Saffermanviridae

Saffermanviridae

Schemazeichnung

Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Duplodnaviria
Reich: Heunggongvirae
Phylum: Uroviricota
Klasse: Caudoviricetes
Ordnung: incertae sedis
Familie: Saffermanviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear
Baltimore: Gruppe 1
Symmetrie: ikosaedrisch, tailed
(Podoviren)
Hülle: keine
Wissenschaftlicher Name
Saffermanviridae
Links
ICTV Taxon History: 202415187
NCBI Taxonomy: 3152150

Saffermanviridae ist eine im Jahr 2024 als Familie eingerichtete Gruppe von Viren mit Kopf-Schwanz-Aufbau vom Morphotyp C (Podoviren).[1][2] Ihre Wirte sind Cyanobakterien, was sie als Bakteriophagen, speziell Cyanophagen, klassifiziert.[3]

Beschreibung

Die Familie Saffermanviridae wurde eingerichtet, weil ViPTree-Analyse gezeigt hatten, dass die als Gründungsmitglieder ihr zugehörigen Phagen eine monophyletische Gruppe (Klade) bilden, deren Diversität dem Umfang einer Virusfamilie entsprach.[3]

Die Familie umfasst als Gründungsmitglieder insbesondere die Gattungen Morrisvirus (mit ursprüngliche drei Arten: Morrisvirus LPP1, Morrisvirus Pboyong3 und Morrisvirus JingP1) und Arthrovirus (mit einer Art: Arthrovirus TR020).[3]

Gattung Wumptrevirus

  • Wumptrevirus LPP2
    Leptolyngbya-Phage LPP-2, Stamm SPI, wurde Mitte der 1960er Jahre von Mary Ellen Morris und Robert S. Safferman aus einem Abwasserstabilisierungsteich (waste stabilization pond) in St. Paul (Indiana), USA,[4][5] mit dem Stamm IU 594 des fadenförmigen Cyanobakteriums Plectonema boryanum (Microcoleaceae)[6] als Wirt isoliert; das Genom dieses Phagen wurde 2023 sequenziert.[7] Wie bereits zuvor gezeigt, kann LPP-2 in einen lysogenen Infektionszyklus eintreten kann, die Integrationsstelle konnte jedoch erst zusammen mit der Sequenzierung identifiziert werden.[3][8]

Gattung Wumpquatrovirus

TEM-Aufnahmen von negativ gefärbten freien Leptolyngbya-Phagen Lbo240-yong1 [Plectonema-Phagen Yong1] (A,B) und Zellen des Stamms FACHB-240 von Plectonema boryanum [früher Leptolyngbya boryana], die von Lbo240-yong1 befallen wurden (C,D). Schwarze Pfeile zeigen eine große Anzahl von Cyanophagenpartikeln an, die an der Oberfläche der Wirtszellen angeheftet sind. Weiße Dreiecke zeigen an, dass die Partikel intakt und voll mit DNA sind.[9]
  • Wumpquatrovirus Lbo240yong1
    Leptolyngbya-Phage Lbo240-yong1 (alias Plectonema-Phage Yong1) wurde aus dem Sunhu-See in China[10] isoliert. Wirt ist der Stamm FACHB-240 des filamentösen Cyanobakteriums Plectonema boryanum (Microcoleaceae).[6][3][11] Lbo240-yong1 hat einen ikosaedrischen Kopf mit einem Durchmesser von 50 ± 5 nm und einen kurzen Schwanz mit einer Länge von 20 ± 5 nm. Der weiße Pfeil zeigt das negativ gefärbte Lbo240-yong1 an.[9]

Gattung Arthrovirus

  • Arthrovirus TR020
    Arthronema-Virus TR020 wurde aus einer Kultur von Arthronema africanum (Pseudanabaenaceae, „Pseudanabaenales“),[12] Stamm 1980/01, isoliert und 2020 sequenziert.[13][14][3]

Gattung Kozyakovvirus

Gattung Morrisvirus

Diese Gattung ist zu Ehren von Mary-Ellen Morris benannt, die zusammen mit Robert S. Safferman[17][18] in einer bahnbrechende Studie den ersten Cyanophagen isolierte: Leptolyngbya-Phage LPP-1. LPP-1 wurde von ihnen in den frühen 1960er Jahren mit dem fadenförmigen Cyanobakterium Plectonema boryanum (Microcoleaceae)[6] als Wirt von einem Teich zur Abwasserstabilisierung (waste stabilization pond) im Südosten von St. Paul (Indiana), USA isoliert.[19][3]

