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, Bernadett Pályi, Janusz T. Pawęska, Sophie J. Smither, Ayato Takada (高田礼人), Jonathan S. Towner e Victoria Wahl

Autor correspondente: Jens H. Kuhn ([email protected])
Edited by: Stuart G. Siddell e Peter J. Walker
Posted: Março de 2019, actualizado em Outubro de 2020
PDF: ICTV_Filoviridae.pdf

Resumo

Os membros da família Filoviridae produzem viriões de várias formas, muitas vezes filamentosos, envelopados, contendo genomas lineares de RNA não segmentados de 15-19 kb (Tabela 1.Filoviridae). A família inclui seis gêneros. Vários filovírus (por exemplo, vírus Ebola, vírus Marburg) são patogênicos para humanos e altamente virulentos. Os morcegos são hospedeiros naturais de alguns filovírus (por exemplo, vírus Marburg, vírus Ravn), enquanto outros infectam peixes (por exemplo, Huángjiāo vírus, Xīlǎng vírus).

Table 1.Filoviridae. Características dos membros da família Filoviridae

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Característica	Descrição
Membro típico	Vírus Marburg , espécie Marburgvirus, gênero Marburgvirus
Virion	Enveloped, de forma variada, com um único nucleocapsido ou poliplóide
Genoma	Aproximadamente 15-19 kb de RNA linear de sentido negativo não segmentado
> Replicação	RNA antigenômico é um intermediário de replicação. Tanto o genoma como o antigenoma formam complexos de ribonucleoproteínas, que servem como modelos
Tradução	> De múltiplos mRNAs 5′-capped e 3′-polyadenylated mRNAs
Gama de hospedeiros	> Primates (ebolavirus, marburgviruses), morcegos (cuevavírus, dianlovírus, marburgo-vírus, provavelmente ebolavírus), porcos domésticos (vírus Reston) e peixes (striavírus), thamnoviruses) ficam naturalmente infectados
Taxonomia	Reino Riboviria, phylum Negarnaviricota, subfilo Haploviricotina, classe Monjiviricetes, encomendar Mononegavirales: A família inclui seis gêneros (Cuevavirus, Dianlovirus, Ebolavirus, Marburgvirus, Striavirus, e Thamnovirus) e um total de onze espécies

Vírus atribuídos aos seis gêneros formam um clade monofilético baseado na análise filogenética das seqüências de RNA polimerase direcionada (RdRP) (Wolf et al., 2018). Genomas de vírus dos seis gêneros têm uma arquitetura genômica similar.

Hospedeiro mamífero

Genus Cuevavirus. Este gênero inclui uma espécie para um vírus (vírus Lloviu ), descoberto em morcegos miniópteros mortos (provavelmente hospedeiros incidentais). Cuevaviruses só foram reportados da Europa. Os cuevavírus são notáveis para genomas que expressam a proteína associada ao complexo de ribonucleoproteína (RNP) (VP24) e a proteína grande (L) de um mRNA bicistrônico ao invés de transcrições individuais (dianlovírus, ebolavírus, marburgvírus) (Negredo et al., 2011).

Genus Dianlovirus. Este gênero inclui uma espécie para um vírus (Měnglà vírus ), descoberto em morcegos pteropodídeos. Os Dianlovirus só foram reportados da China. A organização dos genomas dos dianlovírus é altamente reminiscente dos genomas do marburgvirus, mas eles contêm quatro em vez de apenas um gene sobreposto (Yang et al., 2019).

Genus Ebolavirus. Este gênero inclui seis espécies para seis vírus. Um destes vírus, o vírus Bombali (BOMV), foi detectado em morcegos molossidários (Goldstein et al., 2018). Dois vírus adicionais, o vírus Ebola (EBOV) e o vírus Reston (RESTV), são suspeitos de serem abrigados por morcegos como hospedeiros naturais. Cinco ebolavírus (Bundibugyo virus , EBOV, RESTV, Sudan virus , e Taï Forest virus ) são patogênicos para primatas não humanos. BDBV, EBOV, e SUDV são patógenos humanos altamente letais. Com base em relatos, o TAFV causou apenas um único caso de doença humana grave, mas não letal, e o RESTV, tanto quanto se sabe, só causou uma infecção humana inaparente. O RESTV também foi encontrado em suínos domésticos. O RESTV parece ser endêmico no sudeste asiático; todos os outros ebolavírus circulam na África (Kuhn et al., 2020). Os ebolavírus são notáveis por expressarem três proteínas distintas dos seus genes de glicoproteína (GP), uma estratégia que partilham com os cuevavírus (Negredo et al., 2011, Sanchez et al., 1996, Volchkov et al., 1995).

Genus Marburgvirus. Este gênero inclui uma espécie para dois vírus encontrados em morcegos pteropodídeos. Ambos vírus (Marburg virus e Ravn virus ) são patógenos humanos altamente letais que são endêmicos na África (Kuhn et al., 2020).

