Usurpativirus
| „Usurpativirus massiliensis“ | ||||||||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||||||||
| „Usurpativirus massiliensis“ | ||||||||||||||||||
| Kurzbezeichnung | ||||||||||||||||||
| IHUMI-LCD7 | ||||||||||||||||||
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„Usurpativirus massiliensis“ ist die provisorische Bezeichnung einer vorgeschlagenen und 2025 genauer untersuchten Spezies[6] von Riesenviren des Phylums Nucleocytoviricota (NCLDVs) mit dem Virus IHUMI-LCD7[A. 1] (kurz LCD-7); „Usurpativirus“ ergibt sich daraus formal als Gattungsbezeichnung. Unter den 2025 bekannten und mit „Usurpativirus massiliensis“ verwandten Viren befinden sich „Clandestinovirus ST1“ (CLV-ST1) und „Ushikuvirus F10“. Der aus Viren zusammengesetzten Klade steht die Familie Mamonoviridae am nächsten,[2][1] was mit einer bereits früher diskutierten Klassifizierung dieser gesamten Virusgruppe und der Familie „Pandoraviridae“ zur vorgeschlagenen Ordnung „Pandoravirales“[4][5] innerhalb der Klasse Megaviricetes verträglich ist.
Wirt
Die 2015 als Wirt verschiedener Riesenviren bekannt gewordene Amöben-Spezies Vermamoeba vermiformis (Klasse Tubulinea) infiziert u. a. Faustovirus, Orpheovirus, „Clandestinovirus“ (CLV-ST1) und „Ushikuvirus“ (F10). Trotz gemeinsamer Isolierung aus derselben Umweltprobe und Kultur zeigen diese Viren auf die infizierten Vermamoeba unterschiedliche zytopathische (die Zelle krank machende) Auswirkungen (cytopathic effects, CPEs). Die Vertreter der Mamonoviridae infizieren dagegen andere Amöben, nämlich Acanthamoeba castellanii (Klasse Discosea).[2]
Entdeckung
Im Jahr 2019 führte die gemeinsame Kultivierung zweier Umweltproben auf Vermamoeba vermiformis zur Entdeckung zweier neuer Riesenviren, „Clandestinovirus ST1“ und „Usurpativirus massiliensis“ IHUMI-LCD7 (LCD7), die zuvor weitgehend übersehen worden waren; „Usurpativirus massiliensis“ wurde dabei zusammen mit Faustovirus LCD7 in ihrem gemeinsamen Wirt V. vermiformis aus einer Abwasserprobe gewonnen, die im Juli 2016 in La Ciotat im Südosten Frankreichs gesammelt wurde. Es wurde allerdings wegen seines nicht-lytischen Replikationszyklus in Gegenwart des lytischen Faustovirus zunächst übersehen.[2]
Morphologie
„Usurpativirus massiliensis“ verfügt über ein ikosaedrisches Kapsid mit einem mittleren Durchmesser von 237 ± 66 nm (ca. 240 nm).[2]
Genom und Proteom
Das Genom von „Usurpativirus massiliensis“ LCD7 besteht aus linearer doppelsträngiger DNA (dsDNA) mit einer Länge von 669.751 bp (Basenpaaren) und übertrifft damit das Genom von „Clandestinovirus“ um 87.764 bp., der GC-Gehalt beträgt 47,88 %. Es umfasst zwei tRNAs, His(gtg) und Val(cac), und kodiert nach Vorhersage 758 Proteine und teilt dabei 707 bzw. 202 Orthologe (Homologe) mit „Ushikuvirus“ respektive „Clandestinovirus“. Unter den kodierten Proteinen gibt es vier Kapsidproteine: ein Hauptprotein (MCP) und drei Nebenproteine (mCP). Wie bei „Clandestinovirus“ und „Ushikuvirus“ fehlt ein myristoyliertes Membranprotein, das dagegen in der Gattung Medusavirus vorkommt und (dort) an der Replikation beteiligt ist. Interessanterweise gibt es auch keine Orthologe für dieses Protein in anderen Riesenviren ohne interne Membran, die sich auf V. vermiformis replizieren. Dies könnte mit Unterschieden in der Morphologie und den Replikationsmechanismen zwischen „Usurpativirus“, „Ushikuvirus“ und „Clandestinovirus“ einerseits und anderen Riesenviren andererseits zusammenhängen. Mit Stand Ende 2025 wurden (nach Vorhersage) keine Proteine entdeckt, die an der Eintritts- oder Fusionsstrategie des Virus beteiligt sind oder die besondere Replikationsstrategie dieses Virus erklären könnten.[2]
