Die Tolecusatellitidae sind eine FamilieSatellitenviren, die zu ihrer Replikation auf ein Helfervirus angewiesen sind. Die Familie besteht aus zwei Gattungen: Betasatellite und Deltasatellite.
Betasatelliten sind vom Wirtsbereich und von den ausgelösten Symptomen her wichtige Satelliten, die entweder mit Helferviren der Gattung Begomovirus oder Mastrevirus (beide aus der Familie Geminiviridae) assoziiert (vergesellschaftet) sind. Sie sind hochdivers und in der Alten Welt geographisch weit verbreitet.
Beschreibung
Ursprünglich wurden die Betasatelliten als DNAβ bezeichnet (im Unterschied zur Genom-Komponente DNA-B (dem zweiten Genom-Segment) von Viren der Gattung Begomovirus). Inzwischen gilt es als wahrscheinlich, dass Betasatelliten (alias DNAβ) teilweise die gleichen Funktionen kodiert wie DNA-B, insbesondere die Virusbewegung in den pflanzlichen Wirten, ein Virulenzfaktor. Die ersten gefundenen Betasatelliten (im Jahr 2003) waren mit Begomoviren (als Helferviren) assoziiert, die ein unsegmentiertes Genom haben (monopartit). Später fand man aber auch mit Mastreviren assoziierte Vertreter (Mastrevirus ist eine andere Gattung der Familie Geminiviridae). Einige wenige Betasatelliten sind auch mit Begomoviren assoziiert, die ein segmentiertes (bipartites) Genom haben.
Die ehemalige Typusspezies (moderne Bezeichnung Betasatellite ageraflavi, mit Ageratum yellow vein betasatellite, AYVB) war die erste beschriebene Spezies der Betasatelliten und der Tolecusatellitidae überhaupt; die ehemalige Typusspezies (moderne Bezeichnung Deltasatellite solani, mit Tomato leaf curl deltasatellite, ToLCD) der zweiten Gattung Deltasatellite (Deltasatelliten) unterscheidet sich im Genom ausreichend signifikant von den Betasatelliten. Trotz der Unterschiede sind die Deltasatelliten mit den Betasatelliten verwandt und mit hoher Wahrscheinlichkeit sogar aus diesen hervorgegangen.
Genom
Genomkartevon Betasatellite…
…und von Deltasatellite
Das Genom der Tolecusatellitidae ist ein zirkulär geschlossenes, einzelsträngiges DNA-Molekül, mit einer Länge von 700 bis 1.350nt (Nukleotiden), das keine Sequenzidentität zu den Helferviren aufweist.
Beide Kladen (Gattungen) der Familie besitzen (wie die möglicherweise nicht näher verwandten Alphasatellitidae) im Genom eine adeninreiche Region. Das Genom der Deltasatelliten sieht aber ansonsten in mancherlei Hinsicht wie ein defektes Betasatelliten-Genom aus. Betasatelliten besitzen im Genom eine sogenannte satellite conserved region (SCR) mit einem einzigen Gen (betaC1) darin, das für ein Protein beta-C1 mit 13,5kDa (Kolo-Dalton) kodiert.
Die SCR der Deltasatelliten leitet sich offenbar von der SCR der Betasatelliten ab, ihnen fehlt aber das betaC1-Gen darin. Deltasatelliten kodieren überhaupt keine Proteine und sehen wie „defekte“ Betasatelliten aus.
Replikationszyklus
Die Tolecusatelliten (Betasatellite wie Deltasatellite) sind zur Replikation auf ihre Helferviren angewiesen: Sie werden von ihren Helferviren repliziert und verpackt (assembliert).
Das Kapsid wird entfernt, das virale ssDNA-Genom dringt in den Zellkern ein.
Die ssDNA wird mit Mitteln der Wirtszelle durch Hinzufügen eines Komplementärstrangs in dsDNA umgewandelt.
Durch bidirektionale dsDNA-Transkription (per sog. IR-Promotor) werden virale mRNAs produziert (transkribiert) und virale Proteine translatiert.
Die Replikation wird durch die Spaltung des (+)Strangs durch REP (das Replikations-Initiatorprotein des Helfervirus als Mitglied der Familie Geminiviridae im PhylumCressdnaviricota: Circular REP encoding single stranded DNA viruses) initiiert und erfolgt per rolling circle, was ein ssDNA-Genom produziert.
Diese neu gefertigte ssDNA kann entweder a) in dsDNA umgewandelt werden und als Vorlage für weitere Transkription und Replikation dienen b) vom Kapsidprotein CP des Helfervirus eingekapselt werden und Virionen bilden (Assemblierung), die dann durch Knospung (en. budding) aus der Zelle freigesetzt werden c) außerhalb des Zellkerns durch Plasmodesmata mit Hilfe von Movement-Proteinen des Helfervirus zu einer benachbarten Zelle transportiert werden (Bewegung von Zelle zu Zelle).
Etymologie
Der Familienname Tolecusatellitidae ist eine Zusammenziehung aus Tomato leaf curl und der Endung -satellitidae für Satellitenfamilien (s.u.).
Systematik
Satellitenviren können seitens des International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) mit eigenen Namensendungen versehen werden (unterschiedlich zu denen für normale Viren): -satellitidae für Familien, -satellitinae für Unterfamilien und -satellite für Gattungen (und darunter).
Die Tolecusatelliten werden taxonomisch in der Familie Tolecusatellitidae zusammengefasst. Diese Familie hat derzeit (Stand Juni 2024) ICTV-bestätigt zwei Gattungen und 131 Arten; es sind keine Unterfamilien ausgewiesen.
Die folgenden Gattungen und Spezies sind anerkannt:
Spezies Betasatellite abelmoschusinvolutionis mit Okra leaf curl betasatellite (OLCuB)
Spezies Betasatellite abelmoschusmusiviflavi mit Bhendi yellow vein mosaic betasatellite (BYVB)
Spezies Betasatellite abelmoschusomanense mit Okra leaf curl Oman betasatellite (OLCuOMB)
Spezies Betasatellite agerabueaense mit Ageratum leaf curl Buea betasatellite (ALCuBB)
Spezies Betasatellite ageracameroonense mit Ageratum leaf curl Cameroon betasatellite (ALCuCMB)
Spezies Betasatellite ageraflavi (ehem. Typus) mit Ageratum yellow vein betasatellite (AYVB) – Helfervirus: Ageratum yellow vein virus (AYVV, zu Begomovirus mit Wirt Ageratum conyzoides)
Spezies Betasatellite ageraflavichinaense mit Ageratum yellow vein China betasatellite (AYVCNB)
Spezies Betasatellite ageraflavinvolutionis mit Ageratum yellow leaf curl betasatellite (AYLCB)
Spezies Betasatellite ageraflavisrilankaense mit Ageratum yellow vein Sri Lanka betasatellite alias Ageratum yellow vein India betasatellite (AYVSLB, AYVINB)
Spezies Betasatellite alternantherae mit Alternanthera yellow vein betasatellite (AlYVB)
Die ehemalige Spezies Malvastrum leaf curl Guangdong betasatellite wurde gelöscht, da das Genom sich als ein Mix von Mix zweier anderer Viren (bzw. MAGs) erwiesen hatte, offenbar ein Fehler in der Metagenomik.