Pclasvirinae ist die Bezeichnung für eine Unterfamilie von Viren der (Klasse Caudoviricetes), die Bakterien verschiedener Arten (Spezies) infizieren. Bakterielle Viren werden generell auch Bakteriophagen genannt. Als Mitglieder der Klasse Caudoviricetes haben die Pclasvirinae einen Kopf-Schwanz-Aufbau, d. h. sie bestehen aus einem Kopf (dem eigentlichen ikosaedrischen Kapsid) und einem „Schwanz“, verbunden am „Nacken“ () durch ein Verbindungsteil („Connector“ oder ).
Beschreibung Die Viren (d. h. Phagen) der Unterfamilie Pclasvirinae sind alle als Mitglieder des Clusters P von Mycobacterium-Phagen in der Actinobacteriophagen-Datenbank (PhagesDB) definiert. Dies wird durch die phylogenetische Analyse der großen Terminase-Untereinheit gestützt.
Eine genaue Analyse der im Phagen-Genom kodierten Proteine zeigt die Unterschiede zwischen den Subclustern/Gattungen bzw. den Spezies. Beispielsweise gehören zu den BigNuz-spezifischen Proteinen (mit mehr als 100 Aminosäuren) gp30, gp54, gp62, gp70 und gp71, während für Phayonce gp21, gp23, gp29, gp32 und gp82 spezifisch sind. Ein Protein, das spezifisch für den Fishburnevirus-Cluster P1 ist, ist ein DNA-bindendes Protein mit HTH Motiv. Es kommt u. a. im Mycobacterium-Phage Brusacoram (Spezies Fishburnevirus brusacoram) vor, ist allerdings im Mycobacterium-Phage Jebeks (Spezies Fishburnevirus jebeks) nicht annotiert.
Terminase Das den Mitgliedern des Realms Duplodnaviria gemeinsame Enzym Terminase verpackt dieVirus-DNA in das Kapsid. Das aus zwei Untereinheiten (einer großen und einer kleinen) bestehende Enzym findet die mithilfe der kleinen Untereinheit die Virus-DNA im Zellinneren der Wirtszelle, spaltet die Concatemere und erzeugt so die Enden („Termini“, Plural von „Terminus“) des Genoms. Sie bindet dabei an eines der beiden freien Enden und dockt damit anschließend an den Kapsideingang. Mithilfe der Energie aus der ATP-Hydrolyse an ihrer großen Untereinheit beginnt sie dann, die DNA von außerhalb des Kapsids ins Innere zu transportieren.
Gattungen und Subcluster Liste der Subcluster vs. Gattungen im Detail: Subcluster Gattung repräsentative(r)Phage(n) Genomlänge(bp) GC(%) P1 Fishburnevirus FishburneMalithiDonovanJebeksBrusacoram 47.1094687047.16245.58047618 67,367,167,267,367,0 P2 Tortellinivirus Tortellini 49.658 65,8 P3 Xaviavirus Xavia 49.808 65,9 P4 Bignuzvirus BigNuz 48.984 66,7 P5 Phayoncevirus PhayonceThulaThula 49.20350.415 66,766.5 P6 Purkyvirus Purky 50.513 66,4
Bignuzvirus Die Viruspartikel der Gattung Bignuzvirus haben den für Mitglieder der Klasse Caudoviricetes typischen Kopf-Schwanz-Aufbau ohne Virushülle. Der ikosaedrische Kopf hat einen Durchmesser von ca. 80 nm, der nicht-kontraktile Schwanz eine Länge von ca. 350 nm. Sie besitzen ein lineares dsDNA-Genom von ca. 69–71 kbp (Kilobasnpaaren) mit ca. 77–82 Genen. Die Replikation findet im Zytoplasma der Wirtszelle statt. Sie umfasst folgende Schritte: Adsorption (Anheftung): Der Phage bindet über seine Schwanzfasern an Adhäsionsrezeptoren der Zielzelle. Freisetzung der Virus-DNA in das Zytoplasma der Wirtszelle durch das Freisetzungssystem des langen, flexiblen Schwanzes Transkription und Translation der „frühen“ Gene. Replikation der DNA des Virusgenoms. Transkription und Translation der „späten“ Gene. Zusammenbau (Assembly) eines leeren Prokapsids und Verpackung des Genoms. Zusammenbau (Assembly) eventuell vorhandener Schwanzfaserngemäß Schemazeichnung bei BigNuz nicht vorhanden und des Schwanzes. Die reifen Viruspartikel (Virionen) werden durch Lyse aus der Wirtszelle freigesetzt.
