Kyanoviridae

Kyanoviridae

EM-Aufnahmen von Virionen der Pro­chloro­coccus-Cyano­phagen P-SSM2 (Gat­tung Salacisa­virus; oben) und P-SSM4 (Gat­tung Ronodor­virus; unten)

Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Duplodnaviria
Reich: Heunggongvirae
Phylum: Uroviricota
Klasse: Caudoviricetes
Ordnung: Pantevenvirales
Familie: Kyanoviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear
Baltimore: Gruppe 1
Symmetrie: ikosaedrisch, tailed
(Myoviren)
Wissenschaftlicher Name
Kyanoviridae
Links
ICTV Taxon History: 202213665
NCBI Taxonomy: 2946160
Schemazeichnung (Bandbreite der Morphologien)

Kyanoviridae ist die Bezeichnung für eine Familie von Viren mit sog. Kopf-Schwanz-Aufbau (Klasse Caudoviricetes), die Cyanobakterien infizieren (solche bakteriellen Viren werden auch Bakteriophagen, genauer Cyanophagen, genannt). Die Familie wurde im März/April 2022 vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) eingerichtet.[1]

Forschungsgeschichte

Diese Familie wurde vom ICTV eingerichtet, um alle T4-ähnlichen Cyanophagen zusammenzufassen. Die T4-ähnlichen Phagen, die dagegen histotrophe Bakterien[A. 1] infizieren, wurden stattdessen in der Familie Straboviridae zusammengefasst. Phylogenetische Analysen zeigen eine tiefe Verzweigung zwischen den seinerzeit neu gebildeten Familien Straboviridae und Kyanoviridae.[2]

Etymologie

Der Name der Familie Kyanoviridae leitet sich ab von ihren Wirten, den Cyanobakterien (altgriechisch κύανος kyanos, deutsch ‚blau‘, ‚cyan‘): versehen mit dem Suffix ‚-viridae‘ für Virusfamilien.[1][2]

Systematik

Innere Systematik der Familie Kyanoviridae gemäß International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) mit Stand Anfang März 2025 (MSL#40.1):[3][4][2]

Familie Kyanoviridae (54 Gattungen)[5]

