Cafeteria-roenbergensis-Virus

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Cafeteria-roenbergensis-Virus
Systematik
Klassifikation: Viren
Ordnung: Megavirales
Familie: Mimiviridae
Unterfamilie: ‚Cafeteriavirus-Subfamilie‘[1]
Gattung: Cafeteriavirus
Art: Cafeteria-roenbergensis-Virus
Unterart: Cafeteria roenbergensis virus strain BV-PW1
Cafeteria roenbergensis virus MGF-2008
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear, ohne RNA-Abschnitt
Baltimore: Gruppe 1
Wissenschaftlicher Name
Cafeteria roenbergensis virus (engl.)
Kurzbezeichnung
CroV
Links

Das Cafeteria-roenbergensis-Virus (CroV), ist eine Virusspezies mit den Stämmen (Isolaten, englisch strain, isolate) Bodo virus-pier water 1 (CroV BV-PW1) und Cafeteria roenbergensis virus MGF-2008 (CroV MGF-2008).[2][3] Es sind im Meer vorkommende Viren, deren Virusteilchen (Virionen) einen Durchmesser von 280 nm haben. Diese Viren infizieren den im Zooplankton lebenden einzelligen Flagellaten der Art Cafeteria roenbergensis aus der Gattung Cafeteria.[3][4] Es gehört damit zu den größten insgesamt bisher identifizierten Viren. Es wurde bereits in den frühen 1990er Jahren vor der Küste von Texas (USA) entdeckt[5], ist möglicherweise entfernt mit dem Mimivirus verwandt und wird der Gruppe der Nucleocytoplasmic large DNA viruses (NCLDV) zugerechnet, für die vorgeschlagen wurde, sie als ‚Megavirales‘ in den Rang einer Virusordnung zu erheben.[6]

Genomgröße[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mit einer Genomlänge von bis zu etwa 730 kbp (DNA-Nukleinbasenpaaren) und über 500 erkannten Genen ist das Erbgut dieses großen Meeresvirus im Gegensatz zu vielen einfach aufgebauten Viren sehr umfangreich und übertrifft sogar das Erbgut einiger komplexer Einzeller. Cafeteria roenbergensis virus BV PW1 hat beispielsweise eine Genomlänge von 617.453 bp bei vorausgesagt 544 kodierten Proteinen.[7]

Wie andere Viren auch, muss das Cafeteria-roenbergensis-Virus für seine Replikation in eine Wirtszelle eindringen, jedoch kann es auf Grund seines umfangreichen Erbguts wichtige Zellbestandteile selbständig herstellen. So exprimieren bestimmte Gene unter anderem DNA-Reparatur-Enzyme, die bei anderen Viren bisher nicht gefunden wurden. Ein anderer etwa 38.000 Basenpaare großer Erbgut-Abschnitt ist wahrscheinlich bakterieller Herkunft und codiert Enzyme, die zur Synthese von Kohlenhydraten notwendig sind. Genau derartige Kohlenhydrate bilden auch die äußere Zellmembran mancher Bakterienstämme.[4]

Da man – nach Angabe der Forscher – ein Großteil der in diesem Virus gefundenen genetischen Ausrüstung nur in einer lebenden Zelle erwarten würde, verwischt das Cafeteria-roenbergensis-Virus die Grenze zwischen Viren/Virionen und lebenden Organismen und stellt damit die unter Wissenschaftlern weit verbreitete Einschätzung der Viren als Nichtlebewesen in Frage.[4]

Bedeutung für das Ökosystem Ozean[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Da das Cafeteria-roenbergensis-Virus eine im Meer weit verbreitete Plankton-Art (Cafeteria roenbergensis) befällt, die sich ihrerseits von Bakterien ernährt und damit die Basis der marinen Nahrungskette darstellt, hat es wahrscheinlich einen großen Einfluss auf das Ökosystem der Ozeane[4], da ein Virenbefall beispielsweise auch einen Zusammenbruch von Cafeteria-Populationen bewirken kann.[3]

Merkmale der Mimiviridae im Vergleich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Virus Aminoacyl-tRNA-Synthetase Octocorallia-ähnliche MutS Protein­filamente (Länge) Stargate[8] Bekannter Virophage[9] Cytoplasmische
Virion-Fabrik
Wirt
Megavirus chilensis 7 (Tyr, Arg, Met, Cys, Trp, Asn, Ile) ja ja (75 nm)  ja nein ja Acanthamöben (Unikonta, Amoebozoa)
Mamavirus ACMV 4 (Tyr, Arg, Met, Cys) ja ja (120 nm) ja ja ja Acanthamöben (Unikonta, Amoebozoa)
Mimivirus ApMV
(Wildtyp M1)
4 (Tyr, Arg, Met, Cys) ja ja (120 nm) ja ja ja Acanthamöben (Unikonta, Amoebozoa)
Mimivirus M4
(bald/fiberless Variante)
2 (Met, Cys) nein nein ja resistent ja Acanthamöben (Unikonta, Amoebozoa)
Cafeteria-roenbergensis-Virus 1 (Ile) ja nein nein ja ja Phagotrophische Protozoen (Heterokonta, Stramenopiles)

