Spiraviridae

Spiraviridae es una familia de virus incertae sedis que se replican en arqueas hipertermófilas del género Aeropyrum , específicamente Aeropyrum pernix . ^{[ 1 ]} La familia contiene un género, Alphaspiravirus , que contiene una especie, el virus en espiral de Aeropyrum (ACV, Alphaspiravirus yamagawaense ). ^{[ 2 ]} Los viriones de ACV no están envueltos y tienen forma de cilindros huecos formados por una fibra en espiral que consiste en dos mitades entrelazadas de la cadena de ADN circular dentro de una cápside . Un apéndice sobresale de cada extremo del virión cilíndrico. El genoma viral es ssDNA(+) y codifica para significativamente más genes que otros virus ssDNA conocidos. ACV también es único porque parece carecer de sus propias enzimas para ayudar a la replicación, en su lugar probablemente utilizando los replisomas de la célula huésped . El ACV no tiene relación conocida con ningún otro virus que infecte arqueas, pero comparte su morfología en espiral con algunos otros virus de arqueas, lo que sugiere que dichos virus podrían ser un linaje antiguo que solo infecta arqueas. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

Los nombres Alphaspira virus y Spira viridae provienen ambos del latín spira, que significa "espiral". ^{[ 4 ]}

Los viriones del ACV no están envueltos y tienen forma de cilindros huecos de aproximadamente 230 ± 10 por 19 ± 1 nanómetros (nm) de tamaño. La forma cilíndrica se forma por el enrollamiento de un filamento de nucleoproteína como un resorte helicoidal. Esta estructura en espiral está formada a su vez por dos mitades entrelazadas de una molécula de ADN monocatenario circular en otra forma helicoidal que está cubierta por proteínas de la cápside. Cada extremo del virión cilíndrico tiene un apéndice de aproximadamente 20 ± 2  nm de longitud que sobresale del virión en un ángulo de 45° con respecto al eje del virión. ^{[ 1 ]} En aproximadamente el 80 % de los viriones, los apéndices sobresalen de la misma cara del virión. ^{[ 3 ]} El virión es flexible, capaz de contraerse y endurecerse al deshidratarse. Los viriones tienen dos proteínas principales con masas moleculares de aproximadamente 23 y 18,5 kilodaltons (kDa) y algunas proteínas menores con masas moleculares de 5 a 13 kDa. ^{[ 1 ]} Se pueden distinguir aproximadamente 40 discos o vueltas de la hélice a lo largo del virión. ^{[ 3 ]} La morfología en espiral del ACV es característica de ciertos virus arqueales, y no se encuentra entre los virus bacterianos y eucariotas. ^{[ 1 ]}

El ACV contiene una única molécula de ADN monocatenario circular de sentido positivo ((+)ssDNA) de 24.893 nucleótidos de longitud. El contenido de GC del genoma es del 46,7 %. Se predice que el genoma tiene 57 marcos de lectura abiertos (ORF) mayores de 40 codones , que comprenden el 93,5 % del genoma. Todos los ORF, excepto uno, tienen la misma direccionalidad que la cadena de ADN, lo que indica que el genoma es de sentido positivo . El número de genes predichos es mucho mayor que el de otros virus de ssDNA conocidos. Estos incluyen genes que codifican una supuesta serina proteasa similar a la tripsina , una tirosina recombinasa , dos proteínas similares a la tiorredoxina , proteínas implicadas en el metabolismo de los carbohidratos y proteínas de unión al ADN . ^{[ 1 ]}

El ACV no codifica ninguna ADN o ARN polimerasa identificable , ni tampoco codifica proteínas homólogas a las proteínas Rep conocidas utilizadas por la mayoría de los virus de ADN monocatenario conocidos en la replicación. Por lo tanto, es probable que el ACV se replique de una manera que dependa del replisoma del huésped. Después de la replicación, los viriones abandonan la célula huésped sin que esta sufra lisis o muerte celular. ^{[ 1 ]}

El ACV no tiene relación conocida con ningún otro virus. Sin embargo, algunos otros virus arqueales también tienen viriones en forma de espiral como el ACV, lo que podría indicar que dicha morfología es una forma antigua que no está representada entre los virus que infectan a eucariotas y otros procariotas. ^{[ 1 ]}

El ACV se aisló por primera vez de una muestra de Aeropyrum pernix ( A. pernix ) tomada de la fuente termal costera de Yamagawa, donde la temperatura puede alcanzar los 109  °C, en Japón en 2010. Como A. pernix era el único organismo presente en el cultivo, se reconoció como el huésped del ACV. El ACV no pudo replicarse en otras cepas de A. pernix ni en Aeropyrum camini , por lo que se utilizó el cultivo original de A. pernix para el estudio. ^{[ 3 ]} La familia, el género y la especie fueron reconocidos por el ICTV en 2013. ^{[ 2 ]}