DNA-Virus

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Als DNA-Virus (Plural DNA-Viren, synonym DNS-Virus) bezeichnet man Viren, deren Erbmaterial (Genom) aus DNA (Abkürzung für englisch desoxyribonucleic acid, „Desoxyribonukleinsäure“) besteht. DNA-Viren ist eine nicht-taxonomische Sammelbezeichnung (Klassifizierung), die keine verwandtschaftlichen Bezüge enthält. Innerhalb der DNA-Viren wurden vom ICTV bisher (Stand März 2019) allerdings eine Reihe von Verwandtschaftsgruppen abgegrenzt. Vom Rang her sind dies einige Ordnungen, meist aber nur Familien. Daneben gibt es Vorschläge für weitere Verwandtschaftsgruppen (Kladen), z. h. auch höher als Ordnung (s u.).

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die DNA wird bei Viren in Kapside und/oder Virushüllen verpackt, so dass Viruspartikel (Virionen) entstehen. Die DNA kann im Virus doppelsträngig oder einzelsträngig vorliegen, der Strang kann aus nur einem Stück bestehen (nicht-segmentiert) oder auf verschiedene Stücke verteilt sein (segmentiert). Ebenso kann das DNA-Genom zu einem Ring geschlossen sein (zirkulär) oder als offener Strang vorliegen (linear). Das Genom einzelsträngiger DNA-Viren (ssDNA für englisch single strand desoxyribonucleic acid) kann positive, negative oder auch beide Polaritäten besitzen.

Das Genom von DNA-Viren ist im Vergleich zu RNA-Viren meist weniger variabel und gegenüber Umwelteinflüssen oft sehr stabil. Dies liegt an der höheren chemischen Stabilität der DNA gegenüber der RNA und einer geringeren Mutationsrate, da die Enzyme, die zur Vermehrung der DNA dienen (DNA-Polymerasen), eine Korrekturlesefunktion besitzen. Wichtige Ausnahme hiervon sind die Hepadnaviridae (z. B. das Hepatitis-B-Virus), da die Genomreplikation über eine RNA-Zwischenstufe und einer reversen Transkription erfolgt.

Die DNA-Polymerase der DNA-Viren kann vom Virus selbst codiert sein (z. B. bei der Familie Herpesviridae) oder das Virus kann zelluläre Polymerasen zur Vermehrung nutzen (z. B. bei den Papillomaviridae). Letzteres ist bei RNA-Viren ausgeschlossen, diese benötigen stets eine eigene virale Polymerase zur Vermehrung.

Die Koevolution von DNA-Viren und Menschen hat im Menschen verschiedene Resistenzfaktoren hervorgebracht, z. B. TLR-2, RIG-I, MDA-5, AIM-2 und NLRP3.[1]

Die meisten Onkoviren sind DNA-Viren, z. B. manche Herpesviren, manche humane Papillomviren oder das Hepatitis-B-Virus.[2]

Baltimore-Klassifikation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Klassifikation nach einem Vorschlag des Nobelpreisträgers David Baltimore von 1971:

  • Baltimore-Gruppe 1: Doppelstrang-DNA – dsDNA (englisch double strand), normale Genom-Form allen Lebens. Enthaltene Verwandtschaftsgruppen:[3]
  • Ordnung(en):
  • vorgeschlagene Verwandtschaftsgruppen:
  • Bereich „Duplodnaviria“ mit einem einzigen Reich „Heunggongvirae[4]
  • weitere, noch keinem höheren Rang zugeordnete Familien (ICTV Master Species List 2018b.v2 vom März 2019):
  • Baltimore-Gruppe 2: Einzelstrang-DNA – ssDNA (englisch single strand). Virionen enthalten DNA positiver oder negativer Polarität.[10]
  • vorgeschlagene Verwandtschaftsgruppen:
  • Bereich „Monodnaviria“ mit den Reichen „Loebvirae“, „Sangervirae“, „Shotokuvirae“ und „Trapavirae“:[9]
  • Sonderfall: Gruppen mit Vertretern der Baltimore-Gruppen 1 wie auch 2

Die Vertreter der vorgeschlagenen Familie „Cruciviridae“ (ssDNA) zeigen Ähnlichkeit mit den Familien der „Cressdnaviricota“ (dsDNA) als auch der Tombusviridae (+ssRNA).[16][17][18]

