Die Geminiviridae sind eine Familie von DNA-Viren, die verschiedene Pflanzenarten infizieren. Sie werden durch verschiedene Insekten übertragen. Sie sind Pathogene mit agrarwirtschaftlicher Bedeutung.

Aufbau Virion mini|Schematische Zeichnung von Geminiviridae-Partikeln Die Virionen (Virusteilchen) der Geminiviren besitzen ein unbehülltes Kapsid, das eine Länge von etwa 38 nm und ein Durchmesser von etwa 22 nm aufweist. Das Kapsid besitzt entlang der Hälfte der Längsseite eine Einschnürung. Durch die Einschnürung wird das Kapsid in zwei ungefähr gleiche Hälften von ikosaedrischerer Struktur mit einer Triangulationszahl von eins unterteilt, woher der Name Geminiviridae () stammt. Im Zellkern der Wirtszelle wird die virale einzelsträngige (+)-Strang-DNA ins Kapsid verpackt.

Genom mini|Genomkarte der Gattung Capulavirus Geminiviren besitzen – wie auch Circoviren und Nanoviren – ein vergleichsweise kleines Genom aus einem einzelsträngigen zirkulären DNA-Molekül mit ambisense-Polarität von etwa 2,5–3,1 Kilobasen Länge mit zwei gegenläufigen offenen Leserastern. Bei manchen Begomoviren (z. B. AbMV) ist das Genom zweiteilig () mit zwei DNA-Strängen von je 2,6–2,8 Kilobasen, weshalb eine Infektion erst durch zwei Begomoviren mit unterschiedlichen Genomhälften erfolgen kann. Geminiviren sind möglicherweise aus einem Plasmid der Phytoplasma spp. entstanden. Die Genome der Geminiviren können bei einer Koinfektion zweier oder mehrerer Geminiviren rekombinieren. Das Genom wird durch die DNA-Polymerase der Wirtszelle im Zellkern einer Pflanzenzelle per rolling circle replication repliziert. Das virale Protein Rep schneidet die virale DNA im Replikationsursprung und leitet damit die Replikation ein.ZKBS: , Az.: 6790-10-98, September 2010 Die Replikation beginnt an inverted repeats bei der konservierten Nonanukleotid-Sequenz TAATATTAC, die möglicherweise eine stem loop-Sekundärstruktur ausbildet.

Proteine Das Genom codiert für die Proteine Rep und CP (von ). Rep ist eine Endonuklease und leitet die Replikation des viralen Genoms ein. CP ist das Kapsidprotein und ist ein essentieller Bestandteil bei der Replikation des Genoms.

Replikationszyklus Geminiviren werden nach der Aufnahme in die Zelle aus dem Zytosol durch einen Zellkernimport in den Zellkern geschleust. Dort initiiert Rep die Replikation der viralen DNA durch die DNA-Polymerase der Wirtszelle unter Beteiligung des CP und die Transkription. Die virale mRNA wird ins Zytosol geschleust, wo am Ribosom die viralen Proteine erzeugt werden. Die viralen Proteine werden in den Zellkern geschleust, lagern sich zusammen und binden virale DNA, wodurch die Virionen gebildet werden. Die Viren verlassen die Zelle unter anderem durch Knospung. Es ist bisher unklar, zu welchen Anteilen die Transmission durch Virionen oder über Desmosomen durch virale DNA mit gebundenem CP erfolgt.

Systematik Geminiviridae ist die größte Familie einzelsträngiger DNA-Viren. Das Mastreviren werden durch verschiedene Zikaden übertragen, z. B. Das Maize streak virus und African streak viruses durch Cicadulina mbila (Zwergzikaden). Curtoviren und Topocuviren werden durch Buckelzirpen übertragen, z. B. das Tomato pseudo-curly top virus durch Micrutalis malleifera (Smiliinae). Begomoviren werden durch die Weiße Fliege Bemisia tabaci übertragen.

Die Familie Geminiviridae umfasst mit Stand 20. März 2026 (MSL #41v1) folgende Gattungen (ehemalige Typusspezies sind mit (*) markiert):ICTV: Taxonomy Browser.ICTV: Virus Metadata Resource (VMR).

