Jens H. Kuhn, Gaya K. Amarasinghe, Christopher F. Basler, Sina Bavari, Alexander Bukreyev, Kartik Chandran, Ian Crozier, Olga Dolnik, John M. Dye, Pierre B. H. Formenty, Anthony Griffiths, Roger Hewson, Gary P. Kobinger, Eric M. Leroy, Elke Mühlberger, Sergey V. Netesov (Нетёсов Сергей Викторович), Gustavo Palacios, Pályi Bernadett, Janusz T. Pawęska, Sophie J. Smither, Ayato Takada (高田礼人), Jonathan S. Towner és Victoria Wahl

Corresponding author: Jens H. Kuhn ([email protected])
Edited by: Stuart G. Siddell és Peter J. Walker
Közzétéve: 2019. március, frissítve 2020. október
PDF: ICTV_Filoviridae.pdf

Összefoglaló

A Filoviridae család tagjai különböző alakú, gyakran filamentózus, burkolt vírusokat termelnek, amelyek 15-19 kb hosszúságú, lineáris, negatív értelmű, nem szegmentált RNS-genomot tartalmaznak (1. táblázat: Filoviridae). A családba hat nemzetség tartozik. Számos filovírus (pl. Ebola-vírus, Marburg-vírus) emberre patogén és rendkívül virulens. Egyes filovírusok (pl. Marburg-vírus, Ravn-vírus) természetes gazdái a denevérek, míg mások halakat fertőznek (pl. Huángjiāo vírus, Xīlǎng vírus).

Táblázat 1.Filoviridae. A Filoviridae család tagjainak jellemzői

jellemző	leírás
tipikus tag	Marburg vírus , species Marburg marburgvirus, genus Marburgvirus
Virion	Burkolva, Különböző alakú, egyetlen nukleokapsziddal vagy poliploid
Genom	Körülbelül 15-19 kb lineáris negatív értelmű, nem szegmentált RNS
Replikáció	Az antigenom RNS egy replikációs intermedier. Mind a genom, mind az antigenom ribonukleoprotein komplexeket alkot, amelyek sablonként szolgálnak
Transzláció	többszörösen 5′-koronázott és 3′-poliadenilált mRNS-ekből
Host tartomány	Primátumok (ebolavírusok, marburgvírusok), denevérek (cuevavírusok, dianlovírusok, marburgvírusok, valószínűleg ebolavírusok), házisertések (Reston-vírus) és halak (striavírusok, thamnovírusok) természetes úton fertőződnek
Taxonómia	Törzs Riboviria, törzs Negarnaviricota, altörzs Haploviricotina, osztály Monjiviricetes, rend Mononegavirales: A családba hat nemzetség (Cuevavirus, Dianlovirus, Ebolavirus, Marburgvirus, Striavirus és Thamnovirus) és összesen tizenegy faj tartozik

A hat nemzetséghez rendelt vírusok az RNS-irányított RNS-polimeráz (RdRP) szekvenciák filogenetikai elemzése alapján monofiletikus kládot alkotnak (Wolf et al., 2018). Mind a hat nemzetséghez tartozó vírusok genomjai hasonló genomikai architektúrával rendelkeznek.

Emlős gazdatest

Cuevavírus nemzetség. Ebbe a nemzetségbe egy faj tartozik egy vírushoz (Lloviu vírus ), amelyet elpusztult miniopterid denevérekben (valószínűleg véletlen gazdák) fedeztek fel. Cuevavírusokat eddig csak Európából jelentettek. A Cuevavírusok a ribonukleoprotein (RNP) komplexhez kapcsolódó fehérjét (VP24) és a nagy fehérjét (L) bicisztronikus mRNS-ből, nem pedig egyedi transzkriptumokból (dianlovírusok, ebolavírusok, marburgvírusok) expresszáló genomokkal tűnnek ki (Negredo et al., 2011).

Genus Dianlovirus. Ez a nemzetség egy fajt tartalmaz egy vírusra (Měnglà vírus ), amelyet pteropodid denevérekben fedeztek fel. Dianlovírusokról eddig csak Kínából számoltak be. A dianlovírus genomok szerveződése erősen emlékeztet a marburgvírus genomokra, de nem egy, hanem négy génátfedést tartalmaznak (Yang et al., 2019).

