Die Caulimoviridae sind eine Familie von Pflanzenviren . [ 1 ] Die Familie umfasst 11 Gattungen. [ 2 ] [ 3 ] Viren der Familie Caulimoviridae werden als doppelsträngige DNA-Viren (dsDNA-Reverse-Transkriptionsviren) (oder Pararetroviren ) bezeichnet, d. h. Viren, deren Replikationszykluseine Reverse-Transkriptionsphase beinhaltet. Diese Familie umfasst alle Pflanzenviren mit einem dsDNA-Genom, die eine Reverse-Transkriptionsphase in ihrem Lebenszyklus aufweisen.

Taxonomie

Folgende Gattungen werden anerkannt: [ 3 ]

Viruspartikelstruktur

Alle Viren dieser Familie sind unbehüllt. Die Viruspartikel sind entweder stäbchenförmig oder isometrisch. Die Art des in die Virusstruktur eingebauten Nukleokapsids bestimmt die Größe der Viruspartikel. Stäbchenförmige Partikel haben einen Durchmesser von etwa 35–50 nm und eine Länge von bis zu 900 nm. Isometrische Partikel haben im Durchschnitt einen Durchmesser von 45–50 nm und weisen ikosaedrische Symmetrie auf.

Genomstruktur und Replikation

Genomkarte von CaMV , einem gut untersuchten Mitglied dieser Familie. ORFs: 1 – Bewegungsprotein, 2 – Blattlaus-Übertragungsfaktor, 3 – Virion-assoziiertes Protein, 4 – gag-Kapsid, 5 – Pro/Pol- A3-Protease und RT/RNase H, 6 – Transaktivator/Viroplasmin. MP, CP, PRO und POL sind in dieser Familie häufig. Die Anordnung variiert.

Struktur

Die Genome von Viren dieser Familie enthalten monopartite, nicht-kovalent geschlossene zirkuläre dsDNA von 7,2–9,3 kbp mit Diskontinuitäten in beiden Genomsträngen an spezifischen Stellen. [ 1 ] Diese Genome enthalten einen offenen Leserahmen (ORF), wie er bei Petuviren beobachtet wird , bis hin zu acht ORFs, wie sie beispielsweise bei Soymoviren vorkommen .

Die von den viralen Genomen kodierten Proteine ​​umfassen stets die Reverse Transkriptase (RT), eine Ribonuklease H (RNaseH), Aspartatproteasen (AP), Kapside (CP), 30K-Bewegungsproteine ​​(MP) und virusassoziierte Proteine ​​(VAP). [ 1 ] Einige offene Leserahmen (ORFs) kodieren für Proteine ​​mit unbekannter Funktion.

AP, RT und RnaseH werden im selben offenen Leserahmen (ORF) kodiert und bilden ein Polyprotein. Das RT-Protein vereint die fünf Familien der Ordnung Ortervirales  : Belpaoviridae , Caulimoviridae , Metaviridae , Pseudoviridae und Retroviridae [ 4 ] . Im Gegensatz zu den anderen vier Familien kodieren die Genome der Caulimoviridae jedoch kein Integrase-Protein. Daher ist dessen Integration für ihren Replikationszyklus nicht zwingend erforderlich. [ 1 ]

Replikation

Die Virionen dringen in die Wirtszelle ein und gelangen in den Zellkern. Dort zerfallen die Kapsidproteine, und die ringförmige doppelsträngige DNA (dsDNA) gelangt durch die Kernporen in den Zellkern. Die virale DNA bildet nach dem Eintritt in den Zellkern superhelikale Minichromosomenstrukturen, wo sie von der Wirts-Polymerase II in polyadenylierte RNA transkribiert wird. Diese RNA ist terminal redundant (da einige DNA-Abschnitte zweimal transkribiert werden). Die neu transkribierte RNA wird ins Zytoplasma exportiert, wo sie entweder in virale Proteine ​​translatiert oder durch die virale Reverse Transkriptase in neue Kopien des dsDNA-Virusgenoms retrotranskribiert wird . Die neuen dsDNA-Genome werden im Zytoplasma verkapselt und freigesetzt.

Integration

Das Vorkommen endogener viraler Elemente (EVEs) in Pflanzengenomen ist weit verbreitet. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Die meisten bekannten pflanzlichen EVEs stammen von Viren mit DNA-Genomen aus der Familie der Caulimoviridae . Die Integration erfolgt vermutlich durch nicht-homologe Endverknüpfung (illegitime Rekombination) im Rahmen von DNA-Reparaturmechanismen. Die meisten pflanzlichen EVEs sind nicht infektiös. Infektiöse Caulimoviridae -EVEs wurden jedoch im Genom von Petunien [ 8 ] ( Petunia vein clearing virus ), Bananen [ 9 ] ( Banana streak OL virus , Banana streak GF virus , Banana streak IM virus ) und Nicotiana edwardsonii [ 10 ] ( Tobacco vein clearing virus ) beschrieben.

