Riesenvirus

Als Riesenvirus (englisch giant virus, GV, oder kurz girus) werden sehr große Viren bezeichnet. Zwar variieren die genauen Kriterien in der wissenschaftlichen Literatur, im Allgemeinen werden als Riesenviren aber Viren mit einem großen Kapsid von mindestens 200 bis 400 nm bezeichnet, typischerweise umgeben von einer dicken Schicht Proteinfasern (Stärke ca. 100 nm). Damit sind viele Riesenviren größer als durchschnittliche Bakterien.^[1][2]

Als Untergrenze für die Genomgröße werden meist 300 kbp (Kilobasenpaare; alle bekannten Riesenviren haben ein Doppelstrang-DNA-Genom) festgesetzt. Yutin und Koonin (2019) setzten allerdings eine etwas höhere Grenze von 500 kbp an,^[3] ebenso Brandes und Linial (2019).^[4]

Am oberen Ende wurden Genome mit 1000 kbp und mehr gefunden, etwa bei „Tupanvirus“ mit 1.516 kbp.

Das Genom der Riesenviren umfasst dabei eine Größenordnung von etwa 1000 kodierenden Genen (statt sonst kaum ein Dutzend). Dies ist extrem umfangreich im Vergleich zu anderen Virus-Genomen.^[5][6][7]

Zur späten Entdeckung der meisten Riesenviren (zahlreich erst ab etwa 2003) trug bei, dass sie bei der Suche nach Viren in den Filtern (mit typischer Porengröße von 0,2 μm) hängen blieben, die Bakterien und Protisten von Viren abtrennen sollten, langsamer zu leicht sichtbaren Klumpen aggregieren und sich auch langsamer vermehren.^[5]

Nucleocytoviricota (NCLDV)

Die bekannten Riesenviren gehören dem dsDNA-Virus-Phylum Nucleocytoviricota (veraltet Nucleocytoplasmic large DNA viruses, NCLDV) an, und zwar den Klassen Megaviricetes (u. a. mit den Familien Mimiviridae und Phycodnaviridae) oder der Ordnung Asfuvirales aus der Klasse Pokkesviricetes (mit der Gattung Asfivirus, dem Erreger der Afrikanischen Schweinepest). Die Wirte der Riesenviren sind komplex-zelluläre Organismen (Eukaryonten).

Eine grafische Darstellung der Größenverhältnisse hat Laurie O’Keefe gegeben.^[8] Der Größenrekrd sequenzierter Viren liegt (Stand 15. Mai 2026) mit bis zu 2,3 µm bei dem 2024 beschriebenen und noch nicht offiziell bestätigten „Pelagodinium virus 1“ (PelV-1, Mesomimiviridae).^[9]

Ähnlich wie Retroviren sind manche Vertreter der NCLDV in der Lage, sich in das Genom ihrer Wirtszellen zu integrieren (englisch endogenous viral element, EVE).^[10]

Replikation der NCLDV

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  Replikationszyklus einiger Riesenviren im Vergleich.

(A) Die Ausbreitung von „Faustovirus“ kann von ihren Amöbenwirten dadurch unterbunden werden, dass die virale Nachkommenschaft innerhalb der Wirtszysten eingeschlossen wird;
(B) Alphaorpheovirus-Partikel werden durch Exozytose oder Zelllyse aus dem Wirt freigesetzt;
(C) Die Morphogenese von Alphacedratvirus-Partikeln folgt einer einzigartigen und komplexen sequenziellen Abfolge: hufeisen- und rechteckförmige Kompartimente, Einbau eines zweiten „Korkens“ sowie eine Verdickung der Kapsidwand und schließlich die Bildung des eiförmigen Virions;
(D) Mit Tupanvirus infizierte Amöben werden dazu angeregt, sich mit nicht infizierten Zellen zusammenzulagern, wodurch riesige Wirtszellcluster entstehen;
(E) Mimivirus-Partikel sind in der Lage, Amöben-Trophozoiten zu infizieren und deren Enzystierung zu verhindern (die Zysten sind dagegen resistent gegen eine Infektion);
(F) Marseillevirus-Partikel sind fähig, riesige Vesikel zu bilden, sie aus dem endoplasmatischen Retikulum der Amöbe hervorgehen zahlreiche Viruspartikel enthalten.

„Mirusviricota“ (MR)

Wenwen Liu et al. bezeichnen die Mitglieder des vorgeschlagenen Duplodnaviria-Phylums „Mirusviricota“ (MR) ebenfalls als Riesenviren (giant viruses).^[11]