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 (nicht-taxonomische) 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. Taxonomisch werden die RNA-Viren derzeit (Stand Januar 2022) in den Realms („Bereiche“) Riboviria (fast alle RNA-Viren inklusive der Retroviren und Pararetroviren) und Ribozyviria (Deltavirus und Verwandte), sowie einigen nicht näher klassifizierten Familien wie den Avsunviroidae und Pospiviroidae erfasst.
Riboviria
Riboviria | ||||||
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Taxonomische Merkmale | ||||||
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Riboviria ist ein vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) 2018/2019 neu geschaffenes Taxon der höchsten Rangstufe Realm (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) 2019/2020 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, SARS-CoV-2) und 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 Korrekturlesefunktion 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]
- Familie Amalgaviridae
- Familie Birnaviridae
- Familie Chrysoviridae
- Genus Alphachrysovirus
- Genus Betachrysovirus[15] mit Species Colletotrichum fructicola chrysovirus 1
- Familie Cystoviridae
- Familie Endornaviridae
- Familie Megabirnaviridae
- Genus Megabirnavirus
- Familie Partitiviridae
- Genus Alphapartitivirus
- Genus Betapartitivirus
- Genus Gammapartitivirus
- Genus Deltapartitivirus
- Genus Cryspovirus
- Familie Picobirnaviridae
- Genus Picobirnavirus
- Familie Quadriviridae
- Genus Quadrivirus
- Familie Reoviridae
- Familie Quadriviridae
- Genus Quadrivirus
- Familie Totiviridae
- Familie nicht bestimmt
Gruppe IV: positive-strängige ssRNA-Viren
Die Gruppe IV umfasst drei Ordnungen, über 34 Familien und einige nicht zugeordnete Virusarten und Genera.[19]
- Ordnung Nidovirales
- Unterordnung Abnidovirineae
- Familie Abyssoviridae
- Unterfamilie Tiamatvirinae
- Genus Alphaabyssovirus – Subgenus: Aplyccavirus
- Unterfamilie Tiamatvirinae
- Familie Arteriviridae
- Familie Abyssoviridae
- Unterordnung Cornidovirineae
- Familie Coronaviridae
- Unterordnung Mesnidovirineae
- Familie Medioniviridae
- Unterfamilie Medionivirinae
- Genus Turrinivirus – Subgenus: Beturrivirus
- Unterfamilie Tunicanivirinae
- Genus Bolenivirus – Subgenus: Balbicanovirus
- Unterfamilie Medionivirinae
- Familie Mesoniviridae
- Unterfamilie Hexponivirinae
- Genus Alphamesonivirus – Subgenera: Casualivirus, Enselivirus, Hanalivirus, Kadilivirus, Karsalivirus, Menolivirus, Namcalivirus, Ofalivirus
- Unterfamilie Hexponivirinae
- Familie Medioniviridae
- Unterordnung Monidovirineae
- Familie Mononiviridae
- Unterfamilie Mononivirinae
- Genus Alphamononivirus – Subgenus: Dumedivirus
- Unterfamilie Mononivirinae
- Familie Mononiviridae
- Unterordnung Ronidovirineae
- Familie Euroniviridae
- Unterfamilie Ceronivirinae
- Genus Charybnivirus – Subgenera: Cradenivirus, Wenilivirus
- Unterfamilie Crustonivirinae
- Genus Paguronivirus – Subgenus: Behecravirus
- Unterfamilie Ceronivirinae
- Familie Roniviridae
- Unterfamilie Okanivirinae
- Genus Okavirus – Subgenus: Tipravirus
- Unterfamilie Okanivirinae
- Familie Euroniviridae
- Unterordnung Tornidovirineae
- Familie Tobaniviridae
- Unterfamilie Piscanivirinae