Viele weitere ihrer Studien konzentrierten sich auf Cyanobakterien (früher Blaualgen genannt) und ihre Viren.[3] Die Isolierung von LPP-1 führte zu einer umfassenden Untersuchung von Süßwasser-Cyanophagen, später auch von marinen Cyanophagen. Wie sich zeigte, kann der Phage LPP-1 elf Stämme filamentöser Cyanobakterien der LPP-Gruppe (Gattungen Lyngbya, Plectonema und Phormidium) infizieren kann. Inzwischen wurde das Genom von LPP-1 (zusammen mit LPP-2, beide mit Wirt P. boryanum IU 594) sequenziert, wobei sich herausstellte, dass sie der gleichen taxonomischen Gruppe (Familie) angehören. Die Genomsequenzen beider Phagen deuteten darauf hin, dass sie darüber hinaus auch mit den fünf zum Zeitpunkt der Aufstellung der Familie Saffermanviridae bereits sequenzierten Cyanophagen verwandt sind. Alle diese Verwandten sind kurzschwänzige Caudoviricetes (Morphotyp A: Podoviren), die filamentöse Cyanobakterien infizieren.[3]

Systematik

Die Systematik der Cyanophagen-Familie Saffermanviridae ist nach International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) – (MSL#40v1) mit Stand 16. April 2025 wie folgt:[1][20][21]

Familie Saffermanviridae

  • ohne zugewiesene Unterfamilie
  • Gattung Arthrovirus
    • Spezies Arthrovirus TR020 (Arthronema-Virus TR020) – Wirt: Arthronema africanum
  • Gattung Kozyakovvirus
    • Spezies Kozyakovvirus A4L, mit Anabaena-Phage A-4L[15] – Wirt: Anabaena variabilis
  • Gattung Morrisvirus[7]
    • Spezies Morrisvirus JingP1, mit Plectonema-Phage JingP1 – Wirt: Plectonema sp.
    • Spezies Morrisvirus LPP1, mit Leptolyngbya-Phage LPP-1[7] – Wirt: Plectonema boryanum [syn. Leptolyngbya boryana]
    • Spezies Morrisvirus Pboyong3, mit Plectonema-Phage Pbo-yong3 – Wirt: Plectonema sp.
  • Gattung Wumpquatrovirus
    • Spezies Wumpquatrovirus Lbo240yong1, mit Leptolyngbya-Phage Lbo240-yong1 alias Plectonema-Phage Yong1[9] – Wirt: Plectonema boryanum [syn. Leptolyngbya boryana]
    • Spezies Wumpquatrovirus WMP4 (Phormidium-Virus WMP4), mit Phormidium-Phage Pf-WMP4 – Wirt: Leptolyngbya foveolarum [syn. Phormidium foveolarum]
  • Gattung Wumptrevirus
    • Spezies Wumptrevirus LPP2, mit Leptolyngbya-Phage LPP-2,[7] Subtyp SPI – Wirt: Plectonema boryanum[22][23][14]
    • Spezies Wumptrevirus PP (Phormidium-Virus PP), mit Cyanophage PP[24] – Wirte: Leptolyngbya foveolarum [syn. Phormidium foveolarum] und Plectonema boryanum [syn. Leptolyngbya boryana][25]
    • Spezies Wumptrevirus WMP3 (Phormidium-Virus WMP3), mit Phormidium-Phage Pf-WMP3 – Wirt: Leptolyngbya foveolarum [syn. Phormidium foveolarum]

Wirte nach Genbank (NCBI Nucleotide). Die Taxonomie der Wirte hat etliche Änderungen erfahren, gemäß der obigen Liste kommen vor (LPSN Stand 18. April 2025):

Namensherkunft (Etymologie)

Mit der Bezeichnung der Familie Saffermanviridae wird der amerikanische Mikrobiologe Robert S. Safferman[17][18] geehrt. Er und Mary-Ellen Morris (nach der die Gattung Morrisvirus benannt ist[7]) haben als Erste den Leptolyngbya-Phagen LPP-1, Mitglied der Familie und der Gattung, isoliert und charakterisiert; der Suffix ‚-viridae‘ kennzeichnet Virusfamilien.[2][3]

Literatur

  • Robert S. Safferman, Mary-Ellen Morris: Observations on the occurrence, distribution, and seasonal incidence of blue-green algal viruses. In: ASM Journals: Applied Microbiology, Band 15, Nr. 5, 1. September 1967, S. 1219–1222; doi:10.1128/am.15.5.1219-1222.1967 (englisch).
  • Robert S. Safferman, Mary-Ellen Morris: Algal virus: Isolation. In: Science, Band 140, Nr. 3567, 10. Mai 1963, S. 679–680; doi:10.1126/science.140.3567.679 (englisch).