  • Gattung Acionnavirus
    • Spezies Acionnavirus monteraybay (Synechococcus-Virus SMbCM100), mit
      Synechococcus phage S-MbCM100 (Synechococcus-Phage S-MbCM100, Referenz, „Exemplar“)
      Synechococcus phage ACG-2014a (Synechococcus-Phage ACG-2014a)
  • Gattung Ahtivirus
    • Spezies Ahtivirus sagseatwo (Synechococcus-Virus SShM2), mit
      Synechococcus phage S-ShM2 (Synechococcus-Phage S-ShM2, Referenz, „Exemplar“)
      Cyanophage S-RIM14 (S-RIM14.1 und S-RIM14.2(#))
      Cyanophage S-SSM2
  • Gattung Alisovirus
    • Spezies Alisovirus socal22, mit Synechococcus phage S-CAM22 (Synechococcus-Phage S-CAM22)
  • Gattung Anaposvirus
    • Spezies Anaposvirus socalone (Synechococcus-Virus SCAM1), mit Synechococcus phage S-CAM1 (Synechococcus-Phage S-CAM1)
  • Gattung Atlauavirus
    • Spezies Atlauavirus acg2014f (Synechococcus-Virus ACG2014f), mit Synechococcus phage ACG-2014f_Syn7803C7
    • Spezies Atlauavirus caeruleum (Synechococcus-Virus ACG2014fSyn7803US26), mit Synechococcus phage ACG-2014f_Syn7803US26(#)
    • Spezies Atlauavirus tusconc8 (Synechococcus-Virus AC2014fSyn7803C8), mit Synechococcus phage ACG-2014f_Syn7803C8
  • Gattung Bellamyvirus
    • Spezies Bellamyvirus bellamy (Synechococcus-Virus Bellamy), mit Synechococcus phage Bellamy(#)
  • Gattung Bristolvirus
    • Spezies Bristolvirus rhodeisland, mit Cyanophage S-RIM32(#)
  • Gattung Brizovirus
    • Spezies Brizovirus rhodeisland01, mit Cyanophage S-RIM12 isolate RW_01_0310
    • Spezies Brizovirus rhodeisland06, mit Cyanophage S-RIM12 isolate RW_06_0310
    • Spezies Brizovirus syn33 (Prochlorococcus-Virus Syn33), mit Prochlorococcus phage Syn33
  • Gattung Chalconvirus
    • Spezies Chalconvirus acg2014e, mit Synechococcus phage ACG-2014e
    • Spezies Chalconvirus acg2014i, mit Synechococcus phage ACG-2014i
  • Gattung Charybdisvirus
    • Spezies Charybdisvirus scam3 (Synechococcus-Virus SCAM3), mit Synechococcus phage S-CAM3
  • Gattung Cymopoleiavirus
    • Spezies Cymopoleiavirus swam2 (Synechococcus-Virus SWAM2), mit Synechococcus phage S-WAM2
  • Gattung Emcearvirus
    • Spezies Emcearvirus gerard, mit Cyanophage P-RSM1
  • Gattung Galenevirus
    • Spezies Galenevirus mbcm1, mit Synechococcus phage metaG-MbCM1
  • Gattung Gibbetvirus
    • Spezies Gibbetvirus rsm4, mit Synechococcus phage S-RSM4 (Synechococcus-Phage S-RSM4)
  • Gattung Glaucusvirus
    • Spezies Glaucusvirus ssm5, mit Synechococcus phage S-SSM5 (Synechococcus-Phage S-SSM5)
  • Gattung Greenvirus
    • Spezies Greenvirus ssm4 (Synechococcus-Virus SSM4), mit Synechococcus phage S-SSM4 (Synechococcus-Phage S-SSM4)[6]
    • Spezies „Cyanophage S-SSM6b“ (syn. „Cyanophage 8109-2b“)(#)
  • Gattung Haifavirus
    • Spezies Haifavirus tim68, mit Prochlorococcus phage P-TIM68 (Prochlorococcus-Phage P-TIM68)(#)
  • Gattung Huanghaivirus[7]
    • Spezies Huanghaivirus snothree, mit Synechococcus phage S-N03 (Synechococcus-Phage S-N03)
  • Gattung Kanaloavirus
    • Spezies Kanaloavirus scam9, mit Synechococcus phage S-CAM9
  • Gattung Leucotheavirus
    • Spezies Leucotheavirus sp4 (Synechococcus-Virus SP4), mit Synechococcus phage S-P4
    • Spezies Leucotheavirus syn30 (Synechococcus-Virus Syn30), mit Synechococcus phage Syn30
  • Gattung Libanvirus
    • Spezies Libanvirus ptim40, mit Cyanophage P-TIM40(#)
  • Gattung Lipsvirus
    • Spezies Lipsvirus ssm7, mit Synechococcus phage S-SSM7 (Synechococcus-Phage S-SSM7)
  • Gattung Lowelvirus
    • Spezies Lowelvirus tuscon4d, mit Synechococcus phage ACG-2014d
  • Gattung Macariavirus
    • Spezies Macariavirus tuscon14g, mit Synechococcus phage ACG-2014g
  • Gattung Makaravirus
    • Spezies Makaravirus thirtyfour, mit Synechococcus phage S-H34
  • Gattung Makelovirus
    • Spezies Makelovirus prm1 (Synechococcus virus S-PRM1) mit Cyanophage S-PRM1
  • Gattung Mazuvirus
    • Spezies Mazuvirus scam7, mit Synechococcus phage S-CAM7 isolate 0910CC49
  • Gattung Namakavirus
    • Spezies Namakavirus smbcm6, mit Synechococcus phage S-MbCM6
  • Gattung Neptunevirus
    • Spezies Neptunevirus srim18 (Synechococcus-Virus SRIM8), mit Synechococcus phage S-RIM8
    • Spezies Neptunevirus srim50 (Synechococcus-Virus SRIM50), mit Cyanophage S-RIM50