- Unterfamilie Remotovirinae
- Genus Bostovirus – Subgenus: Bosnitovirus
- Unterfamilie Serpentovirinae
- Genus Infratovirus – Subgenus: Xintolivirus
- Genus Pregotovirus – Subgenus: Roypretovirus
- Genus Sectovirus – Subgenus: Sanematovirus
- Genus Tiruvirus – Subgenus: Tilitovirus
- Unterfamilie Torovirinae (früher Fam. Coronaviridae)
- Familie Tobaniviridae
- Unterordnung Abnidovirineae
- Ordnung Picornavirales
- Familie Dicistroviridae
- Familie Iflaviridae
- Familie Marnaviridae
- Familie Picornaviridae
- Familie Polycipiviridae
- Genus Chipolycivirus
- Genus Hupolycivirus
- Genus Sopolycivirus
- Familie Secoviridae
- Unterfamilie Comovirinae
- Genus Comovirus
- Genus Fabavirus
- Genus Nepovirus, mit Species Chicory yellow mottle virus, Grapevine bulgarian latent virus, Grapevine fanleaf virus, Myrobalan latent ringspot virus, Tomatenschwarzringvirus – en. Tomato black ring virus,; Arabis-Mosaic-Virus – en. Arabis mosaic virus, sowie Beet ringspot virus
- Unterfamilie nicht bestiimt
- Genus Cheravirus
- Genus Sadwavirus
- Genus Sequivirus
- Genus Torradovirus
- Genus Waikavirus
- Unterfamilie Comovirinae
- Ordnung Tolivirales
- Familie Carmotetraviridae
- Genus Alphacarmotetravirus, mit Species Providence virus
- Familie Luteoviridae
- Familie Tombusviridae
- Familie Carmotetraviridae
- Ordnung Tymovirales
- Familie Alphaflexiviridae
- Genus Allexivirus
- Genus Botrexvirus
- Genus Lolavirus
- Genus Mandarivirus
- Genus Platypuvirus
- Genus Potexvirus
- Genus Sclerodarnavirus
- Familie Betaflexiviridae
- Unterfamilie Quinvirinae
- Genus Carlavirus
- Genus Foveavirus
- Genus Robigovirus
- Unterfamilie Trivirinae
- Genus Capillovirus
- Genus Chordovirus
- Genus Citrivirus
- Genus Divavirus
- Genus Prunevirus
- Genus Tepovirus
- Genus Trichovirus
- Genus Vitivirus
- Unterfamilie Quinvirinae
- Familie Gammaflexiviridae
- Genus Mycoflexivirus
- Familie Deltaflexiviridae
- Genus Deltaflexivirus
- Familie Tymoviridae
- Genus Maculavirus
- Genus Marafivirus
- Genus Tymovirus, mit Species Wild cucumber mosaic virus sowie Gelbe-Rüben-Mosaikvirus – en. Turnip yellow mosaic virus (TYMV)
- Familie Alphaflexiviridae
- Ordnung nicht bestimmt:
- Familie Alphatetraviridae
- Genus Betatetravirus
- Genus Omegatetravirus
- Familie Alvernaviridae
- Genus Dinornavirus
- Familie Alvernaviridae
- Genus Amalgavirus
- Genus Zybavirus
- Familie Astroviridae
- Genus Avastrovirus[20]
- Genus Mamastrovirus[21]
- Genus ‚Bastrovirus‘[22]
- Familie Barnaviridae
- Genus Barnavirus[23]
- Familie Benyviridae
- Genus Benyvirus, mit Species Beet necrotic yellow vein virus (satelliten-ähnliche RNA)
- Familie Botourmiaviridae (alias Ourmiaviridae[24])
- Genus Botoulivirus
- Genus Magoulivirus
- Genus Ourmiavirus
- Genus Scleroulivirus
- Familie Bromoviridae
- Familie Caliciviridae
- Familie Carmotetraviridae
- Genus Alphacarmotetravirus
- Familie Closteroviridae
- Familie Flaviviridae
- Familie „Fusariviridae“[25][26][27]
- Familie Hepeviridae
- Familie Hypoviridae
- Genus Hypovirus
- Familie Kitaviridae[28]
- Genus Blunervirus, mit Species Blueberry necrotic ring blotch virus (BNRBV)
- Genus Cilevirus (CiLV)
- Genus Higrevirus, mit Species Hibiscus green spot virus 2 (HGSV-2)
- Familie Leviviridae
- Familie Luteoviridae