Einzelnachweise

  1. ↑ a b ICTV: MSL #40.v1, 3. März 2025.
  2. ↑ a b ICTV: Family: Saffermanviridae .
  3. ↑ a b c d e f g h i j S. Avrani S, Dan A. Schwartz: Create one new family (Saffermanviridae) including one new genus, two new species, and five existing species (Caudoviricetes). Vorschlag 2023.057B (zip:docx), Filelist. März 2023. Stand: April 2023.
  4. ↑ Wikidata: St. Paul (Q2182555).
  5. ↑ St. Paul. Dorf in Township of Adams, Decatur County, Indiana. Auf: Mapcarta (de).
  6. ↑ a b c LPSN: Species Plectonema boryanum Gomont 1899. Synonym: Leptolyngbya boryana (Gomont 1899) Anagnostidis and Komárek 1988.
  7. ↑ a b c d e Hanaa Shaalan, Eti Cattan-Tsaushu, Ke Li, Sarit Avrani: Sequencing the genomes of LPP-1, the first isolated cyanophage, and its relative LPP-2 reveal different integration mechanisms in closely related phages. In: Harmful Algae, Band 124, Mai 2023, S. 102409; doi:10.1016/j.hal.2023.102409 (englisch).
  8. ↑ NCBI Nucleotide: Leptolyngbya phage LPP-2 st. SPI, complete genome. Accession: OP590147.
  9. ↑ a b c Qin Zhou, Dengfeng Li, Wei Lin, Linting Pan, Minhua Qian, Fei Wang, Ruqian Cai, Chenxin Qu, Yigang Tong: Genomic Analysis of a New Freshwater Cyanophage Lbo240-yong1 Suggests a New Taxonomic Family of Bacteriophages. In: MDPI: Viruses, Section Bacterial Viruses, Band 15, Nr. 4, 24. März 2023, S. 831; doi:10.3390/v15040831 (englisch).
  10. ↑ Sun Hu, See in Zhejiang, Ostchina. Auf Mapcarta (de).
  11. ↑ NCBI Nucleotide: Leptolyngbya phage Lbo240-yong1, complete genome. Accession: OM897575.
  12. ↑ LPSN: Species Arthronema africanum (Schwabe and Simonsen 1961) Komárek and Lukavský 1988.
  13. ↑ NCBI Nucleotide: Arthronema virus TR020, complete genome. Accession: MT457475.
  14. ↑ a b Etana Padan, Moshe Shilo, Amos B. Oppenheim: Lysogeny of the blue-green alga Plectonema boryanum by LPP2-SPI cyanophage. In: Virology, Band 47, Nr. 2, Februar 1972, S. 525–526; doi:10.1016/0042-6822(72)90294-2 (englisch).
  15. ↑ a b Tong Ou, Xiang-Yong Liao, Xiao-Chan Gao, Xu-Dong Xu, Qi-Ya Zhang: Unraveling the genome structure of cyanobacterial podovirus A-4L with long direct terminal repeats. In: Virus Research, Band 203, 4. Mai 2015 May 4, S. 4–9; doi:10.1016/j.virusres.2015.03.012, PMID 25836275, Epub 30. März 2015 (englisch).
  16. ↑ NCBI Nucleotide: Anabaena phage A-4L, complete genome. Accession: KF356198.
  17. ↑ a b Robert S. Safferman’s research while affiliated with The Ohio Environmental Protection Agency and other places. Auf ResearchGate (.net, englisch).
  18. ↑ a b Robert S. Safferman, United States Department of the Interior. Auf SCISPACE (scispace.com): Authors (englisch).
  19. ↑ Dann Turner, Darren Reynolds, Donald Seto, Padmanabhan Mahadevan: CoreGenes3.5: a webserver for the determination of core genes from sets of viral and small bacterial genomes. In: BMC: Research Notes, Band 6, Nr. 140, 8. April 2013; doi:10.1186/1756-0500-6-140 (englisch).
  20. ↑ ICTV: Master Species Lists (MSL).
  21. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Saffermanviridae, Details: Saffermanviridae (family).
  22. ↑ Olivier Zablocki, Leonardo Joaquim Van Zyl, Bronwyn Kirby, Marla Trindade: Diversity of dsDNA viruses in a South African hot spring assessed by metagenomics and microscopy. In: MDPI: Viruses, Section Bacterial Viruses, Band 9, Nr. 11, 18. November 2017, S. 348; doi:10.3390/v9110348 (englisch).
  23. ↑ Benjamin Bolduc, Ho Bin Jang, Guilhem Doulcier, Zhi-Qiang You4, Simon Roux, Matthew B. Sullivan: vConTACT: an iVirus tool to classify double-stranded DNA viruses that infect Archaea and Bacteria. In: PeerJ, 3. Mai 2017, S. 1–26; doi:10.7717/peerj.3243 (englisch).
  24. ↑ Yu Chen, Pingbo Ge, Tao Sun, Jia Feng, Guorui Li, Jiabao Zhang, Jianting Zhou, Jianlan Jiang: Coexpression of Tail Fiber and Tail Protein Genes of the Cyanophage PP Using a Synthetic Genomics Approach Enhances the Salt Tolerance of Synechocystis PCC 6803. In: ASM Journals: Microbiology Spectrum, Band 11, Nr. 3, 1. Mai 2023, S. e05009-22; doi:10.1128/spectrum.05009-22 (englisch).
  25. ↑ NCBI Nucleotide: Cyanophage PP, complete genome NC_022751 & KF598865.
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