RNA-Virus

„Als RNA-Virus (Plural RNA-Viren, synonym RNS-Virus, Ribovirus) bezeichnet man Viren, deren Erbmaterial (Genom) aus RNA (Abkürzung für englisch ribonucleic acid, „Ribonukleinsäure“) besteht. Der Begriff RNA-Viren ist keine taxonomische Sammelbezeichnung und enthält keine verwandtschaftlichen Bezüge.

Eine genaue Klassifikation der RNA-Viren wird in den Baltimore-Gruppen 3 (doppelsträngiges RNA-Genom), 4 (einzelsträngiges RNA-Genom positiver Polarität) und 5 (einzelsträngiges RNA-Genom negativer Polarität) und der (noch unvollständigen) Taxonomie der Viren vorgenommen.

Riboviria
Sindbis-Virus Struktur.pngMaßstabsgerechter Querschnitt des
Sindbis-Virus, ein (+)ssRNA-Virus
Systematik
Klassifikation: Viren
Bereich: Riboviria[1]
Taxonomische Merkmale
Genom: RNA
Baltimore: Gruppe 3 — 7
Wissenschaftlicher Name
Riboviria
Links
NCBI Taxonomy: 2559587
ViralZone (ExPASy, SIB): 293 (dsRNA),
294 (ssRNA+),
237 (ssRNA-),
6896 (ssRNAcirc)
ICTV Taxon History: 201907095
Gliederung
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Riboviria

Riboviria ist ein vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) 2018/2019 neu geschaffenes Taxon der höch

Riboviria ist ein vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) 2018/2019 neu geschaffenes Taxon der höchsten Rangstufe Bereich (englisch realm), analog zur Domäne bei zellulären Organismen (Lebewesen).[2] Diese Rangstufe löst immer mehr die alte Baltimore-Klassifikation ab.

Dabei umfassen die Riboviria zunächst alle echten RNA-Viren (Baltimore-Gruppen 3, 4 und 5). Aufgrund großer struktureller Unterschiede wurden jedoch Satellitenviren der Baltimore-Gruppe 5 (wie die Gattung Deltavirus mit dem Hepatitis-D-Virus) 2019/2010 herausgenommen.[3] Neu hinzugekommen sind jedoch die revers transkribierenden Viren:

Bei Retroviren (Baltimore-Gruppe 6) wird die RNA während der Replikation in der vom Virus befallenen Wirtszelle mittels eines Enzyms, der Reversen Transkriptase, in DNA umgeschrieben. Diese umfassen neben der Familie Retroviridae (Retroviren im engeren Sinn) noch einige weitere kleinere

Riboviria ist ein vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) 2018/2019 neu geschaffenes Taxon der höchsten Rangstufe Bereich (englisch realm), analog zur Domäne bei zellulären Organismen (Lebewesen).[2] Diese Rangstufe löst immer mehr die alte Baltimore-Klassifikation ab.

Dabei umfassen die Riboviria zunächst alle echten RNA-Viren (Baltimore-Gruppen 3, 4 und 5). Aufgrund großer struktureller Unterschiede wurden jedoch Satellitenviren der Baltimore-Gruppe 5 (wie die Gattung Deltavirus mit dem Hepatitis-D-Virus) 2019/2010 herausgenommen.[3] Neu hinzugekommen sind jedoch die revers transkribierenden Viren:

Bei Retroviren (Baltimore-Gruppe 6) wird die RNA während der Replikation in der vom Virus befallenen Wirtszelle mittels eines Enzyms, der Reversen Transkriptase, in DNA umgeschrieben. Diese umfassen neben der Familie Retroviridae (Retroviren im engeren Sinn) noch einige weitere kleinere Familien wie die Belpauviridae, Metaviridae und Pseudoviridae.

