Künstlerische Darstellung eines Bakteriophagen auf Darmbakterien. (Spencer Phillips/EMBL-EBI) Der Coronavirus Pandemie hat die Welt fixiert Viren wie keine Zeit seit Menschengedenken, aber neue Erkenntnisse zeigen, dass Menschen das enorme Ausmaß der viralen Existenz nicht einmal bemerken – selbst wenn es in uns steckt.
Ein neues Datenbankprojekt, das von Wissenschaftlern zusammengestellt wurde, hat über 140.000 Virusarten identifiziert, die im menschlichen Darm leben – ein riesiger Katalog, der umso erstaunlicher ist, da mehr als die Hälfte dieser Viren der Wissenschaft bisher unbekannt waren.
Wenn Zehntausende neu entdeckte Viren nach einer alarmierenden Entwicklung klingen, ist das völlig verständlich. Aber wir sollten nicht falsch interpretieren, was diese Viren in uns tatsächlich darstellen, sagen Forscher.
„Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass nicht alle Viren schädlich sind, sondern einen integralen Bestandteil des Darmökosystems darstellen.“ erklärt Biochemiker Alexandre Almeida vom Bioinformatik-Institut des European Molecular Biology Laboratory (EMBL-EBI) und dem Wellcome Sanger Institute.
„Diese Proben stammten hauptsächlich von gesunden Personen, die keine spezifischen Krankheiten hatten.“
Das neue Virus Der Katalog – Gut Phage Database (GPD) genannt – wurde durch die Analyse von über 28.000 Personen zusammengestellt Metagenome – öffentlich zugängliche Aufzeichnungen der DNA-Sequenzierung von Darmmikrobiomproben aus 28 Ländern – zusammen mit fast 2.900 Referenzgenomen kultivierter Darmbakterien.
Die Ergebnisse zeigten 142.809 Virusarten, die im menschlichen Darm vorkommen und eine bestimmte Art von Virus darstellen, die als a bekannt ist Bakteriophage , das neben einzelligen Organismen auch Bakterien infiziert Archaeen .
In der geheimnisvollen Umgebung des Darmmikrobiom – Bakteriophagen werden von einer vielfältigen Mischung aus mikroskopisch kleinen Organismen bewohnt, die sowohl Bakterien als auch Viren umfassen – und man geht davon aus, dass Bakteriophagen eine wichtige Rolle dabei spielen, sowohl Bakterien als auch die Gesundheit des menschlichen Darms selbst zu regulieren.
„Bakteriophagen … haben einen tiefgreifenden Einfluss auf mikrobielle Gemeinschaften, indem sie als Vektoren des horizontalen Gentransfers fungieren, zusätzliche Funktionen kodieren, die für die Wirtsbakterienarten von Nutzen sind, und dynamische koevolutionäre Interaktionen fördern.“ schreiben die Forscher in ihrer neuen Arbeit .
Lange Zeit war unser Wissen über dieses Phänomen aufgrund von Einschränkungen in unserem Verständnis der Bakteriophagenarten ins Stocken geraten.
In den letzten Jahren haben neue Fortschritte in der metagenomischen Analyse unser Bewusstsein für die virale Vielfalt, die wir hier betrachten, erheblich erweitert – und vielleicht nicht mehr als die Darm-Phagen-Datenbank, die die Forscher als „massive Erweiterung der menschlichen Darm-Bakteriophagen-Diversität“ beschreiben '.
„Unseres Wissens stellt dieser Satz die bislang umfassendste und vollständigste Sammlung menschlicher Darmphagengenome dar“, schreiben die Studienautoren .
„Eine umfassende Datenbank hochwertiger Phagengenome ebnet den Weg für eine Vielzahl von Analysen des menschlichen Darmviroms mit einer deutlich verbesserten Auflösung und ermöglicht die Assoziation spezifischer Virusgruppen mit unterschiedlichen Mikrobiom-Phänotypen.“
Die Datenbank aktualisiert bereits unser Wissen über virales Verhalten.
Die Forschung zeigt, dass über ein Drittel (36 Prozent) der identifizierten Viruscluster nicht auf die Infektion einer einzelnen Bakterienart beschränkt sind, was bedeutet, dass sie Genflussnetzwerke über phylogenetisch unterschiedliche Bakterienarten hinweg bilden können.
Darüber hinaus fanden die Forscher 280 weltweit verbreitete Viruscluster, darunter einen neu identifizierten Virusklade namens Gubaphage, der nach dem sogenannten Gubaphage der zweithäufigste Virusklade im menschlichen Darm zu sein scheint crAssphage Gruppe.
Angesichts gewisser Ähnlichkeiten zwischen den beiden dachten die Forscher zunächst, dass der Gubaphage zu einer vorgeschlagenen Familie crAssphage-ähnlicher Viren gehören könnte, bevor sie feststellten, dass die Gruppen tatsächlich unterschiedlich waren.
Es gibt noch so viel zu lernen, und zwar nicht nur über den Gubaphagen, sondern auch über mehr Virenvielfalt, als wir jemals zu träumen wagten. Dank Forschungsbemühungen wie dieser sind die Entdeckungen von morgen jedoch näher und neue Erkenntnisse werden schneller kommen.
„Die Bakteriophagenforschung erlebt derzeit eine Renaissance“ sagt Mikrobiologe Trevor Lawley vom Wellcome Sanger Institute.
„Dieser hochwertige, umfangreiche Katalog menschlicher Darmviren kommt zum richtigen Zeitpunkt, um als Blaupause für die ökologische und evolutionäre Analyse zukünftiger Viromstudien zu dienen.“
Über die Ergebnisse wird berichtet Zelle .