Piscine Host

Genus Striavirus. Este género inclui uma espécie para um vírus (Xīlǎng vírus ), descoberto em peixes-rã capturados (família Antennariidae) do Mar da China Oriental. Striavirus são notáveis para genomas que contêm nove sobreposições de genes, codificam pelo menos três proteínas sem homólogos óbvios noutros géneros de filovírus, e não codificam VP24 (Shi et al., 2018, Hume e Mühlberger 2019).

Genus Thamnovirus. Este género inclui uma espécie para um vírus (Huángjiāo vírus ), descoberto em filefish capturados (família Monacanthidae) do Mar da China Oriental. Thamnovirus são notáveis para genomas que codificam pelo menos uma proteína sem homólogos óbvios em outros gêneros de filovírus e não codificam a proteína matriz (VP40) ou VP24 (Shi et al.., 2018, Hume e Mühlberger 2019).

Virião

Morfologia

Morfologia do vírus (Figura 1.Filoviridae) foi estudada apenas para ebolavírus e marburgvírus e está descrita nas respectivas páginas do género.

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Figure 1.Filoviridae. A) Micrografia eletrônica de varredura de partículas do vírus Marburg (vermelho) brotando de um grivet infectado (Chlorocebus aethiops (Linnaeus, 1758)) Célula Vero E6. B) Micrografia eletrônica de transmissão de partículas do vírus Marburg (vermelho) encontrada tanto como partículas extracelulares como partículas em brotação de células Vero E6. As imagens são coloridas para maior clareza. Cortesia de John G. Bernbaum e Jiro Wada, NIH/NIAID/DCR/IRF-Frederick, Fort Detrick, MD, USA.

Propriedades físico-químicas e físicas

Propriedades físico-químicas e físicas foram descritas apenas para ebolavírus e marburgvírus individuais e estão descritas nas respectivas páginas do gênero.

Ácido nucléico

Genomas de filovírus são moléculas lineares não segmentadas de RNA de polaridade negativa. Os genomas variam de cerca de 15 kb (thamnovírus) a cerca de 19 kb (cuevavírus, ebolavírus, e marburgvírus) (Negredo et al., 2011, Shi et al., 2018, Feldmann et al., 1992, Sanchez et al., 1993).

Proteínas

Filovírus expressos de 6 a 10 proteínas. Os complexos RNP são compostos por uma molécula genómica de RNA e vários tipos de proteínas estruturais, sendo uma delas a proteína grande (L) (Ortín e Martín-Benito 2015).

Lípidos

O envelope filoviriano é derivado das membranas celulares hospedeiras e é considerado como tendo uma composição lipídica semelhante à da membrana plasmática celular hospedeira (Bavari et al., 2002). Algumas proteínas de filovírus podem ser aciláveis (Funke et al., 1995, Ito et al., 2001).

Carboidratos

Composição dos carboidratos foi descrita apenas para ebolavírus e marburgvírus individuais e está descrita nas respectivas páginas do gênero.

Organização e replicação do genoma

Genomas de filovírus são organizados como a maioria dos genomas de mononegavírus, com a ordem geral dos genes 3′-N-P-M-(G)-L-5′ (terminologia alternativa para filovírus: 3′-NP-VP35-VP40-(GP)-L-5′), mas diferem em que contêm genes adicionais (Figura 2.Filoviridae) (Negredo et al., 2011, Shi et al., 2018, Feldmann et al., 1992, Sanchez et al., 1993). As sequências extragénicas no extremo 3′-end (líder) e 5′-end (trailer) dos genomas filovírus são conservadas, e pequenas secções destas sequências finais são complementares. Genes de filovírus não-pescadores são flanqueados por sítios de iniciação e terminação (poliadenilação) transcripcionais conservados, tipicamente contendo o pentamer altamente conservado 3′-UAAAUU-5′. Os genes podem ser separados por sequências intergênicas não conservadas ou sobreposições. A maioria dos genes possui regiões relativamente longas 3′- e 5′-noncoding regions (Kuhn et al., 2020, Hume and Mühlberger 2019, Brauburger et al., 2015).

Figure 2.Filoviridae. Representação esquemática da organização do genoma filovírus. Os genomas são desenhados à escala. Cortesia de Jiro Wada, NIH/NIAID/DCR/IRF-Frederick, Fort Detrick, MD, USA.

As estratégias de replicação dos filovírus (Figura 3.Filoviridae) só foram estudadas em profundidade usando EBOV e MARV e são discutidas nos respectivos subcapítulos.