Gattung Becurtovirus Spezies Becurtovirus betae (*) mit Spezies Becurtovirus exomis mit Spezies Becurtovirus spinaciae mit alias

Gattung BegomovirusSIB: Begomovirus, auf: ViralZone (466 Spezies)

Gattung Capulavirus Spezies Capulavirus betae mit Spezies Capulavirus euphorbiae (*) mit Spezies Capulavirus medicagonis mit Spezies Capulavirus phaseoli mit Spezies Capulavirus plantagonis mit Spezies Capulavirus trifolii mit

Gattung Citlodavirus Spezies Citlodavirus broussonetiae mit Spezies Citlodavirus camelliae mit Spezies Citlodavirus citri (*) mit Spezies Citlodavirus passiflorae mit

Gattung Cobecusvirus Spezies Cobecusvirus phaseoli mit

Gattung CurtovirusSIB: Curtovirus, auf: ViralZone Spezies Curtovirus armoraciae mit Spezies Curtovirus betae (*) mit , , … Spezies Curtovirus spinaciae mit

Gattung Eragrovirus (monotypisch) Spezies Eragrovirus curvulae (*) mit

Gattung Grablovirus Spezies Grablovirus pruni mit (PrLV) Spezies Grablovirus silvestris Spezies Grablovirus vitis (*) mit alias , , (GRBV, GRBaV, GRLaV), ruft Rotfleckenkrankheit der Weinrebe ( , GRBD) hervor.

Gattung Maldovirus Spezies Maldovirus junci mit Spezies Maldovirus mali mit Spezies Maldovirus vitis mit

Gattung Mastrevirus (55 Spezies)SIB: Mastrevirus, auf: ViralZone Spezies Mastrevirus arietini mit Spezies Mastrevirus avenae mit (ODV) Spezies Mastrevirus axonopi mit Spezies Mastrevirus bothriochloae mit Spezies Mastrevirus bourbonense mit Spezies Mastrevirus brachypodiumprimi mit Spezies Mastrevirus brachypodiumsecundi mit Spezies Mastrevirus bromi mit (Trespen-Mosaikvirus?) Spezies Mastrevirus cenchris mit Spezies Mastrevirus chloris mit Spezies Mastrevirus cicerosis mit Spezies Mastrevirus cicerparvi mit Spezies Mastrevirus ciliaris mit Spezies Mastrevirus crocis mit Spezies Mastrevirus didactylae mit Spezies Mastrevirus digitariae mit Spezies Mastrevirus dilatati mit Spezies Mastrevirus eleusinae mit Spezies Mastrevirus eragrostis mit Spezies Mastrevirus eragrostisminoris mit Spezies Mastrevirus erythrodiplaxis mit Spezies Mastrevirus flavaparvi mit Spezies Mastrevirus flavi mit Spezies Mastrevirus fulleri mit Spezies Mastrevirus hordei mit , inkl. (BDV)NCBI: Barley dwarf virus (no rank) Spezies Mastrevirus ipomoeae mit Spezies Mastrevirus melenis mit Spezies Mastrevirus mexicoenses mit Spezies Mastrevirus miscanthi mit Spezies Mastrevirus nomiaes mit Spezies Mastrevirus oryzaprimi mit Spezies Mastrevirus oryzasecundi mit Spezies Mastrevirus panici mit Spezies Mastrevirus paspali mit Spezies Mastrevirus purpureis mit Spezies Mastrevirus rubrumprimi mit Spezies Mastrevirus rubrumsecundi mit Spezies Mastrevirus sacchari mit Spezies Mastrevirus saccharofficinari mit Spezies Mastrevirus saccharumalbusvenae mit Spezies Mastrevirus saccharumbourbonense mit Spezies Mastrevirus saccharumegyptense mit Spezies Mastrevirus saccharumpallidi mit Spezies Mastrevirus saccharumstriati mit Spezies Mastrevirus sorghi mit Spezies Mastrevirus sporoboprimi mit Spezies Mastrevirus sporobosecundi mit Spezies Mastrevirus storeyi (*) mit Spezies Mastrevirus striatis mit Spezies Mastrevirus tabaci mit Spezies Mastrevirus tripterygiis mit Spezies Mastrevirus tritici mit Spezies Mastrevirus urochloae mit Spezies Mastrevirus urochloareunionenses mit Spezies Mastrevirus virgati mit

Gattung Mulcrilevirus Spezies Mulcrilevirus broussonetiae mit Spezies Mulcrilevirus mori (*) mit alias