Die Gattung ist benannt nach dem ersten isolierten Vertreter, Mycobacterium-Phage BigNuz (ursprünglich BigNaz). Dieser Phage wurde 2010 von Zethembiso Ngcobo (Universität von KwaZulu-Natal) in Umlazi, Durban (Südafrika) aus lehmigem, feucht-warmen Boden isoliert. Sein 48.984 bp langes Genom besitzt 12 nt (Nukleotide) lange kohäsive 3'-Enden (CCTGCCCCCCCG). BigNuz bildet große Plaques ( ) mit einem völlig klaren Zentrum, aber einer nur getrübten Umgebung. Der Phagenname scheint ein Kofferwort zu sein aus „big“, „Natal“, dem Füllsel ‚u‘ und „Zulu“ (ursprünglich „Natal“ & „Zulu“).
Dieser Phage wird (als Referenz) mit dem nachfolgend 2014 von Naazneen Adam (ebenfalls Universität von KwaZulu-Natal) vom etwas feuchten Bodden eines Koriander-Gartens isolierten Mycobacterium-Phagen Nazo in die Spezies Bignuzvirus bignuz klassifiziert.
Fishburnevirus Die Gattung ist benannt nach dem ersten sequenzierten Vertreter dieser Gattung, dem Mycobacterium-Phagen Fishburne. Dieser wurde 2011 per Anreicherung von Mycobacterium smegmatis mc²155 aus Bodenproben aus Charleston (South Carolina) isoliert. Sein Genom besitzt 12 nt (Nukleotide) lange kohäsive 3'-Enden (CCCGCCCCCCGA).
Die Bodenprobe für den Mycobacterium-Phagen Malithi (Spezies Fishburnevirus malithi, früher Mycobacterium-Virus Malithi) wurde von Lungile Marcia Mbambo (Universität von KwaZulu-Natal) aus einem Garten in KwaMashu (KwaZulu-Natal, Südafrika) entnommen. Der Phage zerstörte auch in niedrigen Verdünnungen bereits am zweiten Tag alle Bakterienzellen auf der festen Agaroberfläche, was darauf hindeutet, dass er die Umgebung dominiert. Der Name des Phagen nimmt Bezug auf dieses Verhalten – Malithi bedeutet „Königin des Krieges“ (isiZulu); außerdem besteht eine Ähnlichkeit mit dem Namen des Finders.
Tortellinivirus Die Gattung ist benannt nach dem ersten sequenzierten Vertreter dieser Gattung, dem Mycobacterium-Phagen Tortellini. Der temperente Phage Tortellini wurde 2013 von Jessica Schipper und Christian Erchinger im Rahmen des Programms „Science Education Alliance-Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science“ an der University of Colorado in Boulder, USA, isoliert. Als Wirtsbakterium diente allerdings Gordonia terrae 3612. Das Genom besitzt 12 nt (Nukleotide) lange kohäsive 3'-Enden (CCTGCCGCCCGC).
Xaviavirus Diese (mit Stand 20. März 2026, MSL#41v1) monotypische Gattung ist nach ihrem einzigen Virus, dem Mycobacterium-Phagen Xavia benannt. Im Jahr 2017 isolierte Stephon Scott (Morehouse College, Atlanta, Georgia, USA) diesen temperenten Phagen aus verschmutztem Wasser auf Mycobacterium smegmatis mc²155 im Rahmen des Programms „Science Education Alliance-Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science“. Die Actinobacteriophage Database (PhagesDB) ordnet dieses Virus dem Subcluster P3 zu. Sein Genom besitzt 12 nt (Nukleotide) lange kohäsive 3'-Enden (CCTGCCGCCCGA).
Purkyvirus Diese (mit Stand 20. März 2026, MSL#41v1) ebenfalls monotypische Gattung ist nach ihrem einzigen Virus, dem Mycobacterium-Phagen Purky benannt. Im Jahr 2013 isolierte Taylor Purks (Howard University, Washington, D.C., USA) diesen (nach ihm benannten) temperenten Phagen aus verschmutztem Wasser auf Mycobacterium smegmatis mc²155 im Rahmen des Programms „Science Education Alliance-Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science“. Die PhagesDB ordnet dieses Virus dem Subcluster P6 zu. Sein Genom besitzt 11nt (Nukleotide) lange kohäsive 3'-Enden (CCTGCCGCCCG).
