TEM-Aiufnahme von Tupanvirus-Partikeln[11]Virion von Tupanvirus mit Faserschicht (Schema: Aufsicht)Schemazeichnung eines Tupanvirus-Virions, Querschnitt und Seitenansicht.REM-Aufnahme eines Tupanvirus-Teilchens
Die Virionen (Virusteilchen) der Tupanviren haben eine Länge von bis zu 1,2µm, wobei das Kapsid in Größe und Struktur ähnlich ist wie bei der Gattung Mimivirus. Die Virionen der Gattung Tupanvirus weisen jedoch einen großen zylindrischen Schwanz auf (~550nm×450nm im Durchmesser), der an der Basis des Kapsids befestigt ist.[9] Einige Partikel können aufgrund der Variation der Größe dieses Schwanzes bis zu 2,3µm erreichen.
Das Genom der Tupanviren besteht aus doppelsträngiger DNA.
Bei Tupanvirus altamarinense (Tupanvirus deep ocean) hat es eine Länge von 1.516.267bp (Basenpaaren) und kodiert vorhergesagt 1.359 Proteine, der GC-Gehalt liegt bei 29%.
Bei Tupanvirus salinum (Tupanvirus soda lake) sind es 1.439.508bp Länge, 1.276 vorhergesagt kodierte Proteine, und gleicher GC-Gehalt.[12]
Viele Gene, die Prozesse in zellulären Organismen vorkommen, werden auch in den Genomen der Gattung Tupanvirus gefunden.[9]
Die Gattung Tupanvirus wird innerhalb der Mimiviridae-GruppeI – ebenso wie die vorgeschlagene Gattung „Platanovirus“ (mit „Platanovirus saccamoebae“ KSL-5 und KSL-5x)[19][20] und dem möglicherweise nächsten Verwandten „Satyrvirus“[4] keiner der herkömmlichen Linien (Mimivirus/LinieA, Moumouvirus/LinieB oder Megavirus/LinieC) zugeordnet, sondern bildet mit diesen zusammen einer eigenen Linie (Tupanviren im weiteren Sinn).
Alle offiziell bestätigten Gattungen dieses Kladogramms gehören der Unterfamilie Megamimivirinae an. Eine Ausnahme ist laut ICTV nur die Gattung Mimivirus, die laut ICTV keiner Unterfamilie zugeordnet ist.[2] Im Vorschlag von Aylward etal. (2021) waren noch alle Gattungen inklusive Mimivius und „GVMAG-S-1014582-52“ den Megamimivirinae zugeordnet. Man beachte, dass Mimivirus im phylogenetischen Baum Schwestergattung der Megamimivirinae-Gattung Cotonvirus ist und andere Viren (wie die Gattung Tupanvirus) innerhalb dieser Unterfamilie basaler stehen.[3]
Diese Phylogenie entspricht dem Vorschlag von David Needham, Alexandra Wordenetal. (2019), Fig.2 und S3,[22] wonach die Stellung der Tupanviren basal innerhalb der Mimiviridae-GruppeI ist (abgesehen vom unbestätigten „GVMAG-S-1014582-52“).
Nach Schulz etal. (2018), Fig.2:[4]clustern die Tupanviren mit einer aus den Linien B und C gebildeten Klade:
Dies ist in Übereinstimmung mit
Disa Bäckström etal. (2018) Fig.3,[23]
Koonin und Yutin (2018) Fig.1[24] und
Guglielmini etal. (2019), Fig.2;[25]
sowie in Übereinstimmung mit Abrahão al. (2018) Fig.4,[9]
aber in Fig.3b derselben Arbeit(!) bilden die Tupanviren eine Schwestergruppe zur Gattung Mimivirus (Linie A):
In diesem letzten Szenario könnten die Tupanviren ein Subset der Gattung Mimivirus darstellen.[26]
Bereits aufgrund der vor April 2023 vorliegenden Arbeiten konnte das erste Kladogramm A als wahrscheinlichstes Szenario für die phylogenetischen Beziehungen unter den Vertretern und Kandidaten der Mimiviridae-Gruppe I betrachtet werden. Das ICTV hat diese Sicht im April 2023 bestätigt (mit Ausnahme der Unterfamilien-Klassifizierug von Mimivirus).