Gattung Oleurovirus Spezies Oleurovirus oleae

Gattung Opunvirus Spezies Opunvirus opuntiae (*) mit (Opuntia-Virus 1)

Gattung Pylecuvirus Spezies Pylecuvirus petroselini (*) mit (PYLCV)

Gattung Topilevirus Spezies Topilevirus lycopersici mit (Tomaten-Geminivirus 1) Spezies Topilevirus solani (*) mit

Gattung TopocuvirusSIB: Topocuvirus, auf: ViralZone (monotypisch) Spezies Topocuvirus solani (*) mit

Gattung Turncurtovirus Spezies Turncurtovirus brassicae (*) mit Spezies Turncurtovirus rapae mit Spezies Turncurtovirus sesami mit

Gattung Welwivirus Spezies Welwivirus mirabilis mit (WMaGVB) Spezies Welwivirus welwitschiae mit (WMaGVA)

Als Kladen/Genera/Spezies der Geminiviridae ohne genauere Zuordnung vorgeschlagen: Genus „Baminivirus“NCBI Taxonomy Browser: Baminivirus Ng et al. 2012, Nucleotide: Baminivirus isolate BamiV, complete genome, Accession: JQ898331. Spezies „“ (BamiV) Genus „Niminivirus“NCBI Taxonomy Browser: Niminivirus Ng et al. 2012; Nucleotide: Niminivirus isolate NimiV, complete genome, Accession: JQ898332. Spezies „“ (NimiV)

Helferviren Die Geminiviridae können als Helferviren der Satellitenviren aus der Familie Tolecusatellitidae und der Unterfamilie Geminialphasatellitinae der Alphasatellitidae dienen.

Literatur G. P. Martelli et al.: Family Geminiviridae. In: A. M. Q. King, M. J. Adams, E. B. Carstens, E. J. Lefkowitz (Hrsg.): Virus Taxonomy. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Amsterdam 2012, ISBN 978-0-12-384684-6. D. M. Knipe, Peter M. Howley, D. E. Griffin (Hrsg.): Fields Virology. 5. Auflage. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7 ().

Weblinks

Viralzone: Geminiviridae ICTV: Index of Viruses – Geminiviridae. In: ICTVdB – The Universal Virus Database, version 4. Büchen-Osmond, C. (Hrsg.), Columbia University, New York 2009. ncbi.nlm.nih.gov Description of Plant Viruses

Einzelnachweise Grapevine Red Blotch Disease (GRBaV). University of California, Agriculture and Natural Reserves. UCCE Sonoma county. Björn Krenz, Marc Fuchs, Jeremy R. Thompson: Grapevine red blotch disease: A comprehensive Q&A guide. In: PLOS Pathogens, 12. Oktober 2023; doi:10.1371/journal.ppat.1011671 (). Dazu: Auch Riesling in Gefahr: Ein Virus bedroht die globale Weinproduktion. Auf: n-tv.de vom 15. November 2023. Terry Fei Fan Ng, Rachel Marine, Chunlin Wang, Peter Simmonds, Beatrix Kapusinszky, Ladaporn Bodhidatta, Bamidele Soji Oderinde, K. Eric Wommack, Eric Delwart: High variety of known and new RNA and DNA viruses of diverse origins in untreated sewage. In: Journal of Virology, Band 6, Nr. 2), 18. Oktober 2012, S. 12161–12175; (). Siehe insbes. Supplement zjv022126791so1 (pdf). Sudarsana Poojari, Olufemi J. Alabi, Viacheslav Y. Fofanov, Rayapati A. Naidu: A leafhopper-transmissible DNA virus with novel evolutionary lineage in the family geminiviridae implicated in grapevine redleaf disease by next-generation sequencing. In: PLoS One. Band 8, Nr. 6, 5. Juni 013, S. e64194; doi:10.1371/journal.pone.0064194. Dazu Korrektur vom 15. Januar 2016; doi:10.1371/journal.pone.0147510 (). Achim Quaiser, Mart Krupovic, Alexis Dufresne, André-Jean Francez, Simon Roux: Diversity and comparative genomics of chimeric viruses in Sphagnum-dominated peatlands. In: Virus Evolution, Band 2, Nr. 2, Juli/Oktober 2016, vew025; (). Siehe insbes. Fig. 3.

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