Halspiviridae ist eine Familie von Viren mit linearem Doppelstrang-DNA-Genom. Derzeit gibt (Stand Mitte März 2021) es in der Gattung nur eine vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) bestätigte Gattung, Salterprovirus. Salterproviren infizieren extrem halophile Archaeen; sie wurden aus der Spezies Haloarcula hispanica (Haloarchaeen der Euryarchaeota) isoliert. In dieser Gattung gibt es derzeit ebenfalls nur eine offiziell bestätigte Spezies (Art): die Typusart Salterprovirus His1.[2][1][3]
Der Gattungsname leitet sich von salt terminal protein virus ab, da ihr lineares dsDNA-Genom Proteine am 5'-Ende aufweisen (d. h. terminale Proteine). Zudem wird dieser Virus-Morphotyp häufig in hypersalinen Gewässern auf der ganzen Welt beobachtet, so dass Salterproviren ein in der Umwelt weit verbreitetes Halovirus darstellen.
Die Virusteilchen (Virionen) der Halspiviridae (d. h. der Salterproviren) haben eine spindelförmige Morphologie und ähneln in ihrer Form den anderen Viren, die thermophile Archaeen infizieren, nämlich den Fuselloviridae (Fuselloviren).
Die Viren der Haslpiviridae sind umhüllt und haben eine zitronen- oder spindelförmige Morphologie. Das Genom ist unsegmentiert (monopartit), linear und etwa 14,5 kbp (Kilobasenpaare) lang. Das Genom hat 35 offene Leserahmen (englisch Open reading frames, ORFs).[2]
Die Replikation der Halspiviridae erfolgt im Zytoplasma der Archaeen-Wirtszelle. Der Eintritt in die Wirtszelle erfolgt nach die Anheftung des Virus an die Wirtszelle. Die Transkription erfolgt anhand der Virus-dsDNA als Vorlage (en. DNA-templated transcription). Als natürlicher Wirt dienen Archaeen der Spezies Haloarcula hispanica ([en]). Die Übertragung geschieht durch passive Diffusion.[2]
Aufgrund der Morphologie wurde daher zunächst vermutet, dass His1 zu den Fuselloviren gehört.[4] Später wurde jedoch festgestellt, dass es keine genetische Verwandtschaft mit den Fuselloviren gibt und auch die Replikationsstrategien völlig unterschiedlich sind. Daher wurde His1 (und zunächst auch His2) in eine neue Familie Halspiviridae eingeordnet.[5]
Das His2-Virus wurde zunächst als mit His1 verwandt angesehen, eine umfassendere Untersuchung von His2 hat jedoch gezeigt, dass es zur Familie der Pleolipoviridae gehört.[6][3][2]
Familie: Halspiviridae
Kim et al. (2019) schlugen folgendes Kladogramm vor (vereinfacht):[10][11]
Tectiviridae (monoderm hosts: Gram-positive Bakterien)
Tectiviridae (diderm hosts: Gram-negative Bakterien)
Thaspiviridae: Nitmarvirus (Stämme Nitrosopumilus spindle-shaped virus 1,2 und 3; NSV1–3)[15][16]
Halspiviridae: Salterprovirus (His 1 virus)
Pleolipoviridae: Gammapleolipovirus (His 2 virus)
Halspiviridae ist eine Familie von Viren mit linearem Doppelstrang-DNA-Genom. Derzeit gibt (Stand Mitte März 2021) es in der Gattung nur eine vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) bestätigte Gattung, Salterprovirus. Salterproviren infizieren extrem halophile Archaeen; sie wurden aus der Spezies Haloarcula hispanica (Haloarchaeen der Euryarchaeota) isoliert. In dieser Gattung gibt es derzeit ebenfalls nur eine offiziell bestätigte Spezies (Art): die Typusart Salterprovirus His1.
Der Gattungsname leitet sich von salt terminal protein virus ab, da ihr lineares dsDNA-Genom Proteine am 5'-Ende aufweisen (d. h. terminale Proteine). Zudem wird dieser Virus-Morphotyp häufig in hypersalinen Gewässern auf der ganzen Welt beobachtet, so dass Salterproviren ein in der Umwelt weit verbreitetes Halovirus darstellen.
Halspiviridae is a family of viruses that consists of a single genus, Salterprovirus, which consists of a single recognised species; Salterprovirus His1 (hereafter, 'His1'). This virus was isolated from hypersaline water in Australia and was able to be cultured on the halophilic archaeon Haloarcula hispanica. Like many other archaeoviruses, His1 has an approximately limoniform (lemon-shaped) virion.[1][2][3][4]
The family name, Halspiviridae, is derived from halophilic and spindle-shaped, in reference to the habitat and virion morphology, respectively. The genus name, Salterprovirus, is derived from salty terminal protein virus, as the linear dsDNA genome has proteins attached to the 5′ termini.[1]
The virion has a spindle-shaped morphology and is similar in shape to that of viruses infecting thermophilic archaea, the Fuselloviridae, and His1 was originally described as a probable member of that group.[1] However, it was later found that there is no genetic relationship and their replication strategies are entirely different, and so His1 was classified into a new group, genus Salterprovirus within the family Halspiviridae.[5] Halspiviridae has not been classified within any higher-ranked taxa.
