Die Familie der Picornaviren (Picornaviridae) umfasst unbehüllte Viren mit einer einzelsträngigen, linearen RNA mit positiver Polarität als Genom. Die Viren dieser Familie gehören mit einer Größe von 22 bis 30 nm zu den kleinsten Viren, was zur Namensgebung pico (lat. für sehr klein) und rna für das Genom führte.
Picornaviren kommen bei einer Vielzahl von Wirbeltieren vor und verursachen sehr unterschiedliche Erkrankungen, z. B. eine harmlose Erkältung, Durchfallerkrankungen, Schleimhautentzündungen oder Infektionen des Zentralnervensystems. Die zahlreichen Arten der Picornaviren werden typischerweise in viele Subtypen unterteilt, da sie sich durch eine große Oberflächenvarianz und die damit einhergehende antigenetische Variabilität auszeichnen; bislang wurden ca. 370 Typen klassifiziert. Wichtige Vertreter der Picornaviridae sind beispielsweise beim Menschen das Hepatitis-A-Virus, in der Gattung Enterovirus das Poliovirus, die Rhinoviren (häufigste Erreger von Erkältungskrankheiten) und die Coxsackie-Viren, bei Tieren das Maul-und-Klauenseuche-Virus.
Morphologie mini|Schematischer Aufbau eines Virions der Picornaviridae Die Virionen (Viruspartikel) der Picornaviridae haben eine runde Gestalt und sind etwa 22–30 nm im Durchmesser groß. Sie bestehen aus einem unbehüllten, ikosaedrischen Kapsid, das aus vier Virusproteinen VP1, VP2, VP3 und VP4 aufgebaut ist. Bei einigen Virusspezies ist noch ein Vorläuferprotein VP0 in geringen Mengen im Kapsid enthalten, aus dem während der Reifung der Partikel durch proteolytische Spaltung die Proteine VP2 und VP4 entstehen. Die vier Strukturproteine VP1-4 bilden zusammen ein Kapsomer, bei dem das VP4 die innere Kapsidseite auskleidet und über seine positiv geladenen Aminosäurereste mit der viralen RNA assoziiert ist. In einem Picornavirus-Kapsid lagern sich 60 Kapsomere zu einem Ikosaeder (T=1) zusammen. Die Oberfläche des Virions wird nur von den drei Proteinen VP1-3 gebildet, so dass nur diese für die antigenetischen Eigenschaften und die Einteilung in Serotypen verantwortlich sind.
Die Picornaviren sind aufgrund der Abwesenheit einer Virushülle sehr stabil gegenüber Alkoholen (Ethanol, 2-Propanol) und milden Detergenzien (Seife). Die Spezies der Gattungen Enterovirus und Hepatovirus sind darüber hinaus auch in Gegenwart starker Detergentien und längere Zeit bei pH-Werten unter 3,0 stabil, was ihnen eine außergewöhnliche Umweltresistenz verleiht. Aufgrund dieser Säurestabilität werden die Viren dieser beiden Gattungen auch durch das saure Milieu im Magen nicht inaktiviert; daher geht der Infektionsweg dieser Viren überwiegend über den Verdauungstrakt, von dem aus sie auch weitere Zielorgane (ZNS, Lunge) erreichen können. Dafür sind Enteroviren empfindlich gegenüber Austrocknen sowie mäßigem Erhitzen (50 °C). Alle anderen säurelabilen Picornaviren infizieren durch Tröpfchen- und Schmierinfektion bevorzugt den Nasen-Rachen-Raum. Rhinoviren sind empfindlicher; sie sind nur bei einem pH-Wert von 6,0-7,5 stabil und äußerst temperaturempfindlich.
Genom mini|Genom der Picornaviridae Das virale Genom besteht aus einer einzelsträngigen RNA mit positiver Polarität. Die Länge der RNA variiert zwischen den Gattungen von 7,2 (Rhinoviren) bis 8,5 (Aphthovirus) kB. Zwischen zwei nichtcodierenden Bereichen am 3'- und liegt ein einziger offener Leserahmen (ORF) für ein virales Vorläufer-Polyprotein, das noch während der Translation in einzelne Virusproteine gespalten wird. Am befindet sich ein für positivsträngige RNA-Viren typischer poly-A-Schwanz. Der RNA-Abschnitt am vor dem Startcodon ist durch zahlreiche Basenpaarungen innerhalb des RNA-Moleküls zu einer komplexen Sekundärstruktur gefaltet, die funktionell die Aktivität einer IRES (internal ribosomal entry site) zeigt. Diese Struktur dient der Initiation der Translation an den Ribosomen und wurde erstmals bei Picornaviren beschrieben.