Genus Ebolavirus. Ez a nemzetség hat faj hat vírusát foglalja magában. Ezek közül az egyik vírust, a Bombali-vírust (BOMV) molosszid denevérekben mutatták ki (Goldstein et al., 2018). Két további vírusról, az Ebola-vírusról (EBOV) és a Reston-vírusról (RESTV) feltételezik, hogy természetes gazdaként denevérek is hordozzák őket. Öt ebolavírus (Bundibugyo vírus , EBOV, RESTV, Sudan vírus és Taï Forest vírus ) patogén a főemlősökre. A BDBV, az EBOV és a SUDV rendkívül halálos humán patogének. A jelentések alapján a TAFV csak egyetlen esetben okozott súlyos, de nem halálos emberi megbetegedést, a RESTV pedig, amennyire ismert, csak egy nem egyértelmű emberi fertőzést okozott. A RESTV-t házisertésekben is kimutatták. Úgy tűnik, hogy a RESTV Délkelet-Ázsiában endémiás; az összes többi ebolavírus Afrikában kering (Kuhn et al., 2020). Az ebolavírusok különlegessége, hogy a glikoprotein (GP) génjeikből három különböző fehérjét fejeznek ki, ami a cuevírusokkal közös stratégia (Negredo et al., 2011, Sanchez et al., 1996, Volchkov et al., 1995).

Genus Marburgvirus. Ez a nemzetség két, pteropodid denevérekben előforduló vírushoz tartozik egy faj. Mindkét vírus (Marburg-vírus és Ravn-vírus ) rendkívül halálos humán patogén, amely Afrikában endemikus (Kuhn et al., 2020).

Piscine Host

Genus Striavirus. Ebbe a nemzetségbe egy faj tartozik egy vírushoz (Xīlǎng vírus ), amelyet a Kelet-kínai-tengerből kifogott békahalakban (Antennariidae család) fedeztek fel. A striavírusok genomja kilenc génátfedést tartalmaz, legalább három olyan fehérjét kódol, amelyeknek nincsenek nyilvánvaló homológjai más filovírus nemzetségekben, és nem kódolják a VP24-et (Shi et al., 2018, Hume and Mühlberger 2019).

Tamnovírus nemzetség. Ebbe a nemzetségbe egy faj tartozik egy vírushoz (Huángjiāo vírus ), amelyet a Kelet-kínai-tengerből kifogott filéhalakban (Monacanthidae család) fedeztek fel. A Thamnovírusok olyan genomok miatt figyelemre méltóak, amelyek legalább egy olyan fehérjét kódolnak, amelynek nincs nyilvánvaló homológja más filovírus nemzetségekben, és nem kódolnak mátrixfehérjét (VP40) vagy VP24-et (Shi et al., 2018, Hume és Mühlberger 2019).

Vírus

Morfológia

A vírus morfológiáját (1. ábra Filoviridae) csak az ebolavírusok és a marburgvírusok esetében vizsgálták, és a megfelelő nemzetségoldalakon van leírva.

1. ábra Filoviridae. A) Pásztázó elektronmikroszkópos felvétel a fertőzött grivet (Chlorocebus aethiops (Linnaeus, 1758)) bimbózó Marburg-vírus részecskékről (piros). Vero E6 sejtből. B) Transzmissziós elektronmikroszkópos felvétel a Marburg-vírus részecskéiről (piros), amelyek mind extracelluláris részecskékként, mind Vero E6 sejtekből bimbózó részecskékként megtalálhatók. A képek színezettek az egyértelműség érdekében. John G. Bernbaum és Jiro Wada, NIH/NIAID/DCR/IRF-Frederick, Fort Detrick, MD, USA, jóvoltából.

Fizikai-kémiai és fizikai tulajdonságok

A fizikai-kémiai és fizikai tulajdonságokat csak az egyes ebolavírusok és marburgvírusok esetében írták le, és azokat a megfelelő nemzetségoldalakon ismertetik.

Nukleinsav

A filovírusok genomjai lineáris, nem szegmentált, negatív polaritású RNS-molekulák. A genomok körülbelül 15 kb (thamnovírusok) és körülbelül 19 kb (cuevírusok, ebolavírusok és marburgvírusok) között változnak (Negredo et al., 2011, Shi et al., 2018, Feldmann et al., 1992, Sanchez et al., 1993).

