Aliceevansviridae

Aliceevansviridae

Schemazeichnung:
Virion der Aliceevansviridae
(Querschnitt & Seitenansicht)

Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Duplodnaviria
Reich: Heunggongvirae
Phylum: Uroviricota
Klasse: Caudoviricetes
ohne Rang: „λ supergroup“
Familie: Aliceevansviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear
Baltimore: Gruppe 1
Symmetrie: ikosaedrisch, tailed
(Siphoviren)
Hülle: keine
Wissenschaftlicher Name
Aliceevansviridae
Links

Aliceevansviridae ist eine im Jahr 2023 als Familie eingerichtete Gruppe von Viren mit Kopf-Schwanz-Aufbau vom Morphotyp B (Siphoviren). Ihre Wirte sind Bakterien der Gattung Streptococcus (wie der Spezies Streptococcus thermophilus), was sie als Bakteriophagen klassifiziert.

Beschreibung

Die Aliceevansviridae besitzen ein lineares Doppelstrang-DNA-Genom mit einer durchschnittlichen Länge von 34,33 kbp (Kilobasenpaare) und einen GC-Gehalt von 38,2 mol%. Das Genom kodiert für 47 Proteine.

Bei der Einrichtung der Familie wurden die beiden bereits bestehenden Gattungen Moineauvirus und Brussowvirus (unter neuem Namen), zusammen mit der gleichzeitig neu eingerichteten Gattung Vansinderenvirus (für die von der Ge­mein­schaft der Milchvirologen so bezeichnete Phagengruppe 5093) zusammengefasst.

Die Aliceevansviridae sind temperente Phagen. Für die Phagen der Gruppe 5093 (Gattung Vansinderenvirus) wird je­doch angegeben, dass sie lytisch sind – sie wurden in Dänemark bzw. Irland ebenfalls mit Wirt Strepto­coccus thermo­philus isoliert. Außerdem gibt es weitere vorgeschlagene lytische Mitglieder der Familie (Phage smHBZ8).

Systematik

Die Systematik der Aliceevansviridae ist nach International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) (MSL#41v1, 22. März 2026), ergänzt um einige Vorschläge nach der Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI) in Hochkommata (mit Stand 22. Mai 2026) wie folgt:

Familie Aliceevansviridae

Nicht zur Familie gehören nach diesem Stand folgende Gruppen von Streptococcus-Phagen:

  • Gattung Piorkowskivirus (Phagengruppe 987) – 7 Spezies
    • Spezies Piorkowskivirus CHPC926, mit Streptococcus-Phage CHPC926
    • Spezies Piorkowskivirus pv9871 (Streptococcus-Virus 9871), mit Streptococcus-Phage 9871
    • …
  • „Phagengruppe P738“ – 2 unbestätigte Spezies
    • Spezies „Streptococcus-Phage P738“ [„Streptococcus thermophilus phage P738“]
    • Spezies „Streptococcus-Phage D4446“

Namensherkunft (Etymologie)

Mit dem Namen der Familie Aliceevansviridae wird die amerikanische Mikrobiologin Alice Catherine Evans (1881–1975) geehrt für ihre Untersuchungen der Bakteriologie von Milch und Käse; der Suffix ‚-viridae‘ kennzeichnet Virusfamilien.

Der neue Gattungsname Vansinderenvirus wurde zu Ehren des Molekulargenetikers Douwe van Sinderen von der Universität Groningen, Niederlande, benannt. Später wurde er Mitglied des APC Microbiome Ireland und der School of Microbiology am University College Cork. Er hat mit seinem Team viele dieser Phagen isoliert und sequenziert.

Phage smHBZ8

TEM-Aufnahme von Streptococcus-Phage smHBZ8

Der im Jahr 2020 erstmals isolierte Streptococcus-Phage SMHBZ8 ist ein lytisches Virus, das Bakterien der Spezies Streptococcus mutans infiziert.

Genom und Morphologie von smHBZ8

Die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) hat gezeigt, dass der Phage smHBZ8 den Morphotyp der Siphoviren mit Subtyp B1 hat. Der Durchmesser des isometrischen Kopfes beträgt ca. 56 nm, es gibt einem langen, nicht kontraktilen Schwanz mit einer ungefähren Länge von 244 nm und einem Querschnitt von 10,9 nm.

Die komplette Sequenzierung des Genoms ergab eine Größe von 32.460 bp (Basenpaaren). Die Analyse ergab, dass smHBZ8 offenbar mit einigen anderen Phagen von S. mutans verwandt ist, darunter M102, M102AD und APCM01. Während alle vier Phagen eine Sequenzidentität von etwa 75 % aufwiesen, identifizierte die Analyse der Kerngene nur sieben Gene, die in allen Genomen vollständig konserviert sind. smHBZ8 besaß im Vergleich zu den anderen Phagen 32 spezifische (nur bei ihm vorkommende) Gene, wobei zwei davon für Lysine kodieren (Zugriffsnummern QKE60409.1 und QKE60410.1).

Bedeutung und Anwendung

Grundsätzlich sind lytische Bakteriophagen, die bakterielle Krankheitserreger parasitieren Kandidaten für eine Phagentherapie, weil sie am Ende ihres Reproduktionszyklus die Lase ihrer Wirtszellem verursachen, d. h. diese zum Platzen bringen und damit abtöten. Bakteriophagen der Klasse Caudoviricetes wie die Aliceevansviridae befallen in der Regel sehr spezifisch nur ganz bestimmter Bakterienspezies oder -stämme. Geeignete lytische Phagen könnten auch dann zum Einsatz kommen, wenn die Bakterienwirte Resistenzen gegen Antibiotika entwickelt haben.