  • Gattung Nereusvirus
    • Spezies Nereusvirus tusconc4 (Synechococcus-Virus ACG2014bSyn9311C4), mit Synechococcus phage ACG-2014b
    • Spezies Nereusvirus tusconc61 (Synechococcus-Virus ACG2014bSyn7803C61), mit Synechococcus phage ACG-2014b
  • Gattung Neritesvirus
    • Spezies Neritesvirus scam8, mit Synechococcus phage S-CAM8
  • Gattung Nerrivikvirus
    • Spezies Nerrivikvirus srim2 (Synechococcus-Virus SRIM2), mit Synechococcus phage S-RIM2 [R1_1999]
  • Gattung Nilusvirus
    • Spezies Nilusvirus ssm2, mit Synechococcus phage S-SM2 (Synechococcus-Phage S-SM2)
TEM-Aufnahme eines Virions von Synechococcus-Phage SPM2, Gattung Nodensvirus
  • Gattung Nodensvirus
    • Spezies Nodensvirus spm2 (Synechococcus-Virus SPM2), mit Bacteriophage S-PM2 alias Synechococcus-Phage S-PM2[8][9]
  • Gattung Ormenosvirus
    • Spezies Ormenosvirus syn9, mit Synechococcus phage syn9 (Synechococcus-Phage syn9) alias Bacteriophage Syn9 oder Cyanophage Syn9[10][11]
    • Spezies „Cyanophage Syn10“
  • Gattung Palaemonvirus
    • Spezies Palaemonvirus pssm7 (Prochlorococcus-Virus PSSM7), mit Prochlorococcus phage P-SSM7
  • Gattung Pontusvirus
    • Spezies Pontusvirus syn19, mit Synechococcus phage Syn19
  • Gattung Potamoivirus
    • Spezies Potamoivirus cam4, mit Synechococcus phage S-CAM4 (S-CAM4.1 und S-CAM4.2(#))
    • Spezies Potamoivirus tusconj, mit Synechococcus phage ACG-2014j
  • Gattung Ronodorvirus
    • Spezies Ronodorvirus pssm3 (Prochlorococcus-Virus PSSM3), mit
      Prochlorococcus phage P-SSM3(#)
    • Spezies Ronodorvirus ssm4 (Prochlorococcus-Virus PSSM4), mit[12][9]
      Prochlorococcus phage P-SSM4 alias Cyanophage P-SSM4 (Referenz, „Exemplar“)
      Cyanophage P-RSM3
      Cyanophage P-SS1
Wenn der Phage P-SSM2 Fd (rosa) das Cyanobakterium Prochlorococcus marinus infiziert, produziert er ein Ferredoxin-Protein, das sich in die bestehende elektrische Struktur des Bakteriums einhakt und seinen Stoffwechsel verändert.[13][14][15]
  • Gattung Salacisavirus
    • Spezies Salacisavirus pssm2 (Prochlorococcus-Virus PSSM2, früher Myovirus P-SSM2) (Untergruppe 2.1),[16][17][18] mit
      Prochlorococcus phage P-SSM2 (Prochlorococcus-Phage) P-SSM2 alias Cyanophage P-SSM2[9] – Subtyp Phage P-SSM2 Fd – Fd wie Ferredoxin, Wirt: Prochlorococcus marinus[19][20]
      Prochlorococcus phage P-SSM5
  • Gattung Scyllavirus
    • Spezies Scyllavirus aitchnine, mit Synechococcus phage S-H9-1
  • Gattung Sedonavirus
    • Spezies Sedonavirus tusconh, mit Synechococcus phage ACG-2014h
  • Gattung Serangoonvirus
    • Spezies Serangoonvirus essarone, mit Synechococcus phage S-SRM01
  • Gattung Shandvirus
    • Spezies Shandvirus sb64, mit Synechococcus phage S-B64
    • Spezies Shandvirus sh35, mit Synechococcus phage S-H35
  • Gattung Shenzhenivirus
    • Spezies Shenzhenivirus sszbm1, mit Synechococcus phage S-SZBM1
  • Gattung Sokavirus
    • Spezies Sokavirus swam1, mit Synechococcus phage S-WAM1
  • Gattung Tamkungvirus
    • Spezies Tamkungvirus ST4, mit Synechococcus phage S-T4 (Untergruppe 2.1)
  • Gattung Tefnutvirus
    • Spezies Tefnutvirus siom18, mit Synechococcus phage S-IOM18
  • Gattung Thaumasvirus
    • Spezies Thaumasvirus stim4, mit Cyanophage S-TIM4
  • Gattung Thetisvirus (wohl zu unterscheiden von der Gattung Thetysvirus der Unterfamilie Mesomimiviridae , Fam. Mimiviridae)
    • Spezies Thetisvirus ssm1 (Synechococcus-Virus SSM1), mit Synechococcus phage S-SM1 (Synechococcus-Phage S-SM1) alias Cyanophage S-SM1[21][17][18]
  • Gattung Vellamovirus
    • Spezies Vellamovirus rhodeisland44 (Synechococcus-Virus SRIM44), mit Cyanophage S-RIM44
    • Spezies Vellamovirus syn1 (Prochlorococcus-Virus Syn1), mit Prochlorococcus phage Syn1 (Prochlorococcus-Phage Syn1) (Untergruppe 2.1)
  • Gattung Yellowseavirus[7]
    • Spezies Yellowseavirus thirtyeight, mit Synechococcus phage S-H38 (Synechococcus-Phage S-H38)
  • Gattung Yushanluvirus[7]
    • Spezies Yushanluvirus satich, mit Synechococcus phage S-H9-2 (Synechococcus-Phage S-H9-2)
  • Gattung Zhoulongquanvirus[7]
    • Spezies Zhoulongquanvirus esscess, mit Synechococcus phage S-SCSM1 (Synechococcus-Phage S-SCSM1)