Fehérjék

A filovírusok 6-10 fehérjét fejeznek ki. Az RNP-komplexek egy genomi RNS-molekulából és többféle szerkezeti fehérjéből állnak, ezek egyike a nagy fehérje (L) (Ortín és Martín-Benito 2015).

Lipidek

A filovírus burok a gazdasejt membránjából származik, és úgy tartják, hogy lipid-összetétele hasonló a gazdasejt plazmamembránjáéhoz (Bavari et al., 2002). Egyes filovírus fehérjék aciláltak lehetnek (Funke és mtsai., 1995, Ito és mtsai., 2001).

Szénhidrátok

A szénhidrát-összetételt csak az egyes ebolavírusok és marburgvírusok esetében írták le, és a megfelelő nemzetségoldalakon ismertetik.

Genomszervezés és replikáció

A filovírusok genomjai a legtöbb mononegavírus genomjához hasonlóan szerveződnek, az általános génsorrend 3′-N-P-M-(G)-L-5′ (a filovírusok alternatív terminológiája: 3′-NP-VP35-VP40-(GP)-L-5′), de abban különböznek, hogy további géneket tartalmaznak (2. ábra Filoviridae) (Negredo et al., 2011, Shi et al., 2018, Feldmann et al., 1992, Sanchez et al., 1993). A filovírus genomok szélső 3′-végén (leader) és 5′-végén (trailer) található extragenikus szekvenciák konzerváltak, és e végszekvenciák rövid szakaszai komplementerek. A nem halak filovírusainak génjeit konzervált transzkripciós iniciációs és terminációs (poliadenilációs) helyek szegélyezik, amelyek jellemzően az erősen konzervált pentamer 3′-UAAUU-5′-t tartalmazzák. A géneket nem konzervált intergenikus szekvenciák vagy átfedések választhatják el egymástól. A legtöbb gén viszonylag hosszú 3′- és 5′-nonkódoló régiókkal rendelkezik (Kuhn et al., 2020, Hume és Mühlberger 2019, Brauburger et al., 2015).

2. ábra: Filoviridae. A filovírusok genomszerveződésének sematikus ábrázolása. A genomok méretarányosan lerajzolva. Jiro Wada, NIH/NIAID/DCR/IRF-Frederick, Fort Detrick, MD, USA, jóvoltából.

A filovírusok replikációs stratégiáit (3. ábra.Filovírusok) csak az EBOV és a MARV esetében tanulmányozták alaposabban, és a megfelelő alfejezetekben tárgyalják.

3. ábra.Filovírusok. A filovírusok replikációs ciklusa (esetleg a striavírusok és a tamnovírusok kivételével). A vírusok a sejtfelszíni kötődési faktorokhoz (narancssárga Y-ok) kapcsolódnak, és endocitózis útján jutnak be a sejtbe (Davey et al., 2017). A filovírus glikoproteinek (sárga klubok) kötődnek az endoszomális NPC intracelluláris koleszterin transzporter 1-hez (NPC1, fehér cikkcakk) és katalizálják a vírus és a sejtmembrán fúzióját a filovírus RNP komplex (zöld spirál) felszabadítása érdekében (Carette et al., 2011, Côté et al., 2011, Ng et al., 2014). A polimeráz-komplex (amely VP35-ből és L-ből áll) átírja a filovírus mRNS-eket, amelyek filovírusfehérjékké transzlálódnak, és antigenomikus intermediereken keresztül replikálja a filovírus genomi RNS-t (Brauburger et al., 2015). A genomi RNS és az antigenomi RNS csak ribonukleoprotein komplexek formájában fordul elő, amelyek a replikáció és/vagy a transzkripció sablonjaiként szolgálnak. A filovírusfehérjék és az utódgenomok összeszerelése a citoplazmában történik, és a plazmamembránnál a virionok bimbózását és felszabadulását eredményezi (Kolesnikova et al., 2017). Jiro Wada jóvoltából, NIH/NIAID/DCR/IRF-Frederick, Fort Detrick, MD, USA.