Es gibt jedoch vier Proteine, die Histonen ähneln (homolog sind) und auch für Marseillevirus, Medusavirus und „Clandestinovirus“ beschrieben wurden: H2B/2A, H3, H4 und Linker H5/H1. Nach diesen Berichten bilden die vier Proteine nukleosomähnliche Strukturen und beeinflussen möglicherweise den Grad der Genomverdichtung. Obwohl „Usurpativirus“ ein größeres Genom hat als Marseillevirus, Medusavirus und „Clandestinovirus“, weisen die Virionen (d. h. die Kapside) in allen vier Fällen eine ähnliche Größe auf. Das „Usurpativirus“ stellt daher aufgrund seiner Größe eine Herausforderung für die Kompaktierung der Virus-DNA in das Kapsid dar. Interessant ist zudem, dass Komponenten mutmaßlicher antiviraler Systeme im Genom von „Usurpativirus“ nachgewiesen wurden. Tatsächlich wurde ein Protein aus der Dynamin-Superfamilie nachgewiesen, von dem kurz vor den Ende 2025 veröffentlichten Arbeiten vermutet wurde, dass es antivirale Eigenschaften besitzen könnte,[7] sowie ein Ortholog zum Protein R354,[8] das Bestandteil des Mimivirus-Abwehrsystems MIMIVIRE gegen Virophagen ist. Tatsächlich wurden bislang (Stand Ende 2025) keine Virophagen in dieser Virengruppe nachgewiesen.[9][2]
Genomvergleich und Phylogenie
Ein Genomvergleich ergab Ende 2025 eine hohe Ähnlichkeit (99,62 %) des IHUMI-LCD7-Genoms mit dem kurz zuvor veröffentlichten Genom von „Ushikuvirus sp. F10“. Dessen dsDNA-Genom hat Länge von 666.605 bp in zwei Segmenten (englisch scaffolds) von 652.555 und 14.050 bp. Phylogenomische Analysen zeigten, dass „Usurpativirus“ und „Ushikuvirus“ eng miteinander verwandt sind und ihre Verwandtschaft zu Clandestinovirus etwas weitläufiger ist. Diese drei Riesenvirus-Genome haben 203 vorhergesagte Proteine gemeinsam – insgesamt nur 28 „Usurpativirus“-Proteine ließen sich in „Ushikuvirus“ nicht nachweisen.[2]
Die Familie Mamonoviridae besteht (mit Stand Ende 2025) nur aus der Gattung Medusavirus mit drei Arten: Medusavirus medusae, Medusavirus sthenus und dem kurz vor „Ushikuvirus“ beschriebenen „Medusavirus euryale“ [Medusavirus sp. 'euryale'[10]].[1][2] „Usurpativirus“ teilt nur 46 vorhergesagte Proteine mit diesen Medusavirus-Arten, obwohl sie in der Phylogenie nicht weit auseinanderliegen.[2]
Ein weiteres Virun, „Furtivovirus“, ist ebenfalls nahe mit „Clandestinovirus“ verwandt, und weniger nahe mit der Gattung Medusavirus (d. h. assoziiert mit – nicht Mitglied in – der Familie Mamonoviridae). Es infizierr ebenfalls Vermamoeba vermiformis.[3]
Möglicher HGT
Eine Koinfektion zweier entfernt verwandter Riesenviren wie „Usurpativirus“ und „Faustovirus“ wirft natürlich Fragen zu einer möglichen Wechselwirkung zwischen ihnen (horizontaler Gentransfer, HGT) auf.[2]
Zytopathische Wirkung
„Usurpativirus“ und „Clandestinovirus“ blieben zunächst unbemerkt, da sie sich in Vermamoeba vermiformis anders replizierten und nicht zur Amöbenlyse führen, während das lytische Faustovirus anfangs die gesamte Aufmerksamkeit auf sich zog.[A. 2]
Außerdem ist die zytopathische (die Zellen krank machende) Wirkung (englisch cytopathic effect, CPE) bei „Usurpativirus“ besonders und unterscheidet sich erheblich von der anderer Riesenviren, mit Ausnahme von „Clandestinovirus“ und Medusavirus. Für mit „Usurpativirus massiliensis“ infizierte Amöben zeigt die Rasterelektronenmikroskopie (REM) von Ganzpräparaten 6 Tage nach der Infektion zwei unterschiedliche Morphologien:
- die entweder rund mit einer glatten Oberfläche oder
- eher abgeflacht mit einer welligen, gekräuselten Oberfläche.
Darüber hinaus wurden dann Virionen beobachtet, die an der Außenseite der Amöben hafteten, die nach 6 Tagen Infektion meist die glatte Oberfläche und selten die wellige Oberfläche aufwiesen. Das Stadium der gekräuselten Amöben könnte daher dem Erscheinungsbild der Amöben in einem fortgeschrittenen Stadium der Infektion entsprechen. Zusätzliche Untersuchungen an „Usurpativirus“ per REM zeigten 12 Stunden nach der Infektion das Auftreten neuer Virionen auf der Zelloberfläche, was darauf hindeutet, dass die Viren durch Exozytose aus den Wirtsamöben mit glattem Aussehen freigesetzt wurden.[2]
Ein ähnliches Verhalten wurde auch bei „Clandestinovirus“ beobachtet. Abgesehen davon wurde auch bei drei Isolaten von Medusavirus eine Rundung der Wirtszellen von Acanthamoeba castellanii und die Freisetzung neuer Viruspartikel durch Exozytose beobachtet.[2]
Etymologie
Die Bezeichnung „Usurpativirus“ stammt aus dem Lateinischen usurpationem (Nominativ usurpatio ‚Inbesitznahme‘), ein Substantiv der Handlung, gebildet aus dem Partizip Perfekt von usurpare ‚in Besitz nehmen‘, ‚usurpieren‘, englisch to usurp;[12] was darauf hinweist, dass das Virus die Zellen für seine Replikation dauerhaft in Besitz nimmt, ohne sie wie andere per Lyse zu töten.