Mit (#) sind Vertreter gekennzeichnet, die nach Iyer et al. (2021) nachweislich der Jumbo-Phagen-Untergruppe 2.1 angehören. Offenbar umfasst die ganze Familie diese Untergruppe T4-artiger Phagen.(zumindest deren Cyanophagen).[22]

Wirtsspektrum

Die Wirte der Kyanoviridae sind Cyanobakterien (Blaugrünbakterien, „Blaualgen“). Dazu gehören Vertreter der Ordnungen Prochlorales[23] (Gattung Prochlorococcus) und Synechococcales[24] (Gattung Synechococcus).[A. 2][25]

Die Taxonomie des NCBI ordnet vorschlagsgemäß den Ochrobactrum-Phagen vB_OspM_OC (gefunden in Abwasser in Polen) unter die Kyanoviridae ein, obwohl sein Wirt, Ochrobactrum sp. POC9 zu den Alphaproteobakterien gehört.[26][27] Der Phage wird nach Iyer et al. (2021) ebenfalls unter die Jumbo-Phagen-Untergruppe 2.1 klassifiziert, die insgesamt T4-ähnliche Viren der Cyanobakterien und Alphaproteobakterien umfasst.[22]

Anmerkungen

  1. ↑ Unter histotrophen (oder histiotrophen) Bakterien werden solche verstanden, die im Gewebe (insbes. von Tieren wie den Landwirbeltieren) leben und sich dort auf üblicherweise deren Kosten (parasitisch) ernähren, vgl. Histiotrophe.
  2. ↑ siehe § Systematik.
  • Martha R. J. Clokie, Andrew D. Millard, Nicholas Harold Mann: T4 genes in the marine ecosystem: studies of the T4-like cyanophages and their ro𲀋le in marine ecology. In: Virology Journal, Band 7, Nr. 291, 28. Oktober 2010; doi:10.1186/1743-422X-7-291, ResearchGate:47620452 (englisch).