Die Tupanvirus-Gruppe wäre lediglich um „Satyrvirus“ und „Platanovirus“ (deren nächste Verwandten vermutlich die Tupanviren sind[27]) zu ergänzen.
Sowohl Tupanvirus DO als auch Tupanvirus SL können für beide VirophagenSputnik und Zamilon (Familie Sputniviroviridae der Klasse Maveriviricetes) als viraler Wirt dienen – zusammen mit Acanthamoeba castellanii als zellulärem Wirt. Der Wildtyp des Guarani Virophagen[A. 1] kann sich jedoch mit keinem der beiden Tupanvirus-Varianten und A. castellanii als zellulärem Wirt replizieren. Said Mougari etal. gelang es jedoch 2020, eine Mutante des Guarani-Virophagen zu selektieren, die Tupanviren infizieren kann.
[30] Die Autoren vermuteten, dass ein kleiner Teil der Guarani-Virophagen-Population aus eben dieser Mutante bestand. Die Mutanten zeigten eine Veränderung (Deletion von 81 Nukleotiden) in ihrem kollagen-artigen Gen.[29]
Der Guarani-Virophage wurde aus dem Pampulha-See in Brasilien isoliert. Er repliziert normalerweise mit Mimivirus bradfordmassiliense (ApMV). Dieser Virophage ist ebenfalls ein Mitglied der Maveriviricetes, mit Stand 30. April 2024 allerdings noch offiziell bestätigt.[11][28]
Gabriel Augusto Pires de Souza, Victória Fulgêncio Queiroz, Maurício Teixeira Lima, Erik Vinicius de Sousa Reis, Luiz Felipe Leomil Coelho, Jônatas Santos Abrahão: Virus goes viral: an educational kit for virology classes. In: Virology Journal, Band 17, Nr.13, 31. Januar 2020; doi:10.1186/s12985-020-1291-9.
Jean-Michel Claverie, Chantal Abergel: Mimiviridae: An Expanding Family of Highly Diverse Large dsDNA Viruses Infecting a Wide Phylogenetic Range of Aquatic Eukaryotes. In: Viruses, Band 10, Nr.9, September 2018, S.506; doi:10.3390/v10090506, PMC6163669 (freier Volltext), PMID 30231528.
Jason R. Schrad, Jônatas S. Abrahão, Juliana R. Cortines, Kristin N. Parent: Structural and Proteomic Characterization of the Initiation of Giant Virus Infection. In: Cell, 8. Mai 2020; doi:10.1016/j.cell.2020.04.032, PDF. Dazu:
Clara Rolland, Julien Andreani, Amina Cherif Louazani, Sarah Aherfi, Rania Francis, Rodrigo Rodrigues, Ludmila Santos Silva, Dehia Sahmi, Said Mougari, Nisrine Chelkha, Meriem Bekliz, Lorena Silva, Felipe Assis, Fábio Dornas, Jacques Yaacoub Bou Khalil, Isabelle Pagnier, Christelle Desnues, Anthony Levasseur, Philippe Colson, Jônatas Abrahão, Bernard La Scola: Discovery and Further Studies on Giant Viruses at the IHU Mediterranee Infection That Modified the Perception of the Virosphere. In: Viruses, 11(4), März/April 2019, pii: E312, doi:10.3390/v11040312, PMC6520786 (freier Volltext), PMID 30935049.