Systematik Die folgende Systematik entspricht dem ICTV-Stand vom März 2020,ViralZone: ICTV 2016 Master Species List #31 with Acronyms, (Excel XLSX), SIB Swiss Institute of Bioinformatics ergänzt um die vorgeschlagene Einteilung in sog. Supergruppen (im Rang von Unterfamilien) und weitere vorgeschlagene Gattungen (in Anführungszeichen).Genus supergroups, The Picornavirus Pages (2006–2019), The Pirbright Institute, UK Es ist nur eine Auswahl der Spezies angegeben. Im März 2021 hat das ICTV die Supergruppen als Unterfamilien anerkannt.ICTV: ICTV Master Species List 2021.v1, New MSL including all taxa updates since the 2020 release, March 2022 (MSL #37)
Ordnung Picornavirales Familie Picornaviridae Unterfamilie Caphthovirinae (ehemals „Supergruppe 1“) Gattung Ailurivirus Gattung Aphthovirus Gattung Bopivirus Gattung CardiovirusSIB: Cardiovirus, auf: ViralZoneNCBI: Cardiovirus (genus) Spezies Cardiovirus A (mit Encephalomyocarditis virus = ECM-Virus, Mengovirus) Spezies Cardiovirus B (mit Theiler's murine encephalomyeltits virus = TMEV, Theilovirus) Spezies Cardiovirus C (mit Boone Cardiovirus = BCV) Gattung CosavirusEda Altan, Kristen Aiemjoy, Tung G. Phan, Xutao Deng, Solomon Aragie, Zerihun Tadesse, Kelly E. Callahan, Jeremy Keenan, Eric Delwart: Enteric virome of Ethiopian children participating in a clean water intervention trial, in: Plos One, 16. August 2018, doi:10.1371/journal.pone.0202054 Gattung Erbovirus Gattung Hunnivirus Gattung Malagasivirus Gattung Mischivirus Gattung Mosavirus Gattung Mupivirus Gattung Senecavirus Gattung Teschovirus Gattung Torchivirus Gattung Tottorivirus Unterfamilie Kodimesavirinae (ehemals „Supergruppe 2“) Gattung Danipivirus Gattung Dicipivirus Gattung GallivirusNCBI: Gallivirus (genus) Spezies Gallivirus A (mit Truthahn-Gallivirus alias Turkey gallivirus) Spezies „Hühner-Gallivirus 1“ alias „Chicken gallivirus 1“ Spezies „Gallivirus Pf-CHK1/GV“ Spezies „Red-necked stint gallivirus“ Gattung Hemipivirus Gattung KobuvirusNCBI: Kobuvirus (genus) Spezies Aichivirus A Spezies Aichivirus B Spezies Aichivirus C Spezies Aichivirus D Spezies Aichivirus E Spezies Aichivirus F Gattung Livupivirus Gattung Ludopivirus mini|Virion der Gattung Megrivirusmini|Genom, Gattung MegrivirusGattung MegrivirusNCBI: Megrivirus (genus) (Stand: 28. September 2023) Spezies Megrivirus A (mit Gänse-Megrivirus alias , Megrivirus A2, Megrivirus A3, Megrivirus B3CP-APO) Spezies Megrivirus B (mit Picornavirus HK21 alias und ) Spezies Megrivirus C (mit Hühner-Megrivirus alias , Megrivirus A1CP-CPOL, Megrivirus C2, Megrivirus C3, ) Spezies Megrivirus D (mit ) Spezies Megrivirus E (mit Pinguin-Megrivirus alias ) Spezies „Truthahn-Hepatitis-Virus“ (syn. „Melegrivirus A“, mit , ) Spezies „Megrivirus der Eigentlichen Säbelschnäbler“ („“) Spezies „Kastanienenten-Megrivirus“ („“) Spezies „Enten-Megrivirus“ („“) Spezies „Augenbrauenenten-Megrivirus“ („“) Spezies „Rosenohrenten-Megrivirus“ („“) Spezies „Rotkopf-Regenpfeifer-Megrivirus“ („“) Spezies „Truthahn-Megrivirus“ („“) Spezies „Brautenten-Megrivirus“ („“) Gattung Myrropivirus Gattung Oscivirus,NCBI: Oscivirus (genus) Spezies Oscivirus A (mit Oscivirus A1, früher „Turdivirus 2“; Oscivirus A2, früher „Turdivirus 3“) Gattung PasserivirusNCBI: Passerivirus (genus) Spezies Passerivirus A (mit Passerivirus A1, früher „Turdivirus 1“) Gattung Pemapivirus Gattung Poecivirus Gattung Pygoscepivirus, früher „Pinguvirus“ Spezies Pygoscepivirus A, früher „Pingu picornavirus“ (gefunden bei Eselspinguinen (Pygoscelis papua)) Gattung RafivirusNCBI: Rafivirus (genus) Spezies Rafivirus A (mit Tortoise Rafivirus A)William Marciel de Souza, Marcılio Jorge Fumagalli, Matheus Cavalheiro Martin, Jansen de Araujo, Maria Angela Orsi, Luiz Francisco Sanfilippo, Sejal Modha, Edison Luiz Durigon, Jose Luiz Proenca-Modena, Clarice Weis Arns, Pablo