Als Pararetroviren werden Viren gelegentlich bezeichnet, die ihr DNA-Genom über einen RNA-Zwischenschritt replizieren. Sie benötigen dafür ebenfalls eine Reverse Transkriptase (Baltimore-Gruppe 7). Dazu gehört die Familie Caulimoviridae, die vom ICTV wegen Homologien zusammen mit den obigen Familien von Retroviren in die gemeinsame Ordnung Ortervirales gestellt werden.

Familien wie die Belpauviridae, Metaviridae und Pseudoviridae.

Als Pararetroviren werden Viren gelegentlich bezeichnet, die ihr DNA-Genom über einen RNA-Zwischenschritt replizieren. Sie benötigen dafür ebenfalls eine Reverse Transkriptase (Baltimore-Gruppe 7). Dazu gehört die Familie Caulimoviridae, die vom ICTV wegen Homologien zusammen mit den obigen Familien von Retroviren in die gemeinsame Ordnung Ortervirales gestellt werden.

sten Rangstufe Bereich (englisch realm), analog zur Domäne bei zellulären Organismen (Lebewesen).[2] Diese Rangstufe löst immer mehr die alte Baltimore-Klassifikation ab.

Dabei umfassen die Riboviria zunächst alle echten RNA-Viren (Baltimore-Gruppen 3, 4 und 5). Aufgrund großer struktureller Unterschiede wurden jedoch Satellitenviren der Baltimore-Gruppe 5 (wie die Gattung Deltavirus mit dem Hepatitis-D-Virus) 2019/2010 herausgenommen.[3] Neu hinzugekommen sind jedoch die revers transkribierenden Viren:

Bei Retroviren (Baltimore-Gruppe 6) wird die RNA während der Replikation in der vom Virus befallenen Wirtszelle mittels eines Enzyms, der Reversen Transkriptase, in DNA umgeschrieben. Diese umfassen neben der Familie Retroviridae (Retroviren im engeren Sinn) noch einige weitere kleinere Familien wie die Belpauviridae, Metaviridae und Pseudoviridae.

Als Pararetroviren werden Viren gelegentlich bezeichnet, die ihr DNA-Genom über einen RNA-Zwischenschritt replizieren. Sie benötigen dafür ebenfalls eine Reverse Transkriptase (Baltimore-Gruppe 7). Dazu gehört die Familie Caulimoviridae, die vom ICTV wegen Homologien zusammen mit den obigen Familien von Retroviren in die gemeinsame Ordnung Ortervirales gestellt werden.

Eigenschaften

Zu den RNA-Viren gehören die meisten Pflanzenviren, viele Tierviren und einige Bakteriophagen. Die RNA-Viren können behüllt oder unbehüllt, die RNA einzelsträngig (ssRNA) oder doppelsträngig (dsRNA), positiv oder negativ strangorientiert, mit segmentiertem oder unsegmentiertem Genom vorliegen.

Die Erreger der überwiegenden Mehrheit der neu auftretenden viralen Infektionskrankheiten der letzten Jahrzehnte (Variationen der Influenzaviren, SARS, Ebolavirus), aber auch die bereits jahrtausendealten Tollwut-Erreger sind RNA-Viren.

Variabilität

RNA-Viren sind aufgrund der höheren Fehlerrate der RNA-Polymerasen wesentlich variabler als DNA-Viren,[4] da ihre RNA-Polymerase meist keine proof-reading–Exonuklease-Funktion aufweist.[5][6][7] Eine Ausnahme bilden die Nidovirales, die eine proof-reading-Funktion mit der Exoribonuklease ExoN aufweisen, wodurch die Genomgröße etwas weniger begrenzt wird.[8] Durch die hohe Mutationsrate produzieren RNA-Viren zwar mehr defekte, nicht-infektiöse virale Partikel, was aufgrund der Funktionsminderung als Fitnesskosten bezeichnet wird. Sie können sich jedoch im Zuge einer Immunevasion auch schneller an neue Wirte oder Zwischenwirte anpassen sowie durch Fluchtmutation der Immunantwort entgehen.[9] Dennoch gibt es konservierte Bereiche der viralen Genome, bei denen ein hoher Selektionsdruck auf die Funktion der konservierten Sequenz wirkt. Beispielsweise gibt es beim Hepatitis-C-Virus in der Nähe des core protein einen konservierten Bereich,[10] dessen RNA eine IRES enthält.[11] Durch die im Vergleich zu DNA-Viren geringere genetische Konservierung bzw. durch die hohe genetische Variabilität müssen Impfstoffe häufiger an aktuell kursierende Virenstämme angepasst werden.[9] Ebenso ist dadurch eine zeitliche Bestimmung der Evolution der RNA-Viren im Sinne einer molekularen Uhr schwieriger.[12][13]