Systematik Die folgende Systematik umfasst alle bestätigten Gattungen und Spezies nach dem (ICTV) mit Stand 20. März 2026 (MSL #41v1) und (ohne Vollständigkeit) weitere Vorschläge nach der Taxonomie des (NCBI) und der PhagesDB mit Stand 8. Juni 2026:
Unterfamilie Pclasvirinae (Cluster P; Morphotyp: Siphoviren)
Gattung Bignuzvirus (früher Bignuzlikevirus, Subcluster P4) Spezies Bignuzvirus bignuz, mit Mycobacterium-Phage BigNuz (alias bignuz) und Mycobacterium-Phage Nazo
Gattung Fishburnevirus (Subcluster P1; 16 Spezies) Spezies Fishburnevirus brusacoram, mit Mycobacterium-Phage Brusacoram, Mycobacterium-Phage StevieRay und Mycobacterium-Phage Thespis Spezies Fishburnevirus donovan, mit Mycobacterium-Phage Donovan und Mycobacterium-Phage Techage – beide im Subcluster P1 Spezies Fishburnevirus fishburne (früher Mycobacterium-Virus Fishburne), mit Mycobacterium-Phage Fishburne Spezies Fishburnevirus jebeks, mit Mycobacterium-Phage Jebeks Spezies Fishburnevirus jung, mit Mycobacterium-Phage Jung Spezies Fishburnevirus malithi (früher Mycobacterium-Virus Malithi), mit Mycobacterium-Phage Malithi und Mycobacterium-Phage Camster Spezies Fishburnevirus shipwreck, mit Mycobacterium-Phage Shipwreck Spezies Fishburnevirus willsammy, mit Mycobacterium-Phage Willsamm Spezies … (ICTV-bestätigt) Spezies „“ Spezies „“ Spezies „“ Spezies „“ Spezies „“ Spezies „“ Spezies „“ Spezies „“ Spezies „“ Spezies „…“ (Vorschläge)
Gattung Phayoncevirus (Subcluster P5) Spezies Phayoncevirus phayonce (früher Mycobacterium-Virus Phayonce, ehemalige Typusart), mit Mycobacterium-Phage Phayonce Spezies Phayoncevirus thulathula, mit Mycobacterium-Phage ThulaThula
Gattung Purkyvirus (Subcluster P6) Spezies Purkyvirus purky, mit Mycobacterium-Phage Purky
Gattung Tortellinivirus (Subcluster P2) Spezies Tortellinivirus tortellini (Mycobacterium-Virus Tortellini), mit Mycobacterium-Phage Tortellini
Gattung Xaviavirus (Subcluster P3) Spezies Xaviavirus xavia, mit Mycobacterium-Phage Xavia
Namensherkunft Die Bezeichnung der Unterfamilie Pclasvirinae beinhaltet das Siegel „PCLAS“, das aus dem P-Cluster der Actinobacteriophagen-Datenbank PhagesDB abgeleitet ist.
Anmerkungen
Einzelnachweise ICTV Taxon Details: Subfamily: Pclasvirinae. ICTV: Taxonomy Browser. ICTV: Virus Metadata Resource (VMR). Andrew M. Kropinski, Jens H. Kuhn, Evelien M. Adriaenssens: Create one (1) new subfamily, Pclasvirinae, including two new (2) genera and one existing genus in the family Siphoviridae. ICTV Approved Proposals: 2016.037a-mB.A.v1.Pclasvirinae (PDF; 0,7 MB), Juni 2016.Vorschläge zu den einzelnen Subtaxa findet man über den ICTV Taxonomy Browser per „Click for Details“, und dort beim untersten Eintrag zu „Proposal“. NCBI Taxonomy Browser: Pclasvirinae. SIB: Bignuzvirus. Auf: ViralZone. Cluster P. Auf: PhagesDB. Mit vielen Fotos.
Welkin H. Pope, Charles A. Bowman, Daniel A. Russell, Deborah Jacobs-Sera, David J. Asai, Steven G. Cresawn, William R. Jacobs Jr, Roger W. Hendrix, Jeffrey G. Lawrence, Graham F. Hatfull et al.: Whole genome comparison of a large collection of mycobacteriophages reveals a continuum of phage genetic diversity. In: eLife, Band 4, 28. April 2015, S. e06416; , , PMID 25919952, PhagesDB:666 ().
Kategorie:Virusunterfamilie Kategorie:Bakteriophage