Biológia

A filovírusok a jelek szerint endémiásak Nyugat-Afrikában (BOMV, EBOV, MARV, TAFV), Közép-Afrikában (BDBV, EBOV, MARV), Kelet-Afrikában (BDBV, SUDV, MARV, RAVV), Dél-Afrika (MARV), Kelet-Ázsia (HUJV, MLAV, RESTV, XILV), Délkelet-Ázsia (RESTV), valamint Kelet- és Dél-Európa (LLOV). A filovírusok természetesen fertőzött gazdái a denevérek (BOMV, LLOV, MARV, RAVV, valószínűleg ebolavírusok is), valószínűleg az aktinopterygiai halak (HUJV, XILV) és a házisertések (RESTV) (Negredo et al., 2011, Yang et al., 2019, Goldstein et al., 2018, Shi et al., 2018, Amman et al., 2017, Kemenesi et al., 2018).

Antigenicitás

A replikálódó cuevavírus, striavírus és thamnovírus izolátumok hiánya miatt pán-filovírus antigenitási vizsgálatokat nem végeztek.

A filovírusok nemzetségének elhatárolási kritériumai

A filovírusok nemzetségének elhatárolására szolgáló elsődleges eszköz a PASC (Pairwise Sequence Comparison), amely a kódolással teljes filovírus genomokat használja. A különböző nemzetségekhez tartozó filovírusok genomiális szekvenciái ≥55%-ban különböznek egymástól (Bào et al., 2017). A genomiális jellemzőket, például a génátfedések számát és helyét, a nyitott olvasókeretek (ORF-ek) és/vagy gének számát, a filovírusok gazdaszervezetét és földrajzi elterjedését, valamint a filovírusok patogenitását a különböző organizmusok esetében szintén figyelembe veszik a nemzetségbeosztásnál.

Névleírások

Filoviridae: a latin filum, “fonál” szóból, a filovírus részecskék morfológiájára utalva.

A családon belüli kapcsolatok

A családon belüli filogenetikai kapcsolatokat a kódolás-komplett vagy teljes genomszekvenciák (4. ábra Filoviridae) vagy RdRP szekvenciák filogenetikai elemzésével létrehozott maximum-likelihood fák alapján állapították meg (Wolf et al., 2018).

Figure 4.Filoviridae. A filovírusok filogenetikai kapcsolatai. A kódolás-komplett vagy teljes filovírus genomok felhasználásával levezetett maximum-likelihood fa (középső gyökérzetű) a család hat különböző kládját (nemzetségét) mutatja. A szekvenciákat a Clustal-Omega 1.2.1-es verziójával (http://www.clustal.org/omega/) igazítottuk egymáshoz, és kézzel kuratáltuk a Geneious R9-es verziójában (http://www.geneious.com). A fákat a FastTree 2.1-es verziójában (Price et al., 2010) következtettük ki egy General Time Reversible (GTR) modell segítségével, 20 Gamma-rate kategóriával, 5000 bootstrap ismétléssel, kimerítő keresési paraméterekkel (-slow) és álszámokkal (-pseudo). A fák csomópontjai közelében lévő számok a bootstrap-értékeket jelzik tizedes formában. A faágak a helyenkénti nukleotidhelyettesítésekhez vannak skálázva. Az ágak csúcsa a GenBank hozzáférési számokat jelzi.Az elemzés Nicholas Di Paola, USAMRIID, Fort Detrick, MD, USA, jóvoltából készült. Ez a filogenetikai fa és a megfelelő szekvenciaillesztés letölthető a Források oldalról.

Relationships with other taxa

A filovírusok szoros rokonságban állnak a paramyxovírusokkal (Mononegavirales: Paramyxoviridae), a pneumovírusokkal (Mononegavirales: Pneumoviridae) és a sunvirusokkal (Mononegavirales: Sunviridae) (Wolf et al., 2018).

Related, unclassified viruses

Unclassified filoviruses (további nem osztályozott filovírusok, amelyek valószínűleg a meglévő nemzetségek tagjai, az egyes nemzetségleírások alatt szerepelnek).

Vírus neve	Accession number	Reference
BtFiloYN2162	KX371873	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN2176	KX371874	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN2180	KX371875	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN2181	KX371876	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN2190	KX371879	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN9434	KX371883	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN9435	KX371885	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN9442	KX371884	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN9445	KX371886	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN9447-2	KX371888	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN9447-3	KX371889	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN9447-4	KX371890	(Yang et al., 2017)
BtFV/WD04	KP233864	(He et al., 2015)

A vírusnevek és vírus rövidítések, nem hivatalos ICTV megnevezések.

Tagadó taxonok

• Cuevavirus
• Dianlovirus
• Ebolavirus
• Marburgvirus
• Striavirus
• Thamnovirus