Referenzen

  1. ^ a b c d Teycheney, PY; Geering, ADW; Dasgupta, ich; Rumpf, R; Kreuze, JF; Lockhart, B; Müller, E; Olszewski, N; Pappu, H; Pooggin, MM; Richert-Pöggeler, KR; Schölz, JE; Siegel, S; Stavolone, L; Umber, M; ICTV Report Consortium (Oktober 2020). „ICTV-Virus-Taxonomieprofil: Caulimoviridae “ . Das Journal of General Virology . 101 (10): 1025–1026 . doi : 10.1099/jgv.0.001497 . PMC  7660458 . PMID  32940596 .
  2. ^ "ICTV-Bericht Caulimoviridae" .
  3. ^ a b „Virus Taxonomy: 2020 Release“ . Internationales Komitee für die Taxonomie von Viren (ICTV). März 2021. Abgerufen am 21. Mai 2021 .
  4. ^ Krupovic, Mart; Blomberg, Jonas; Sarg, John M.; Dasgupta, Indranil; Fächer, Hung; Geering, Andrew D.; Gifford, Robert; Harrach, Balázs; Hull, Roger; Johnson, Welkin; Kreuze, Jan F.; Lindemann, Dirk; Llorens, Carlos; Lockhart, Ben; Mayer, Jens (15. Juni 2018). Sandri-Goldin, Rozanne M. (Hrsg.). „Ortervirales: Neue Virusordnung, die fünf Familien revers transkribierender Viren vereint“ . Zeitschrift für Virologie . 92 (12). doi : 10.1128/JVI.00515-18 . ISSN 0022-538X . PMC 5974489 .  
  5. ^ Caranta, Carole; Aranda, Miguel A.; Tepfer, Mark; Lopez-Moya, Juan Jose, Hrsg. (2011). Jüngste Fortschritte in der Pflanzenvirologie . Norfolk, Großbritannien: Caister Academic Press. ISBN 9781904455752OCLC  644654169 .​
  6. Geering , Andrew DW; Maumus, Florian; Copetti, Dario; Choisne, Nathalie; Zwickl, Derrick J.; Zytnicki, Matthias; McTaggart, Alistair R.; Scalabrin, Simone; Vezzulli, Silvia (10. November 2014). „Endogene Florendoviren sind wichtige Bestandteile pflanzlicher Genome und Kennzeichen der Virusentwicklung“ . Nature Communications . 5 (1): 5269. Bibcode : 2014NatCo...5.5269G . doi : 10.1038/ncomms6269 . ISSN 2041-1723 . PMC 4241990. PMID 25381880 .   
  7. ^ Diop, Seydina Issa; Geering, Andrew DW; Alfama-Depauw, Françoise; Loaec, Mikaël; Teycheney, Pierre-Yves; Maumus, Florian (12. Januar 2018). „Tracheophytengenome verfolgen die tiefgreifende Entwicklung der Caulimoviridae“ . Wissenschaftliche Berichte . 8 (1): 572. Bibcode : 2018NatSR...8..572D . doi : 10.1038/s41598-017-16399-x . ISSN 2045-2322 . PMC 5766536 . PMID 29330451 .   
  8. ^ Richert-Pöggeler, Katja R.; Noreen, Faiza; Schwarzacher, Trude; Harper, Glyn; Hohn, Thomas (15. September 2003). „Induktion des infektiösen Petunienvenenreinigungsvirus (Pararetro) durch endogenes Provirus in Petunien“ . Das EMBO Journal . 22 (18): 4836–4845 . doi : 10.1093/emboj/cdg443 . ISSN 0261-4189 . PMC 212712 . PMID 12970195 .   
  9. ^ Gayral, Philippe; Noa-Carrazana, Juan-Carlos; Lescot, Magali; Lheureux, Fabrice; Lockhart, Benham EL; Matsumoto, Takashi; Piffanelli, Pietro; Iskra-Caruana, Marie-Line (1. Juli 2008). „Ein einzelnes Bananenstreifen-Virus-Integrationsereignis im Bananengenom als Ursprung des infektiösen endogenen Pararetrovirus“ . Zeitschrift für Virologie . 82 (13): 6697–6710 . doi : 10.1128/JVI.00212-08 . ISSN 0022-538X . PMC 2447048 . PMID 18417582 .   
  10. Lockhart , BE; Menke, J.; Dahal, G.; Olszewski, NE (2000). „Charakterisierung und Genomanalyse des Tabakader-Aufhellungsvirus, eines vertikal übertragenen pflanzlichen Pararetrovirus, das mit in das Wirtsgenom integrierten Sequenzen verwandt ist“ . Journal of General Virology . 81 (6): 1579–1585 . doi : 10.1099/0022-1317-81-6-1579 . PMID 10811941 .