David M. Needham, Susumu Yoshizawa, Toshiaki Hosaka, Camille Poirier, Chang Jae Choi, Elisabeth Hehenberger, Nicholas A. T. Irwin, Susanne Wilken, Cheuk-Man Yung, Charles Bachy, Rika Kurihara, Yu Nakajima, Keiichi Kojima, Tomomi Kimura-Someya, Guy Leonard, Rex R. Malmstrom, Daniel R. Mende, Daniel K. Olson, Yuki Sudo, Sebastian Sudek, Thomas A. Richards, Edward F. DeLong, Patrick J. Keeling, Alyson E. Santoro, Mikako Shirouzu, Wataru Iwasaki, Alexandra Z. Worden: A distinct lineage of giant viruses brings a rhodopsin photosystem to unicellular marine predators. In: PNAS, 23. September 2019, ISSN0027-8424; doi:10.1073/pnas.1907517116, inklusive Supplement 1 (xlsx).
Graziele Oliveira, Bernard La Scola, Jônatas Abrahão: Giant virus vs amoeba: fight for supremacy. In: Virol J, Band 16, Nr.126, 4. November 2019; doi:10.1186/s12985-019-1244-3, PDF. Siehe insbes. Fig.2. Anm.: Der Gattungsname Willaertia ist als Willartia verschrienben; der Gattungsname Dictyostelium ist als Dyctiostelium verschrieben.
Bärbel Hauröder, Liane Junglas, Silke Loch, Rolf Michel, Karl-Dieter Müller, Claudia Wylezich: Experimental co-infection of Saccamoeba lacustris with Mimivirus-like Giant virus and a small Satellite virus. In: Endocytobiosis and Cell Research, Band 29, 15. Mai 2018; ResearchGate, Open Agrar.
Disa Bäckström, Natalya Yutin, Steffen L. Jørgensen, Jennah Dharamshi, Felix Homa, Katarzyna Zaremba-Niedwiedzka, Anja Spang, Yuri I. Wolf, Eugene V. Koonin, Thijs J. G. Ettema: Virus Genomes from Deep Sea Sediments Expand the Ocean Megavirome and Support Independent Origins of Viral Gigantism. In: mBio, 2018/2019; doi:10.1128/mBio.02497-18, PMID 30837339.
Julien Guglielmini, Anthony C. Woo, Mart Krupovic, Patrick Forterre, Morgan Gaia: Diversification of giant and large eukaryotic dsDNnA viruses predated the origin of modern eukaryotes. In: PNAS, Band 116, Nr.39, 10./24. September 2019, S.19585–19592, doi:10.1073/pnas.1912006116, PMID 31506349. Siehe insbes. Fig.2. Dazu:
Julien Guglielmini, Anthony Woo, Mart Krupovic, Patrick Forterre, Morgan Gaia: Diversification of giant and large eukaryotic dsDNA viruses predated the origin of modern eukaryotes. bioRxiv, 29. Oktober 2018, bioRxiv: 10.1101/455816v1(Preprint-Volltext), doi:10.1101/455816 (PrePrint).
Claudia Wylezich, Bärbel Hauröder, Dirk Höper, Martin Beer: A new giant virus isolated from its natural host Saccamoeba sp. together with its virophage shows a narrow host range. In: Conference: 38th meeting of the german Society for Protozoology (DGP), At Vienna/Austria, Februar 2019; ResearchGate.
Said Mougari, Nisrine Chelkha, Dehia Sahmi-Bounsiar, Fabrizio Di Pinto, Philippe Colson, Jonatas Abrahao, Bernard La Scola: A virophage cross-species infection through mutant selection represses giant virus propagation, promoting host cell survival. In: Nature Communications Biology, Band 3, Nr.248, 21. Mai 2020; doi:10.1038/s42003-020-0970-9 (englisch). Siehe insbes. Zugriffsnummern unter §Data avaibility.
NCBI Taxonomy Browser: Guarani virus und Nucleotide: Guarani virus isolate Tupan …. Zugriffsnummer: MT179725. Anm.: Gemeint ist hier die Tupanvirus-Mutante des Guarani-Virophagen, im Gegensatz zum Wildtyp, der die Zugriffsnr. LS999520 hat. Siehe Mougare etal. (2020) §Data avaibility.[29]
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