Systematik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein naher Verwandter des CroV scheint das aus einer Metagenomanalyse von Waldbodenproben identifizierte ‚Faunusvirus‘ zu sein.[1] Die meisten Autoren sehen die Cafeteriaviren als basale (mit Stand 2018 noch unbenannte) Unterfamilie innerhalb der Klade der ‚herkömmlichen‘ Mimiviridae (die Mimiviridae ohne die neuerdings als Unterfamilie ‚Mesomimiviridae‘ vorgeschlagene und früher OLPG genannte Gruppe)[1]. Eine alternative Sicht (CNRS 2018) rückt die Cafeteriaviren in die Nähe der Klosneuviren und schlägt daher eine gemeinsame Unterfamilie Aquavirinae vor.[10]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Tanya Marie St. John: Characterization of a Large DNA Virus (BV-PW1) infecting the heterotropic marine nanoflagellate Cafeteria sp. wissenschaftliche Arbeit zur Erlangung des Master of Science (M.Sc.) an der University of British Columbia, 2003, Volltext als PDF-Datei
  • Philippe Colson et al.: The Giant Cafeteria roenbergensis Virus That Infects a Widespread Marine Phagocytic Protist Is a New Member of the Fourth Domain of Life. In: PLoS One. 2011, Band 6, Nummer 4, Artikel e18935; veröffentlicht online: 29. April 2011, doi:10.1371/journal.pone.0018935.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c 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 Communicationsvolume 9, Article number: 4881 (2018) vom 19. November 2018, doi:10.1038/s41467-018-07335-2
  2. Julien Andreani, Jacques Y. B. Khalil, Emeline Baptiste, Issam Hasni, Caroline Michelle, Didier Raoult, Anthony Levasseur, Bernard La Scola: Orpheovirus IHUMI-LCC2: A New Virus among the Giant Viruses, in: Front. Microbiol., 22. Januar 2018, doi:10.3389/fmicb.2017.02643
  3. a b c Ramon Massana, Javier del Campo, Christian Dinter, Ruben Sommaruga: Crash of a population of the marine heterotrophic flagellate Cafeteria roenbergensis by viral infection. In: Environmental Microbiology. Band 9, 2007, S. 2660–2669, doi:10.1111/j.1462-2920.2007.01378.x,
  4. a b c d Matthias G. Fischer, Michael J. Allen, William H. Wilson, Curtis A. Suttle: Giant virus with a remarkable complement of genes infects marine zooplankton. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 2010. doi:10.1073/pnas.1007615107.
  5. D. Randy Garza, Curtis A. Suttle: Large double-stranded DNA viruses which cause the lysis of a marine heterotrophic nanoflagellate (Bodo sp.) occur in natural marine viral communities. In: Aquatic Microbial Ecology. Band 09, Nummer 3, 21. Dezember 1995 (Volltext als PDF-Datei).
  6. Matthias Fischer: Suttle Laboratory Marine Virology and Microbiology: Profile: Matthias Fischer. Suttle Laboratory. Abgerufen am 26. Oktober 2010.
  7. 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, PDF, doi:10.1128/mBio.02497-18, PMC 6401483 (freier Volltext), PMID 30837339, ResearchGate
  8. Nathan Zauberman, Y. Mutsafi, D. B. Halevy, E. Shimoni, E. Klein, C. Xiao, S. Sun, A. Minsky: Distinct DNA Exit and Packaging Portals in the Virus Acanthamoeba polyphaga mimivirus. In: PLoS Biology. Band 6, Nr. 5, 2008, S. e114, doi:10.1371/journal.pbio.0060114, PMID 18479185, PMC 2430901 (freier Volltext).
  9. M. G. Fischer, C. A. Suttle: A Virophage at the Origin of Large DNA Transposons. In: Science. Band 332, Nr. 6026, 2011, S. 231–234, doi:10.1126/science.1199412, PMID 21385722.
  10. Centre national de la recherche scientifique: List of the main “giant” viruses known as of today, Université Aix Marseille, 18. April 2018.