- Genus Enamovirus
- Genus Luteovirus, mit den Barley-Yellow-Dwarf-Viren – en. Barley yellow dwarf virus MAV (BYDV-MAV), Barley yellow dwarf virus PAV (BYDV-PAV) sowie Barley yellow dwarf virus PAS (BYDV-PAS)
- Genus Polerovirus, mit Species Cereal yellow dwarf virus RPV (CYDV-RPV) sowie Cereal yellow dwarf virus RPS (CYDV-RPS)
- Familie Matonaviridae
- Genus Rubivirus (früher zu Togaviridae), mit einziger Species Rötelnvirus, en. Rubella virus (RUBV)
- Familie Narnaviridae
- Genus Mitovirus
- Genus Narnavirus
- Familie Nodaviridae
- Familie Permutotetraviridae
- Genus Alphapermutotetravirus
- Familie Potyviridae
- Familie Sarthroviridae (laut Vorschlag sind dies Satelliten-Viren)
- Genus Macronovirus, mit einziger Species Macrobrachium satellite virus 1[29], zu dieser Extra small virus (XSV)[30][31]
- Familie Solemoviridae
- Genus Polemovirus
- Genus Sobemovirus, mit Species Cymbidium ringspot virus
- Familie Solinviviridae
- Genus Invictavirus, mit Species Solenopsis invicta virus 3
- Genus Nyfulvavirus, mit Species Solenopsis invicta virus 3
- Familie Togaviridae
- Familie Tombusviridae
- Familie Virgaviridae[32]
- Familie nicht bestimmt:
- Genus Jingmenvirus mit Species Jingmen tick virus (JMTV,?Fam. Flaviviridae)[33]
- Genus Ideaovirus, mit Species Privet idaeovirus
- Genus Sinaivirus mit Species Lake Sinai Virus 1 und 2[34]
- Genus ‚Negevirus‘, mit Species ‚Blackford virus‘, ‚Bofa virus‘, ‚Buckhurst virus‘, ‚Marsac virus‘, ‚sowie Muthill virus‘[35]
- Familie Alphatetraviridae
- Nicht zugeordnete Gruppe:[36][37][38]
- ‚Orsay virus‘[39]
- ‚Le Blanc virus‘
- ‚Santeuil virus‘
- Genus nicht bestimmt und nicht in ICTV Master Species List (Ausgabe #34)
Satellitenviren
Klassifizierung nach Krupovic et al. (2016).[47]
- Familie Sarthroviridae,[48] mit Genus Macronovirus[49]
- Familie nicht bestimmt
- Genus Albetovirus
- Genus Aumaivirus
- Genus Papanivirus
- Genus Virtovirus
Gruppe V: negativ-strängige ssRNA-Viren
In der Gruppe V befinden sich 8 Ordnungen und mehr als 21 Familien.[50] 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.[51]
- Phylum (Stamm): Negarnaviricota, Subphylum (Unterstamm): Haploviricotina, Klasse: Chunqiuviricetes
- Phylum (Stamm): Negarnaviricota, Subphylum (Unterstamm): Haploviricotina, Klasse: Milneviricetes
- Ordnung Serpentovirales
- Familie Aspiviridae (veraltet Ophioviridae)
- Genus Ophiovirus
- Familie Aspiviridae (veraltet Ophioviridae)
- Ordnung Serpentovirales
- Phylum (Stamm): Negarnaviricota, Subphylum (Unterstamm): Haploviricotina, Klasse: Monjiviricetes
- Ordnung Jingchuvirales
- Familie Chuviridae
- Genus Mivirus, mit Species Crustacean Mivirus
- Familie Chuviridae
- Ordnung Mononegavirales (nicht segmentierte negativsträngige RNA-Viren)[52]
- Familie Artoviridae
- Genus Peropuvirus (früher zu Nyamiviridae), mit Species Pillworm peropuvirus
- Familie Bornaviridae
- Genus Carbovirus, mit Species Southwest carbovirus (Southwest carpet python virus, SWCPV) und Typusspecies Queensland Carbovirus (Jungle carpet python virus, JCPV)
- Genus Cultervirus, mit Typusspecies Sharpbelly cultervirus
- Genus Orthobornavirus[53] – en. Borna Disease Virus, das Virus der Bornaschen Krankheit, mit Species Mammalian 1 orthobornavirus (Typus) u. a.