Wirtsresistenz

Im Zuge der Koevolution von RNA-Viren und ihren Wirten sind in den Wirten verschiedene Mechanismen zur Abwehr der RNA-Viren entstanden. Zu den Resistenzfaktoren des Menschen gegen RNA-Viren gehören unter anderem die RNA-Interferenz, einige PAMP-Rezeptoren, die Proteinkinase R. Daneben erfolgt die Immunantwort. Jedoch haben auch RNA-Viren zusätzliche Mechanismen zur Umgehung der Resistenz entwickelt.[14]

Systematik

Die RNA-Viren werden in die Baltimore-Gruppen 3, 4 und 5 klassifiziert (die aber keine taxonomische Gruppen, d. h.Verwandtschaftsgruppen, darstellen).

Gruppe III: dsRNA-Viren

Es gibt zwölf Familien und einige nicht zugeordnete Genera:[6][15]

Gruppe IV: positive-strängige ssRNA-Viren

Die Gruppe IV umfasst drei Ordnungen, über 34 Familien und einige nicht zugeordnete Virusarten und Genera.[21]

Satellitenviren

Klassifizierung nach Krupovic et al. (2016).[55]

Gruppe V: negativ-strängige ssRNA-Viren

In der Gruppe V befinden sich 8 Ordnungen und mehr als 21 Familien.[58] Daneben existieren einige nicht zugeordnete Familien, Genera und Virusarten.[6] Seit November 2018 hat das ICTV diese Viren (mit Ausnahme des Deltavirus) verschiedenen Phyla, Subphyla und Klassen zugeordnet.[59]