Ramiro Murcia, Luiz Tadeu Moraes Figueiredo: Pingu virus: A new picornavirus in penguins from Antarctica], in: Virus Evolution 5(2), 2019, doi:10.1093/ve/vez047 Spezies Rafivirus B Spezies Rafivirus C (mit Hainan gekko similignum picornavirus) Gattung Rajidapivirus Gattung RosavirusNCBI: Rosavirus (genus) Spezies Rosavirus A (mit Rosavirus A1 mit Rosavirus M-7; Rosavirus A2) Spezies Rosavirus B (mit Norway rat rosavirus) Spezies Rosavirus C Gattung SakobuvirusNCBI: Sakobuvirus (genus) Spezies Sakobuvirus A (mit Feline sakobuvirus A) Gattung SalivirusNCBI: Salivirus (genus) Spezies Salivirus A (mit Human klassevirus 1, Salivirus A SZ1, Salivirus CH, 1, Salivirus NG-F1, Salivirus NG-J1, Salivirus SH1) Gattung SicinivirusNCBI: Sicinivirus (genus) Spezies Sicinivirus A (mit Sicinivirus Pf-CHK1/SiV) Gattung Symapivirus Gattung Tropivirus Spezies Tropivirus A Spezies Tropivirus B Unterfamilie Ensavirinae (ehemals „Supergruppe 3“) Gattung Anativirus Gattung Boosepivirus Gattung Diresapivirus Gattung Enterovirus (inklusive ehemalige Gattung „Rhinovirus“) Gattung Felipivirus Gattung Parabovirus Gattung Rabovirus Gattung Sapelovirus Unterfamilie Paavivirinae (ehemals „Supergruppe 4“) Gattung Aalivirus Gattung Aquamavirus Gattung Avihepatovirus Spezies Enten-Hepatitis-Virus 1 (DHV-1) Spezies Enten-Hepatitis-Virus 3 (DHV-3) Gattung Avisivirus Gattung Crohivirus Gattung Grusopivirus Gattung Kunsagivirus Gattung Limnipivirus Gattung Orivirus Gattung Parechovirus Spezies Parechovirus A Spezies Parechovirus B (mit Ljungan virus) Spezies Parechovirus C Spezies Parechovirus D Spezies Parechovirus E Spezies Parechovirus F Gattung Pasivirus Gattung Potamipivirus Gattung Shanbavirus Unterfamilie Heptrevirinae (ehemals „Supergruppe 5“) Gattung Caecilivirus Gattung Crahelivirus Gattung Fipivirus Gattung Gruhelivirus Gattung HepatovirusSIB: Hepatovirus, auf: ViralZone Spezies Hepatitis-A-Virus (HAV, offiziell Hepatovirus A, HVA) Spezies Phopivirus (offiziellHepatovirus B, HVB) Spezies Hedgehog hepatovirus (offiziell Hepatovirus H, HVH) Gattung Rohelivirus Gattung Tremovirus „Supergruppe 6“ (noch ohne ICTV-anerkannten Familienstatus) Gattung Harkavirus Spezies Harkavirus A ohne zugeordnete Familie oder Supergruppe Gattung Ampivirus Spezies Ampivirus A Gattung Chipolycivirus Spezies Chironomus riparius virus 1 Spezies Hubei chipolycivirus Gattung Hupolycivirus Spezies Hubei hupolycivirus Gattung Sopolycivirus Spezies Formica exsecta virus 3 Spezies Lasius neglectus virus 1 Spezies Lasius neglectus virus 2 Spezies Lasius niger virus 1 Spezies Linepithema humile virus 2 Spezies Monomorium pharaonis virus 1 Spezies Monomorium pharaonis virus 2 Spezies Myrmica scabrinodis virus 1 Spezies Shuangao insect virus 8 Spezies Solenopsis invicta virus 2 Spezies Solenopsis invicta virus 4 ohne zugeordnete GattungICTV: Family - Picornaviridae (2012) und , Virus Taxonomy: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of VirusesNick J. Knowles: A Pan-Picornavirus RT-PCR: Identification of Novel Picornavirus Species, Institute for Animal Health (IAH), Pirbright Laboratory, Pirbright, Woking, Surrey, UK (undatiert)ABAS: TRBA 462 „Einstufung von Viren in Risikogruppen“, Technische Regeln für Biologische Arbeitsstoffe, Nr. 462, GMBl Nr. 15–20 vom 25. April 2012, letzte Änderung: 3. Juli 2018 Spezies Säure-stabiles Equines Picornavirus (Acid-stable Equine Picornavirus, EqPV)Thomas J. Divers et al.: New Parvovirus Associated with Serum Hepatitis in Horses after Inoculation of Common Biological Product. In: Emerging infectious diseases. Band 24, Nummer 2, 02 2018, S. 303–310, , PMID 29350162, . Spezies Aviäres Entero-ähnliches Virus 2 (Avian entero-like virus 2, AELV-2)Avian PLV, auf: The Picornavirus Pages Spezies „Aviäres Entero-ähnliches Virus 3“ (AELV-3) Spezies „Aviäres Entero-ähnliches Virus 4“ (AELV-4)