- Familie Filoviridae
- Familie Lispiviridae
- Genus Genus Arlivirus (inklusive der früheren Gattungen Wastrivirus und Chengivirus/Chengtivirus, mit Species Wuchang arlivirus (Chengtivirus, Tick virus 6, TcTV-6), Tacheng arlivirus (Tacheng chengtivirus 6, TcTV-6) sowie Typusspecies Lishi arlivirus (Lishi spider virus 2, LsSV-2)[54]
- Familie Mymonaviridae
- Genus Sclerotimonavirus mit Typusspecies Sclerotinia sclerotimonavirus (Sclerotinia sclerotiorum negative-stranded RNA virus 1, SsNSRV-1)
- Familie Nyamiviridae
- Genus Berhavirus, mit Species Echinoderm berhavirus
- Genus Crustavirus (ehemals Crabvirus), mit Species Wenzhou crustavirus (WzCV-1)
- Genus Nyavirus, mit Species Sierra nevada nyavirus
- Genus Orinovirus
- Genus Socyvirus
- Genus Tapwovirus
- Familie Paramyxoviridae
- Familie Pneumoviridae
- Familie Rhabdoviridae
- Familie Sunviridae
- Genus Sunshinevirus (SunCV)
- Familie Xinmoviridae
- Genus Anphevirus (XcMV)
- keiner Familie zugeordnet
- Familie Artoviridae
- Ordnung Jingchuvirales
- Phylum (Stamm): Negarnaviricota, Subphylum (Unterstamm): Haploviricotina, Klasse: Yunchangviricetes
- Ordnung Goujianvirales
- Familie Yueviridae
- Genus Yuyuevirus
- Familie Yueviridae
- Ordnung Goujianvirales
- Phylum (Stamm): Negarnaviricota, Subphylum (Unterstamm): Haploviricotina, Klasse: Ellioviricetes
- Ordnung Bunyavirales
- Familie Arenaviridae
- Familie Cruliviridae
- Genus Lincruvirus
- Familie Fimoviridae
- Genus Emaravirus, mit Species European mountain ash ringspot-associated virus[56]
- Familie Hantaviridae
- Familie Leishbuviridae
- Familie Mypoviridae
- Genus Hubavirus
- Familie Nairoviridae
- Genus Orthonairovirus
- Genus Shaspivirus
- Genus Striwavirus
- Familie Peribunyaviridae
- Familie Phasmaviridae
- Genus Orthophasmavirus
- Genus Feravirus (früher zu Feraviridae)
- Genus Inshuvirus
- Genus Jonvirus (früher als Orthojonvirus zu Jonviridae)
- Genus Sawastrivirus (früher Wastrivirus), mit Typusspecies Sanxia sawastrivirus (Sanxia wastrivirus Water strider virus 4, SxWSV-4)[54]
- Genus Wuhivirus
- Familie Phenuiviridae
- Genus Bandavirus (früher Banyangvirus), mit Species Dabie bandavirus – syn. SFTS-Virus
- Genus Beidivirus
- Genus Goukovirus
- Genus Horwuvirus
- Genus Hudivirus
- Genus Mobuvirus
- Genus Phasivirus
- Genus Phlebovirus
- Genus Pidchovirus
- Genus Tenuivirus
- Genus Wubeivirus
- Familie Tospoviridae
- Familie Wupedeviridae
- Genus Wumivirus
- Familie „Lincruviridae“ (Vorschlag)[57]
- Genus „Portunivirus“ (Vorschlag) mit Typusspezies Crab portunivirus[57]
- Ordnung Bunyavirales
- Phylum (Stamm): Negarnaviricota, Subphylum (Unterstamm): Polyploviricotina, Klasse: Insthoviricetes
- Ordnung Articulavirales
- Familie Amnoonviridae
- Genus Tilapinevirus
- Familie Orthomyxoviridae
- Familie Amnoonviridae
- Ordnung Articulavirales
- Phylum (Stamm): nicht bestimmt, Subphylum (Unterstamm): nicht bestimmt, Klasse: nicht bestimmt
- Ordnung nicht bestimmt
- Familie nicht bestimmt
- Genus Deltavirus, mit einziger Species Hepatitis-D-Virus (HDV)
- Familie nicht bestimmt
- Ordnung nicht bestimmt
Literatur
- D. M. Knipe, Peter M. Howley, D. E. Griffin, (Hrsg.): Fields Virology. 5. Auflage, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7.
Einzelnachweise
- ICTV Master Species List 2018b.v2. MSL #34, März 2019
- ICTV Master Species List 2018b v1. MSL #34, Feb. 2019
- ICTV: ICTV Taxonomy history: Hepatitis delta virus. EC 51, Berlin, Germany, July 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
- 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.
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