage phiCB2047-B
11. NCBI: Achromobacter phage JWDelta (species)
12. NCBI: Alteromonas phage vB_AmaP_AD45-P1 (species, unclassified Podoviridae)
13. NCBI: Alteromonas phage vB_AmaP_AD45-P2 (species, unclassified Podoviridae)
14. NCBI: Alteromonas phage vB_AmaP_AD45-P3 (species, unclassified Podoviridae)
15. NCBI: Alteromonas phage vB_AmaP_AD45-P4 (species, unclassified Podoviridae)