DNA-Virus

Die DNA wird bei Viren in Kapside und/oder Virushüllen verpackt, so dass Viruspartikel (Virionen) entstehen. Die DNA kann im Virus doppelsträngig oder einzelsträngig vorliegen, der Strang kann aus nur einem Stück bestehen (nicht-segmentiert) oder auf verschiedene Stücke verteilt sein (segmentiert). Ebenso kann das DNA-Genom zu einem Ring geschlossen sein (zirkulär) oder als offener Strang vorliegen (linear). Das Genom einzelsträngiger DNA-Viren (ssDNA für englisch single strand desoxyribonucleic acid) kann positive, negative oder auch beide Polaritäten besitzen.

Das Genom von DNA-Viren ist im Vergleich zu RNA-Viren meist weniger variabel und gegenüber Umwelteinflüssen oft sehr stabil. Dies liegt an der höheren chemischen Stabilität der DNA gegenüber der RNA und einer geringeren Mutationsrate, da die Enzyme, die zur Vermehrung der DNA dienen (DNA-Polymerasen), eine Korrekturlesefunktion besitzen. Wichtige Ausnahme hiervon sind die Hepadnaviridae (z. B. das Hepatitis-B-Virus), da die Genomreplikation über eine RNA-Zwischenstufe und einer reversen Transkription erfolgt.

Die DNA-Polymerase der DNA-Viren kann vom Virus selbst codiert sein (z. B. bei der Familie Herpesviridae) oder das Virus kann zelluläre Polymerasen zur Vermehrung nutzen (z. B. bei den Papillomaviridae). Letzteres ist bei RNA-Viren ausgeschlossen, diese benötigen stets eine eigene virale Polymerase zur Vermehrung.

Die Koevolution von DNA-Viren und Menschen hat im Menschen verschiedene Resistenzfaktoren hervorgebracht, z. B. TLR-2, RIG-I, MDA-5, AIM-2 und NLRP3.^[1]

Die meisten Onkoviren sind DNA-Viren, z. B. manche Herpesviren, manche humane Papillomviren oder das Hepatitis-B-Virus.^[2]

Klassifikation nach einem Vorschlag des Nobelpreisträgers David Baltimore von 1971.

Die Klassifizierung nach den Baltimore-Kriterien identifiziert nicht immer vollständige Verwandtschaftsgruppen (Kladen). Baltimore-Gruppen umfassen oft mehrere Realms, d. h. Bereiche von Viren vermutlich unterschiedlichen Ursprungs. Umgekehrt erstrecken sich manche Virentaxa über mehrere Baltimore-Gruppen, weil etwa dsDNA-Vertreter und ssDNA-Vertreter offenbar naher verwandt sind.

Eine Übersicht über die Verwandtschaftsgruppen der Viren (insbesondere die Top-Level-Taxa), d. h. die taxonomische Systematik findet sich im Artikel Virus-Taxonomie.

Viren mit Doppelstrang-DNA-Genom (dsDNA: englisch double stranded DNA), der normalen Genom-Form allen Lebens.^[3] Enthaltene Verwandtschaftsgruppen:

• Realm Adnaviria
  • Reich Zilligvirae
    • Phylum Taleaviricota
      • Klasse Tokiviricetes
        • Ordnung Ligamenvirales (mit Lipothrixviridae, Rudiviridae, Ungulaviridae)
        • Ordnung Maximonvirales (mit Ahmunviridae)
        • Ordnung Primavirales (mit Tristromaviridae^[4])
• Realm Duplodnaviria
  • Reich Heunggongvirae^[5]
    • Phylum Peploviricota
      • Klasse Herviviricetes
        • Ordnung Herpesvirales – Ordnung der Herpesviren (im weiteren Sinn, mit Orthoherpesviridae, sowie Alloherpesviridae, Malacoherpesviridae)
    • Phylum Uroviricota
      • Klasse Caudoviricetes – Bakterien- und Archaeenviren mit Kopf-Schwanz-Struktur
        • Ordnung Crassvirales
        • Ordnung Juravirales
        • Ordnung Kirjokansivirales
        • Ordnung Magrovirales
        • Ordnung Methanobavirales
        • Ordnung Nakonvirales
        • Ordnung Thumleimavirales
        • etliche weitere ohne Ordnungszuweisung
• Realm Varidnaviria^[6] (ursprünglicher Vorschlag „Divdnaviria“)
  • Reich Bamfordvirae
    • Phylum Nucleocytoviricota (ursprünglicher Vorschlag „Nucleocytoplasmaviricota“, früher Nucleocytoplasmic large DNA viruses, NCLDV)
      • Klasse Megaviricetes (Riesenviren)
      • Klasse Pokkesviricetes (Pockenviren)
    • Phylum Preplasmiviricota
      • Klasse Ainoaviricetes (mit Finnlakeviridae)
      • Klasse Maveriviricetes (mit Virophagen)
      • Klasse Polintoviricetes (mit Adintoviridae^[7])
      • Klasse Tectiliviricetes (mit Autolykiviridae, Atroposvirales: Skuldviridae, Belfryvirales: Turriviridae, Coyopavirales: Chaacviridae, Kalamavirales: Tectiviridae, Rowavirales: Adenoviridae, Vinavirales: Corticoviridae)
  • Reich Helvetiavirae
    • Phylum Dividoviricota
      • Klasse Laserviricetes (mit Halopanivirales: Matsushitaviridae, Simuloviridae, Sphaerolipoviridae)
• Realm Monodnaviria
  • Reich Shotokuvirae
    • Phylum Cossaviricota
      • Klasse Papovaviricetes (Papillomviren und Polyomaviren)^[8]
• dsDNA-Viren ohne Realm-Zuweisung:

  • Ordnung Lefavirales
    • Familie Baculoviridae
    • Familie Hytrosaviridae
    • Familie Nudiviridae
    • ?Familie Polydnaviriformidae (? – ggf. ohne Gattung Ichnoviriform, d. h. nur Gattung Bracoviriform)
  • Familien ohne Ordnungs-Zuweisung
    • Familie Nimaviridae

  • in keinen höheren Rang klassifizierte Familien:

    • Familie Ampullaviridae^[9]
    • Familie Bicaudaviridae^[10]
    • Familie Clavaviridae^[11] (mit Gattung Clavavirus^[12])
    • Familie Fuselloviridae^[13]
    • Familie Globuloviridae^[14] (mit Gattung Globulovirus^[15])
    • Familie Guttaviridae
    • Familie Halspiviridae
    • Familie Ovaliviridae
    • Familie Plasmaviridae
    • Familie Portogloboviridae
    • Familie Thaspiviridae
    • ?Familie Polydnaviriformidae (früher Polydnaviridae vermutet polyphyletisch^[16])
      • Gattung Bracoviriform (früher Bracovirus)
      • Gattung Ichnoviriform (früher Ichnovirus, siehe NCLDV, möglicherweise eine gemeinsame Klade mit Ascoviridae und Iridoviridae zu Nucleocytoviricota)
    • ?Familie „Adomaviridae“ (vorgeschlagen), evtl. zu Papovaviricetes, obwohl diese sonst ssDNA-Viren umfassen.^[17]

  • in keinen höheren Rang klassifizierte Gattungen:

    • Gattung Dinodnavirus (evtl. zu Nucleocytoviricota, Ordnung Asfuvirales)
    • Gattung Rhizidiovirus

Viren mit Einzelstrang-DNA-Genom (ssDNA: englisch single stranded DNA), die Virionen enthalten DNA positiver oder negativer Polarität.^[18] Enthaltene Verwandtschaftsgruppen:

• Realm Monodnaviria (hier nur ssDNA-Vertreter)
  • Reich Loebvirae
    • Phylum Hofneiviricota
      • Klasse Faserviricetes
        • Ordnung Tubulavirales
  • Reich Sangervirae
    • Phylum Phixviricota
      • Klasse Malgrandaviricetes
        • Ordnung Petitvirales: +ssDNA
  • Reich Shotokuvirae
    • Phylum Cossaviricota (ohne Papovaviricetes)
      • Klasse Mouviricetes
        • Ordnung Polivirales (Bidnaviridae): bipartit^[19]
      • Klasse Quintoviricetes
        • Ordnung Piccovirales (Parvoviridae)
    • Phylum Cressdnaviricota (CRESS-DNA-Viren: manche stückweise auch dsDNA,^[20])
      • Klasse Arfiviricetes^[21]
        • Ordnung Baphyvirales (Bacilladnaviridae)
        • Ordnung Cirlivirales (Circoviridae,^[21] Endolinaviridae, Vilyaviridae)
        • Ordnung Cremevirales (Smacoviridae)^[22][21]
        • Ordnung Gredzevirales (Gandrviridae, Ouroboviridae)
        • Ordnung Jormunvirales (Draupnirviridae)
        • Ordnung Mulpavirales (Amesuviridae, Anicreviridae, Metaxyviridae, Nanoviridae, ?Alphasatellitidae)
        • Ordnung Recrevirales (Redondoviridae)
        • Ordnung Ringavirales (Pecoviridae)
        • Ordnung Rivendellvirales (Naryaviridae)
        • Ordnung Rohanvirales (Adamaviridae – ?inkl. „Circularisvirus“,^[23] Kirkoviridae, Nenyaviridae)
        • Ordnung Saturnivirales (Kanorauviridae, Mahapunaviridae)
      • Klasse Repensiviricetes
        • Ordnung Geplafuvirales (Geminiviridae, Genomoviridae, Geplanaviridae)
      • CRESS-DNA-Viren ohne nähere Zuordnung

        • Familie „Cruciviridae“ (vorgeschlagen, ssDNA) – Ähnlichkeit mit den Familien der Cressdnaviricota (ssDNA) im Genom als auch der Tombusviridae (+ssRNA) im Kapsid. Offenbar aus einem oder mehreren DNA-RNA-Rekombinationsereignissen entstanden, die Monophylie wird diskutiert.
        • Klade „Volvovirus“ (vorgeschlagen)^[24]

• Realm Varidnaviria (hier nur ssDNA-Vertreter)
  • Reich Bamfordvirae (hier nur ssDNA-Vertreter)
    • Phylum Preplasmiviricota (hier nur ssDNA-Vertreter)
      • Klasse Ainoaviricetes
        • Ordnung Lautamovirales (Finnlakeviridae^[25])

• ssDNA-Viren ohne Realm-Zuordnung

  • Familie Anelloviridae^[21]
  • Familie Spiraviridae
  • Familie Tolecusatellitidae

Gruppen mit Vertretern der Baltimore-Gruppen 1 wie auch 2 und unsichere Zuordnung

• Realm Monodnaviria
  • Reich Trapavirae
    • Phylum Saleviricota
      • Klasse Huolimaviricetes (ssDNA+dsDNA)
        • Ordnung Haloruvirales (Pleolipoviridae)

• Susanne Modrow, Dietrich Falke, Uwe Truyen: Molekulare Virologie. Eine Einführung für Biologen und Mediziner. 2. Auflage. Spektrum-Lehrbuch, Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1086-X. (mit Literaturangaben, englische Übersetzung, Ausgabe 2006).
• David M. Knipe, Peter M. Howley et al. (Hrsg.): Fields’ Virology. 2 Bände. 5. Auflage, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7 – Standardwerk der Virologie.
• H. W. Doerr, W. H. Gerlich (Hrsg.): Medizinische Virologie. 2. Auflage, Stuttgart 2010. ISBN 978-3-13-113962-7.