Der Zusatz massiliensis kommt von Massilia, dem alten lateinischen Namen von Marseille, und hat die Bedeutung ‚aus Marseille‘, ‚zu Marseille gehörend‘; dies verweist auf das dortige Institut (IHUMI),[A. 1] wo das Virus erstmalig isoliert wurde.
Anmerkungen
- ↑ a b IHUMI = Institut Hospitalo-Universitaire en Maladies Infectieuse, Marseille
- ↑ Dieser Umstand deutet darauf hin, dass nahe Verwandte dieser Viren und auch weitere neue, unbekannte Riesenviren bisher übersehen worden sein könnten, insbesondere wenn keine Next-Generation-Sequenzierung (NGS, auch Massively parallel sequencing, MPS)[11] des Kulturüberstands gemacht wurde.
Einzelnachweise
- ↑ a b c Jiwan Bae, Narumi Hatori, Raymond N. Burton-Smith, Kazuyoshi Murata, Masaharu Takemura: A newly isolated giant virus, ushikuvirus, is closely related to clandestinovirus and shows a unique capsid surface structure and host cell interactions. In: Journal of Virology: Environmental Microbiology, Band 99, Nr. 12, 23. Dezember 2025, S. e01206-25; doi:10.1128/jvi.01206-25, PMC 12724268 (freier Volltext), PMID 41277844, ResearchGate:397924287, Epub: 24. November 2025 (englisch).
- ↑ a b c d e f g h i j k l m Julien Andreani, Jean-Pierre Baudoin, Léana Laumier, Lucile Pinault, Alice Chanteloup, Philippe Colson, Bernard La Scola: Usurpativirus massiliensis, a new giant virus related to clandestinovirus. In: Virology Journal, Band 22, 24. November 2025, S. 385; doi:10.1186/s12985-025-02997-z, PMC 12642288 (freier Volltext), PMID 41286891, ResearchGate:397913652 (englisch).
- ↑ a b
Jiwan Bae, Masaharu Takemura: Isolation of a novel vermamoeba-infected virus associated with the family Mamonoviridae. – Draft genome of furtivovirus, isolated from the Inasegawa river, Kanagawa, Japan.
- NCBI Taxonomy Browser: Furtivovirus sp. B10 (species).
- Nucleotide: Furtivovirus sp. B10 ….
- SRA: DRX704715: Revio sequencing of SAMD01617881 (siehe Absract).
- NCBI Taxonomy Browser: Furtivovirus sp. B10 (species).
- ↑ a b Frank O. Aylward, Mohammad Moniruzzaman, Anh D. Ha, Eugene V. Koonin: A phylogenomic framework for charting the diversity and evolution of giant viruses. In: PLOS Biology, 27. Oktober 2021; doi:10.1371/journal.pbio.3001430 (englisch).
- ↑ a b Luke A. Sarre, Iana V. Kim, Vladimir Ovchinnikov, Marine Olivetta, Hiroshi Suga, Omaya Dudin, Arnau Sebé-Pedrós, Alex de Mendoza: DNA methylation enables recurrent endogenization of giant viruses in an animal relative. In: ScienceAdvances, Band 10, Nr. 28, 12. Juli 2024; doi:10.1126/sciadv.ado6406 (englisch).
- ↑ NCBI Taxonomy Browser: Usurpativirus massiliensis.
- ↑ Caroline A. Langley, Peter A. Dietzen, Michael Emerman, Jeannette L. Tenthorey, Harmit S. Malik: Antiviral Mx proteins have an ancient origin and widespread distribution among eukaryotes. In: PNAS, Band 122, Nr. 4, 24. Januar 2025, S. e2416811122; doi:10.1073/pnas.241681112, PMC 11789081 (freier Volltext), PMID 39854241 (englisch).
- ↑ Q5UQV1 · YR354_MIMIV. Uncharacterized protein R354. Auf: UniProt.
- ↑ Anthony Levasseur, Meriem Bekliz, Eric Chabrière, Pierre Pontarotti, Bernard La Scola, Didier Raoult: MIMIVIRE is a defence system in mimivirus that confers resistance to virophage. In: Nature, Band 531, 29. Februar 2016. S. 249–352; doi:10.1038/nature17146, PMID 26934229 (englisch).
- ↑
NCBI Taxonomy Browser: Medusavirus sp. 'euryale'.
- Nucleotide: Medusavirus sp. 'euryale' ….
- ↑ Massively parallel sequencing. Auf: NHS England (nhs.uk, englisch).
- ↑ https://www.etymonline.com/word/usurpation