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Figure 3.Filoviridae. Ciclo de replicação dos filovírus (possivelmente excluindo striaviruses e thamnoviruses). Os viriões fixam-se aos factores de fixação da superfície da célula (Ys laranja) e são levados para a célula via endocitose (Davey et al., 2017). As glicoproteínas filoviriônicas (clubes amarelos) ligam-se ao NPC intracelular endossômico 1 (NPC1, ziguezague branco) e catalisam a fusão de membranas virais e celulares para liberar o complexo RNP filoviral (hélice verde) (Carette et al., 2011, Côté et al., 2011, Ng et al., 2014). O complexo de polimerase (composto por VP35 e L ) transcreve os filovírus mRNAs, que são traduzidos em proteínas filovírus, e replica o RNA genômico do filovírus através de intermediários antigenômicos (Brauburger et al., 2015). O RNA genômico e o RNA antigenômico ocorrem apenas como complexos de ribonucleoproteínas, que servem como modelos para replicação e/ou transcrição. A montagem de proteínas filovirais e genomas progenitores ocorre no citoplasma e resulta no brotar e libertação de viriões na membrana plasmática (Kolesnikova et al., 2017). Cortesia de Jiro Wada, NIH/NIAID/DCR/IRF-Frederick, Fort Detrick, MD, EUA.

Biologia

Filovírus parecem ser endêmicos na África Ocidental (BOMV, EBOV, MARV, TAFV), África Média (BDBV, EBOV, MARV), África Oriental (BDBV, SUDV, MARV, RAVV), África Austral (MARV), Ásia Oriental (HUJV, MLAV, RESTV, XILV), Sudeste Asiático (RESTV), e Europa Oriental e Meridional (LLOV). Os hospedeiros de filovírus naturalmente infectados são morcegos (BOMV, LLOV, MARV, RAVVV, provavelmente também ebolavírus), provavelmente peixes actinoptéricos (HUJV, XILV), e porcos domésticos (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).

Antigenicidade

Devem à ausência de replicação de cuevavirus, striavirus, e thamnovirus isolados, não foram feitos estudos de antigenicidade de pan-filovírus.

Critérios de demarcação de gênero

Comparação sequencial aérea (PASC) usando genomas de filovírus codificados-completos é a principal ferramenta para a demarcação do gênero filovírus. Seqüências genômicas de filovírus de diferentes gêneros diferem umas das outras por ≥55% (Bào et al., 2017). Características genômicas, tais como número e localização de sobreposições de genes, número de quadros de leitura abertos (ORFs) e/ou genes, hospedeiro de filovírus e distribuição geográfica, e patogenicidade dos filovírus para diferentes organismos também são levadas em consideração para a atribuição do gênero.

Derivação de nomes

Filoviridae: do latim filum, “thread”, referindo-se à morfologia das partículas de filovírus.

Relações dentro da família

Relações filoviridae em toda a família foram estabelecidas a partir de árvores de probabilidade máxima geradas usando sequências de genoma completo ou completo (Figura 4.Filoviridae) ou por análise filogenética de sequências RdRP (Wolf et al., 2018).

Figure 4.Filoviridae. Relações filogenéticas dos filovírus. Árvore de probabilidade máxima (de raiz média) inferida pelo uso de genomas de filovírus codificados completos ou completos demonstra os seis clades (gêneros) distintos da família. As sequências foram alinhadas usando Clustal-Omega versão 1.2.1 (http://www.clustal.org/omega/) e foram curadas manualmente na versão Geneious R9 (http://www.geneious.com). As árvores foram inferidas em FastTree versão 2.1 (Price et al., 2010) usando um modelo General Time Reversible (GTR) com 20 categorias Gamma-rate, 5.000 bootstrap replicates, e parâmetros de busca exaustiva (-slow) e pseudocontas (-pseudo). Números próximos a nós nas árvores indicam valores de bootstrap em forma decimal. Os ramos das árvores são escalados para substituições de nucleotídeos por local. Dicas de ramos indicam números de adesão ao GenBank. Análise cortesia de Nicholas Di Paola, USAMRIID, Fort Detrick, MD, USA. Esta árvore filogenética e o alinhamento da sequência correspondente estão disponíveis para download na página de Recursos.

Relações com outros taxa

Filovírus estão intimamente relacionados a paramixovírus (Mononegavirales: Paramyxoviridae), pneumovírus (Mononegavirales: Pneumoviridae), e sunviruses (Mononegavirales: Sunviridae) (Wolf et al, 2018).

Vírus relacionados, não classificados

Filovírus não classificados (filovírus adicionais não classificados que são prováveis membros de gêneros existentes estão listados em descrições de gêneros individuais).

Nome do vírus	Número de adesão	Referência
BtFiloYN2162	KX371873	(Yang et al., 2017)
BtFiloYN2176	KX371874	(Yang et al.., 2017)
BtFiloYN2180	KX371875	(Yang et al., et al.., 2017)
BtFiloYN2181	KX371876	(Yang et al.., 2017)
BtFiloYN2190	KX371879	(Yang et al., 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)

Nomes de vírus e abreviaturas de vírus, não são designações oficiais do ICTV.

taxas dos membros

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