Ein Beispiel ist das Bakterium Streptococcus mutans, das Säure produziert und so als Schlüsselbakterium zu Karies führt. Der dieses Bakterium parasitierende lytische Phage smHBZ8 wurde daher zur Behandlung von Karies untersucht. Präklinische Studien konnten zeigen, dass smHBZ8 in der Lage ist, bestehende Biofilme auf Dentinproben zu reduzieren. Derzeit ist smHBZ8 noch nicht vom ICTV offiziell bestätigt (Stand Mitte April 2025).

Anmerkungen

  1. 1 2 Die Sternchen kennzeichnen die distalen Enden der (unterschiedlich langen) zentralen Schwanzfaserstrukturen.
  2. ↑ Die Dreiecke zeigen die kugelförmigen Anhängsel am distalen Ende der Phagenschwänze (anstelle einer Basisplatte).
  3. ↑ Der Gattungsname Streptococcus ist in der NCBI-Taxonomie im Phagenname offensichtlich zu Streptotottus verschrieben.

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 Harald Brüssow, Frank Desiere: Comparative phage genomics and the evolution of Siphoviridae: insights from dairy phages. In: Molecular Microbiology, Band 39, Nr. 2, 21. Dezember 2001, S. 213–222; doi:10.1046/j.1365-2958.2001.02228.x, PMID 11136444 (englisch). Siehe insbes. Stichwort „λ supergroup“.
  2. 1 2 ICTV: MSL #40.v1, 3. März 2025.
  3. 1 2 ICTV: Family: Aliceevansviridae.
  4. 1 2 3 4 5 Andrew M. Kropinski, Dann Turner, Igor Tolstoy, Liliana Cristina Moraru, Evelien M. Adriaenssens, Jennifer Mahony: Create one new family (Aliceevansviridae) with one new genus (Vansinderenvirus) and two existing genera (Moineauvirus and Brussowvirus) (Caudoviricetes). Vorschlag 2022.001B (zip:docx), Filelist.
  5. 1 2 3 4 5 Laurens Hanemaaijer, Philip Kelleher, Horst Neve, Charles M. A. P. Franz, Paul P. de Waal, Noël N. M. E. van Peij, Douwe van Sinderen, Jennifer Mahony: Biodiversity of Phages Infecting the Dairy Bacterium Streptococcus thermophilus. In: MDPI: Microorganisms, Band 9, 27. August 2021, S. 1822; doi:10.3390/microorganisms9091822 (englisch).
  6. ↑ ICTV: Master Species Lists (MSL).
  7. ↑ SIB: Brussowvirus, syn. Sfi11virus. Auf: ViralZone.
  8. ↑ SIB: Moineauvirus, syn. Sfi21dt1virus. Auf: ViralZone.
  9. 1 2 3 NCBI Taxonomy Browser: nclassified Aliceevansviridae.
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 Hadar Ben-Zaken, Reut Kraitman, Shunit Coppenhagen-Glazer, Leron Khalifa, Sivan Alkalay-Oren, Daniel Gelman, Gilad Ben-Gal, Nurit Beyth, Ronen Hazan: Isolation and Characterization of Streptococcus mutans Phage as a Possible Treatment Agent for Caries. In: MDPI: Viruses, Band 13, Nr. 5, Special Issue Advances in Bacteriophage Biology, 2. Mai 2021, S. 825; doi:10.3390/v13050825, PMC 8147482 (freier Volltext), PMID 34063251 (englisch).
  11. 1 2 NCBI Taxonomy Browser: Streptococcus phage smHBZ8 (spezies); Nucleotide: Streptococcus phage smHBZ8, complete genome, Accession: MT430910.
  12. ↑ Wikidata: Douwe van Sinderen (Q57025338).
  13. ↑ Douwe Van Sinderen. University College Cork (Coláiste na hOllscoile Corcaigh – ucc.ie)
  14. 1 2 Amit Wolfoviz-Zilberman, Reut Kraitman, Ronen Hazan, Michael Friedman, Yael Houri-Haddad, Nurit Beyth: Phage Targeting Streptococcus mutans In Vitro and In Vivo as a Caries-Preventive Modality. In: MDPI: Antibiotics, Band 10, Nr. 8, 21. August 2021, S. 1015; doi:10.3390/antibiotics10081015, PMC 8389033 (freier Volltext), PMID 34439064 (englisch).
  15. 1 2 Katsuhito Sugai, Miki Kawada-Matsuo, Mi Nguyen-Tra Le, Yo Sugawara, Junzo Hisatsune, Jumpei Fujiki, Hidetomo Iwano, Kotaro Tanimoto, Motoyuki Sugai, Hitoshi Komatsuzawa: Isolation of Streptococcus mutans temperate bacteriophage with broad killing activity to S. mutans clinical isolates. In: iScienc, Band. 26, Nr. 12, 15. Dezember 2023, S. 108465; doi:10.1016/j.isci.2023.108465, PMC 10713843 (freier Volltext), PMID 38089578, bibcode:2023iSci...26j8465S (englisch).
  16. ↑ NCBI Nucleotide: QKE60409.1 OR QKE60410.1 (lysin [Streptococcus phage smHBZ8])