Einzelne Virionen des „Brown Tide Virus“. (Chuan Xiao und Yuejiao Xian/Universität von Texas in El Paso) Je mehr wir darüber erfahren Riesenviren , desto mehr Fragen scheinen wir zu haben. anders als die meisten Viren , diese Riesenstämme sind so groß, dass man sie sogar mit Bakterien verwechseln kann, und die Größe und Komplexität ihrer Genome scheint unzählige Rätsel aufzuwerfen.
Riesenviren waren nur erstmals identifiziert In diesem Jahrhundert haben jedoch zahlreiche derartige Funde seitdem unsere lang gehegten Annahmen in Frage gestellt was Viren wirklich sind , einschließlich der Frage, ob sie es tatsächlich tun sollten als Lebewesen betrachtet werden schließlich.
Bei manchen dieser Riesenviren scheint das sogar der Fall zu sein erschaffen ihre eigenen Gene ; andere besitzen einen genetischen Code Wir sind noch nie irgendwo begegnet Vor.
Riesenviren zeichnen sich jedoch nicht nur durch ihre Besonderheiten aus. Wir scheinen zunehmend Typen mit Merkmalen zu finden kommt nur in lebenden Zellen vor , und eine bemerkenswerte neue Entdeckung von Wissenschaftlern der Virginia Tech hat weitere rätselhafte genetische Ähnlichkeiten zwischen Riesenviren und zellulärem Leben festgestellt.
„Früher gab es nur sehr wenige Überschneidungen, und je mehr wir lernen, desto mehr überschneiden sie sich weiterhin.“ erklärt mikrobieller Ökologe Frank Aylward.
„Was die genomischen Repertoires angeht, haben sie viel mehr Gemeinsamkeiten, als wir eigentlich erwarten würden.“
In einer neuen Studie führten Forscher eine Untersuchung der Virusvielfalt durch und durchsuchten öffentlich zugängliche Metagenom-Datenbanken mit einer Fülle genetischen Codes, aus denen sie mutmaßliche Genome für 501 verschiedene Arten von Riesenviren in der vorgeschlagenen Reihenfolge zusammenstellten nukleozytoplasmatische große DNA-Viren (NCLDVs), meist aus Gewässern (wo sie Dinge wie Algen infizieren).
Das Team fand nicht nur erwartete Gene für Prozesse wie Kapsidkonstruktion und virale Infektiosität, sondern stellte auch fest, dass Riesenviren eine große Vielfalt an Genen beherbergen, die an Aspekten des Zellstoffwechsels beteiligt sind, darunter Prozesse wie Nährstoffaufnahme, Lichtgewinnung und Stickstoffstoffwechsel.
Stoffwechselgene wurden bereits in Viren identifiziert, aber das ist etwas anderes, sagen die Forscher.
Frühere Forschungen zu NCLDVs haben Gene entdeckt, von denen angenommen wird, dass sie aus dem Zellleben stammen lateraler Gentransfer - die Bewegung von genetischem Material zwischen Organismen, im Gegensatz zu seiner Weitergabe vom Elternteil an die Nachkommen. Im viralen Kontext deutet dies darauf hin, dass Viren Gene zufällig von infizierten Wirten erwerben könnten.
Hier fand das Team jedoch evolutionäre Abstammungslinien viraler Stoffwechselgene, die viel tiefer gingen, was auf langjährige Beziehungen zwischen Krankheitserregern und Wirten schließen lässt, deren symbiotische Bedeutung wir noch nicht vollständig entschlüsseln können.
„Das impliziert, dass die Viren diese Gene seit Millionen von Jahren, sogar Milliarden von Jahren, besitzen und dass es sich um virusspezifische Stoffwechselgene handelt.“ Aylward erklärt .
„Sobald Viren eine Zelle infizieren, können wir uns die Zelle nicht mehr als eine eigene autonome Einheit vorstellen. „Die grundlegenden Aspekte der Zellphysiologie werden durch diese Viren bei einer Infektion neu verdrahtet.“
Mit anderen Worten: Riesenviren und ihre uralten Vorfahren lebten möglicherweise schon seit Äonen neben zellulären Organismen und reproduzierten sich nicht nur in den Zellen von Lebewesen, sondern übten die ganze Zeit über einen unsichtbaren Einfluss auf deren Stoffwechselprozesse aus.
Wie viele andere Entdeckungen, die wir offenbar über Riesenviren machen, scheint auch hier ein doppelter Ansatz, wenn nicht sogar ein völliger Paradigmenwechsel, erforderlich zu sein.
„Viren wurden in der Vergangenheit als Helfer des Zelllebens betrachtet, und daher wurde ihr Einfluss auf biogeochemische Zyklen größtenteils durch die Linse ihres Einflusses auf die Sterblichkeit des Wirts betrachtet und nicht durch direkte eigene Stoffwechselaktivitäten“, so die Autoren schreiben Sie in ihre Arbeit .
„Die große Anzahl zellulärer Stoffwechselgene, die in NCLDV-Genomen kodiert sind und die wir in dieser Studie aufdecken, bringt eine alternative Sichtweise ans Licht, bei der virusspezifische Enzyme eine direkte Rolle bei der Gestaltung der Virozellphysiologie spielen.“
Als nächstes wollen die Forscher experimentelle Studien durchführen, um zu untersuchen, wie der Stoffwechsel des Wirts durch Riesenviren und die viralen Gene, die angeblich zur Neuverdrahtung von Stoffwechselprozessen beitragen, beeinflusst werden könnte.
Ganz gleich, welche Antworten wir finden: Angesichts der riesigen Viren, mit denen wir es zu tun haben, können Sie darauf wetten, dass es jede Menge neue Unbekannte geben wird, über die wir rätseln müssen.
„Sie sind nur eine Tüte voller Geheimnisse“ sagt Mikrobiologe Mohammad Moniruzzaman. „Sie sind wie ein großer Wald und man steht vor dem Wald und weiß nicht, was darin ist.“
Über die Ergebnisse wird berichtet Naturkommunikation .