Literatur

Einzelnachweise

  1. ↑ ICTV Master Species List 2018b.v2. MSL #34, März 2019
  2. ↑ ICTV Master Species List 2018b v1. MSL #34, Feb. 2019
  3. ↑ ICTV: ICTV Taxonomy history: Hepatitis delta virus. EC 51, Berlin, Germany, July 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
  4. ↑ R. Sanjuan, M. R. Nebot, N. Chirico, L. M. Mansky, R. Belshaw: Viral Mutation Rates. In: Journal of Virology. Band 84, Nr. 19, 2010, ISSN 0022-538X, S. 9733–9748. doi:10.1128/JVI.00694-10.
  5. ↑ J. W. Drake, J. J. Holland: Mutation rates among RNA viruses. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1999, Band 96, Nr. 24, S. 13910–13913, PMID 10570172, PMC 24164 (freier Volltext).
  6. ↑ Hochspringen nach:a b c Donald W. Klein, Lansing M. Prescott, John Harley: Microbiology. Wm. C. Brown, Dubuque, Iowa 1993, ISBN 0-697-01372-3.
  7. ↑ MA Martinez et al.: Quasispecies Dynamics of RNA Viruses. In: G. Witzany (Hrsg.): Viruses: Essential Agents of Life. Springer, 2012, ISBN 978-94-007-4898-9, S. 21–42.
  8. ↑ C Lauber, JJ Goeman, C Parquet Mdel, P Thi Nga, EJ Snijder, K Morita, AE Gorbalenya: The footprint of genome architecture in the largest genome expansion in RNA viruses. In: PLOS Pathogens. Band 9, Nr. 7, Jul 2013, S. e1003500. doi:10.1371/journal.ppat.1003500.
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  10. ↑ J. Bukh, R. H. Purcell, R. H. Miller: Sequence analysis of the core gene of 14 hepatitis C virus genotypes. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 91, Nummer 17, August 1994, S. 8239–8243, PMID 8058787, PMC 44581 (freier Volltext).
  11. ↑ A. Tuplin, D. J. Evans, P. Simmonds: Detailed mapping of RNA secondary structures in core and NS5B-encoding region sequences of hepatitis C virus by RNase cleavage and novel bioinformatic prediction methods. In: The Journal of general virology. Band 85, Nr. 10, Oktober 2004, S. 3037–3047, doi:10.1099/vir.0.80141-0, PMID 15448367.
  12. ↑ E. C. Holmes: What does virus evolution tell us about virus origins? In: Journal of Virology. 2011, Band 85, Nr. 11, S. 5247–51. doi:10.1128/JVI.02203-10, PMID 21450811, PMC 3094976 (freier Volltext).
  13. ↑ M. R. Patel, M. Emerman, H. S. Malik: Paleovirology – ghosts and gifts of viruses past. In: Current Opinion in Virology. 2011, Band 1, Nr. 4, S. 304–309, doi:10.1016/j.coviro.2011.06.007, PMID 22003379, PMC 3190193 (freier Volltext).
  14. ↑ A. M. Dickson, J. Wilusz: Strategies for viral RNA stability: live long and prosper. In: Trends in Genetics. 2011, Band 27, Nr. 7, S. 286–93. doi:10.1016/j.tig.2011.04.003. PMID 21640425, PMC 3123725 (freier Volltext).
  15. ↑ Hochspringen nach:a b c SIB: Double Strand RNA Viruses– Auf: ViralZone.
  16. ↑ SIB: Endornaviridae. Auf: ViralZone.
  17. ↑ SIB: Alphaendornavirus. Auf: ViralZone.
  18. ↑ Circulifer tenellus virus 1. Auf: Virus-Host DB.
  19. ↑ Henxia Xia et al.: A dsRNA virus with filamentous viral particled. In: Nature Communications. Band 8, Nr. 168, 2017, doi:10.1038/s41467-017-00237-9
  20. ↑ Spissistilus festinus virus 1. Auf: Virus-Host DB.
  21. ↑ SIB: Positive Strand RNA Viruses. Auf: ViralZone.
  22. ↑ SIB: Iflavirus. Auf: ViralZone.
  23. ↑ SIB: Avastrovirus. Auf: ViralZone.
  24. ↑ SIB: Mamastrovirus. Auf: ViralZone.
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  26. ↑ SIB: Barnavirus. Auf: ViralZone.
  27. ↑ Eugene V. Koonin, Valerian V. Dolja: Virus World as an Evolutionary Network of Viruses and Capsidless Selfish Elements. In: Microbiology and Molecular Biology Reviews. 20. Mai 2014, doi:10.1128/MMBR.00049-13, Figur 3.
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  29. ↑ FUSARIVIRIDAE, auf: PLANOSPHERE
  30. ↑ Fusariviridae, auf: NCBI Genomes
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  32. ↑ SIB: Alphanodavirus. Auf: ViralZone.
  33. ↑ Nuruddin Unchwaniwala, Hong Zhan, Janice Pennington, Mark Horswill, Johan A. den Boon, Paul Ahlquist: Subdomain cryo-EM structure of nodaviral replication protein A crown complex provides mechanistic insights into RNA genome replication. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 20. Juli 2020, doi:10.1073/pnas.2006165117, PMID 32690711 (pnas.org [PDF]).
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Stand vom Feb 22, 2021 @ 17:02 … “ → Wp | → WpEn
Synonyme
RNS-Virus, RNA-Virus, Ribovirus,

Hauptquellen der Texte und Materialien:
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