Environmental DNA sequences derived from Namib salt pans indicate the presence of currently unrecognised, distant relatives of His1.[6]
Another species of virus, now named Gammapleolipovirus His2 (hereafter 'His2'), was originally considered to be related to His1,[2][3] but later analysis of the His2 virion revealed that this species actually belongs to the family Pleolipoviridae.[7]
The virus is enveloped, with limoniform or spindle-shaped morphology. Genomes are linear, around 14.5kb in length. The genome has 35 open reading frames.[3] A negatively stained electron microscope (EM) picture of His1 virions is shown on the right of this page. There is some variation in particle length (e.g. example seen left of centre), but most display the typical limoniform capsid with a short tail. High resolution micrographs and cryoEM reconstructions have been published by Hong et al. (2015),[8] who gave average dimensions of 92 x 40 nm with a 12 nm tail.
Viral replication is cytoplasmic. Entry into the host cell is achieved by virus attachment to the host cell. An adsorption rate constant for His1 of 1.9 x 10−12 ml min−1 has been experimentally determined by Pietilä et al. (2013).[9] DNA-templated transcription is the method of transcription. Haloarcula hispanica may serve as a host. Transmission occurs via passive diffusion.[3]
The linear, dsDNA genome of His1 consists of 14,464 base-pairs (bp), has imperfect inverted terminal repeat sequences of 105 bp, and is annotated to carry 35 protein coding genes, including a gene specifying a protein-primed DNA polymerase (B-family). The ends of the genome have a protein attached.[2] The protein sequence of the polymerase is 42% identical to the polymerase specified by the gammapleolipovirus His2, even though the two viruses belong to very different taxonomic groups.
Halspiviridae is a family of viruses that consists of a single genus, Salterprovirus, which consists of a single recognised species; Salterprovirus His1 (hereafter, 'His1'). This virus was isolated from hypersaline water in Australia and was able to be cultured on the halophilic archaeon Haloarcula hispanica. Like many other archaeoviruses, His1 has an approximately limoniform (lemon-shaped) virion.
Halspiviridae es una familia de virus que infectan arqueas. Contienen un genoma ADN bicatenario y por lo tanto pertenecen al Grupo I de la Clasificación de Baltimore. La especie tipo es: el Salterprovirus His1. Inicialmente los virus de esta familia se habían descrito como pertenecientes a la familia Fuselloviridae.[1]
Los viriones tienen cápsides, con forma de limón o morfología fusiforme y una envoltura vírica. Los viriones miden entre 92 x 40 nm y tienen una cola de 12 nm. Los genomas son lineales con alrededor de 14,5 kb de longitud. El genoma tiene 35 marcos de lectura abiertos. Los genomas de ADN bicatenario constan de 14.464 pares de bases (pb), tienen secuencias repetidas terminales invertidas imperfectas de 105 pb y están anotados para llevar 35 genes codificadores de proteínas, incluido un gen que especifica una polimerasa de ADN cebada por proteínas (B- familia). Los extremos del genoma tienen una proteína adherida. La secuencia de la proteína de la polimerasa es 42% idéntica a la polimerasa especificada por los gammapleolipovirus, aunque los dos virus pertenecen a grupos taxonómicos muy diferentes.[2][3]
La replicación viral se produce en el citoplasma. La entrada en la célula huésped se logra mediante la unión del virus a la célula huésped. La transcripción con plantilla de ADN es el método de transcripción. Las arqueas sirven como huéspedes naturales. Las rutas de transmisión son por difusión pasiva.[2]
Contiene los siguientes géneros:
En cuanto a la relación con otros virus, Haslpiviridae muestra una relación muy estrecha con otros virus que infectan arqueas como Fuselloviridae, Thaspiviridae y Bicaudaviridae con quienes comparte la misma morfología del virión, el ensamblaje, una proteína de cápside homóloga la SSV1 de cuatro hélices y ATPasas de la superfamilia AAA, estos últimos se les conoce como "virus en forma de huso o fusiformes". La proteína homóloga de estos virus también se encuentra en la familia de virus arqueanos filamentosos Clavaviridae, por lo que se ha sugerido que los virus fusiformes evolucionaron de virus filamentosos emparentados con Clavaviridae para almacenar un genoma más grande por lo que conformarían un dominio o linaje viral, la misma ruta se ha propuesto para los otros virus inusuales de arqueas.[6] Específicamente la relación entre Halspiviridae y Thaspiviridae es aun más estrecha ya que además de compartir las características mencionadas, también comparten una ADN polimerasa B homóloga, genomas lineales y sus genomas están relacionados con los transposones capsones en contraposición con los virus fusiformes de la familia Fuselloviridae y Bicaudaviridae cuyos genomas son circulares y están relacionados con plásmidos.[7]
Halspiviridae es una familia de virus que infectan arqueas. Contienen un genoma ADN bicatenario y por lo tanto pertenecen al Grupo I de la Clasificación de Baltimore. La especie tipo es: el Salterprovirus His1. Inicialmente los virus de esta familia se habían descrito como pertenecientes a la familia Fuselloviridae.