• MeSH Viruses DNA-Virus
• Swiss Institute of Bioinformatics (SIB): Single Strand DNA Viruses – Taxonomy., Single Strand DNA Viruses – Virions. auf: viralzone.expasy.org
• SIB: Double Strand DNA Viruses – Taxonomy., Double Strand DNA Viruses – Virions. auf: viralzone.expasy.org

1. ↑ V. A. Rathinam, K. A. Fitzgerald: Innate immune sensing of DNA viruses. In: Virology. Band 411, Nummer 2, März 2011, S. 153–162, doi:10.1016/j.virol.2011.02.003. PMID 21334037. PMC 3070751 (freier Volltext).
2. ↑ Harald zur Hausen: Oncogenic DNA viruses. In: Oncogene. Band 20, Nummer 54, November 2001, S. 7820–7823, doi:10.1038/sj.onc.1204958. PMID 11753664.
3. ↑ SIB: Double Strand DNA Viruses, auf: ViralZone
4. ↑ SIB: Tristromaviridae, auf: ViralZone
5. ↑ ICTV: ICTV Taxonomy history: Human alphaherpesvirus 1. EC 51, Berlin, Deutschland, Juli 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35).
6. ↑ ICTV: ICTV Taxonomy history: Acanthamoeba polyphaga mimivirus. EC 51, Berlin, Deutschland, Juli 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35).
7. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Adintoviridae
8. ↑ dsDNA ~ ViralZone. Abgerufen am 31. Mai 2024. 
9. ↑ SIB: Ampullaviridae, auf: ViralZone
10. ↑ SIB: Bicaudaviridae, auf: ViralZone
11. ↑ SIB: Clavaviridae, auf: ViralZone
12. ↑ SIB: Clavavirus, auf: ViralZone
13. ↑ SIB: Fuselloviridae, auf: ViralZone
14. ↑ SIB: Globuloviridae, auf: ViralZone
15. ↑ SIB: Globulovirus, auf: ViralZone
16. ↑ Dupuy C, Huguet E, Drezen JM: Unfolding the evolutionary story of polydnaviruses. In: Virus Res. 117. Jahrgang, Nr. 1, 2006, S. 81–89, doi:10.1016/j.virusres.2006.01.001, PMID 16460826. 
17. ↑ NCBI: Adomaviridae. Dazu:
    • Nicole L. Welch, Natalya Yutin et al.: Adomaviruses: an emerging virus family provides insights into DNA virus evolution. In: bioRxiv. Cold Spring Harbor, 7. Juni 2018, bioRxiv: 2018/06/07/341131 (Preprint-Volltext), doi:10.1101/341131, ResearchGate; insbesondere Fig. 7
    • Nicole L. Welch, Michael J. Tisza et al.: Identification of “Missing Link” Families of Small DNA Tumor Viruses. In: BioRxiv. Cold Spring Harbor, 11. Juli 2019, bioRxiv: 10.1101/697771v3 (Preprint-Volltext).
18. ↑ SIB: Single Strand DNA Viruses. Auf: ViralZone
19. ↑ SIB: Bidnaviridae.
20. ↑ SIB: Bacilladnaviridae
21. ↑ ^{a b c d} Caroline Tochetto, Ana Paula Muterle Varela, Diane Alves de Lima, Márcia Regina Loiko et al.: Viral DNA genomes in sera of farrowing sows with or without stillbirths. In: PLoS ONE. Band 15, Nr. 3, Artikel e0230714, 26. März 2020, doi:10.1371/journal.pone.0230714. In Figur 5 ist Hudsavirus als Hudisavirus zu lesen.
22. ↑ NCBI: Smacoviridae (family)
23. ↑ NCBI: Circularisvirus (clade)
24. ↑ NCBI: Volvovirus (clade)
25. ↑ Elina Laanto, Sari Mäntynen, Luigi De Colibus u. a.: Virus found in a boreal lake links ssDNA and dsDNA viruses. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 114, Nr. 31, Juli 2017, doi:10.1073/pnas.1703834114.