Einzelnachweise

  1. ↑ a b ICTV: Taxon Details: Family: Kyanoviridae.
  2. ↑ a b c Andrew Millard, Richard Puxty, Dan White, Lucy Gannon, Christian Harrison, Ryan Cook, Evelien M. Adriaenssens, Dann Turner: Create two new families (Kyanoviridae and Straboviridae) (Caudoviricetes). Vorschlag 2021.082B (zip:docx). Auf: ICTV (ictv.global).
  3. ↑ ICTV: Taxonomy Browser.
  4. ↑ ICTV: Virus Metadata Re​source (VMR).
  5. ↑ ICTV: Taxonomy Browser.
  6. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Greenvirus ssm4 (species).
  7. ↑ a b c d Andrew Millard, Richard Puxty, M. Nicholas: Creation of seven new genera within the family Kyanoviridae (Caudoviricetes) Vorschlag 2022.043B (zip:docx). Auf: ICTV (ictv.global).
  8. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Synechococcus phage S-PM2 (species). NCBI
  9. ↑ a b c John H. Paul, Matthew B. Sullivan: Marine phage genomics: what have we learned? In: Curr. Op. in Biotechnology, Band 16, Nr. 3, Juni 2005, S. 299–307; doi:10.1016/j.copbio.2005.03.007, PMID 15961031, PMC 15961031 (freier Volltext) (englisch); siehe insbes. Fig. 3 (Genomkarte).
  10. ↑ Synechococcus phage syn9. NCBI
  11. ↑ Cyanophage Syn9. NCBI
  12. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Ronodorvirus ssm4 (species), equivalent: Prochlorococcus virus PSSM4.
  13. ↑ Ocean virus hijacks carbon-storing bacteria. Auf: EurekAlert! vom 26. Mai 2020, Quelle: Rice University.
  14. ↑ Ocean virus hijacks carbon-storing bacteria. Auf: ScienceDaily vom 26. Mai 2020, Quelle: Rice University.
  15. ↑ Ocean virus hijacks carbon-storing bacteria. Auf: National Science Foundation (NSF) vom 29. Mai 2020.
  16. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Prochlorococcus virus PSSM2 (species).
  17. ↑ a b Denise Brehm: Viruses Use Bacteria for Reproduction. SciTechDaily, 26. Januar 2012
  18. ↑ a b Qinglu Zeng, Sallie W. Chisholm: Marine Viruses Exploit Their Host’s Two-Component Regulatory System in Response to Re​source Limitation. In: Curr Biol, Band 22, Nr. 2, CellPress vom 24. Januar 2012, S. 124–128; doi:10.1016/j.cub.2011.11.055, PDF (englisch), Supplement 1 (PDF; 329 kB)
  19. ↑ Ian J. Campbell, Jose Luis Olmos Jr., Weijun Xu, Dimithree Kahanda, Joshua T. Atkinson, Othneil Noble Sparks, Mitchell D. Miller, George N. Phillips Jr., George N. Bennett, Jonathan J. Silberg: ​Prochlorococcus phage ferredoxin: Structural characterization and electron transfer to cyanobacterial sulfite reductases – Phage Fd characterization and host SIR interactions. In: J. Biol. Chem. ASBMB Publications, 19. Mai 2020; doi:10.1074/jbc.RA120.013501 (englisch).
  20. ↑ Beneath the Ocean’s Surface, a Virus Is Hijacking the Most Abundant Organism on Earth. Auf: SciTechDaily vom 6. Juni 2020, Quelle: Rice University.
  21. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Synechococcus virus S-SM1 (species).
  22. ↑ a b Lakshminarayan M. Iyer, Vivek Anantharaman, Arunkumar Krishnan, A. Maxwell Burroughs, L. Aravind: Jumbo Phages: A Comparative Genomic Overview of Core Functions and Adaptions for Biological Conflicts. In: MDPI: Viruses, Band 13, Nr. 1, 5. Januar 2021, S. 63; doi:10.3390/v13010063 (englisch).
  23. ↑ LPSN: Order Prochlorales (ex Lewin 1977) Florenzano et al. 1986.
  24. ↑ LPSN: Order "Synechococcales" Hoffmann et al. 2005.
  25. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Kyanoviridae, Details: Kyanoviridae (family).
  26. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Ochrobactrum phage vB_OspM_OC, Nucleotide: Ochrobactrum phage vB_OspM_OC, complete genome. Accession: MT028491.
  27. ↑ LPSN: Family Brucellaceae, [https://lpsn.dsmz.de/order/hyphomicrobiales Order Hyphomicrobiales].
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