Eine Übersicht über alle Ordnungen, Familien und Gattungen der DNA-Viren findet sich als taxonomische Systematik in Virus-Taxonomie.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Susanne Modrow, Dietrich Falke, Uwe Truyen: Molekulare Virologie. Eine Einführung für Biologen und Mediziner. 2. Auflage. Spektrum-Lehrbuch, Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1086-X. (mit Literaturangaben, englische Übersetzung 2006).
  • David M. Knipe, Peter M. Howley et al. (Hrsg.): Fields’ Virology. (2 Bände; Standardwerk der Virologie) 5. Auflage, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7.
  • H. W. Doerr, W. H. Gerlich (Hrsg.): Medizinische Virologie, 2. Auflage Stuttgart 2010. ISBN 978-3-13-113962-7.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. V. A. Rathinam, K. A. Fitzgerald: Innate immune sensing of DNA viruses. In: Virology. Band 411, Nummer 2, März 2011, S. 153–162, doi:10.1016/j.virol.2011.02.003. PMID 21334037. PMC 3070751 (freier Volltext).
  2. Harald zur Hausen: Oncogenic DNA viruses. In: Oncogene. Band 20, Nummer 54, November 2001, S. 7820–7823, doi:10.1038/sj.onc.1204958. PMID 11753664.
  3. SIB: Double Strand DNA Viruses, auf: ViralZone
  4. Peter J. Walker: [1], auf: ICTV Proposals, 19. Oktober 2019
  5. Peter J. Walker: 2019.003G.Uc.v2.Divdnaviria (xlsx) Vorschlag an das ICTV, 16. August 2019
  6. a b Peter J. Walker: [2], auf: ICTV Proposals, 19. Oktober 2019
  7. a b c Peter J. Walker: 2019.012D.U.v1.Cressdnaviricota, auf: ICTV Proposals, 9. Oktober 2019
  8. a b c Nicole L. Welch, Michael J. Tisza et al.: Identification of “Missing Link” Families of Small DNA Tumor Viruses, in: BioRxiv; Cold Spring Harbor, 11. Juli 2019 (Preprint), doi:10.1101/697771
  9. a b c Peter J. Walker: 2019.005G.U.v1.Monodnaviria, auf: ICTV Proposals, 19. Oktober 2019
  10. SIB: Single Strand DNA Viruses, auf: ViralZone
  11. Nicole L. Welch, Natalya Yutin et al.: Adomaviruses: an emerging virus family provides insights into DNA virus evolution, in: bioRxiv, 7. Juni 2018 (Preprint), doi:10.1101/341131, insbes. Fig. 7
  12. NCBI: Adomaviridae
  13. NCBI: Adintoviridae
  14. Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M, Varsani A, Wolf YI, Yutin N, Zerbini M, Kuhn JH: Create a megataxonomic framework for DNA viruses encoding vertical jelly roll-type major capsid proteins filling all principal taxonomic ranks. ICTV Proposal 2019.003G, April–Juli 2019
  15. Peter J. Walker: 2019.011D.U.v1.Redondoviridae, Vorschlag an das ICTV, 18. Oktober 2019
  16. Quaiser A, Krupovic M, Dufresne A, Francez AJ, Roux S: Sphagnum-dominated peatlands. In: Virus Evolution. 2, Nr. 2, Juli 2016, S. vew025. doi:10.1093/ve/vew025. PMID 29492276. PMC 5822885 (freier Volltext).
  17. Geoffrey S Diemer, Kenneth M Stedman: A novel virus genome discovered in an extreme environment suggests recombination between unrelated groups of RNA and DNA viruses. In: Biology Direct. 7, Juni 2012, S. 13. doi:10.1186/1745-6150-7-13. PMID 22515485. PMC 3372434 (freier Volltext).
  18. Ignacio de la Higuera,b Ellis L. Torrance, Alyssa A. Pratt, George W. Kasun, Amberlee Maluenda, Kenneth M. Stedman: Genome Sequences of Three Cruciviruses Found in the Willamette Valley (Oregon), in: Microbiol Resour Announc. 8(23), 6. Juni 2019, e00447-19, doi:10.1128/MRA.00447-19, PMC 6554611 (freier Volltext), PMID 31171623