Diese Entdeckung löscht praktisch die Grenze zwischen Lebewesen und den Viren, die sie parasitieren.
Molekularbiologen aus den USA haben viele Viren entdeckt, die sich nicht nur in Algenzellen vermehren, sondern auch ihren Stoffwechsel manipulieren können. Dies löscht die nächste Linie zwischen lebenden Organismen und nicht lebenden Viren, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Communications.
„In der Vergangenheit dachten wir, dass die Gene von Viren und lebenden Zellen wenig gemeinsam haben. Wir haben jetzt den Punkt erreicht, an dem wir nur eine kleine Anzahl einzigartiger Gene nennen können, die nur in Zellen oder Viren gefunden werden. Sie erwiesen sich als viel ähnlicher als wir erwartet hatten - sagte einer der Autoren der Studie, Associate Professor an der Polytechnischen Universität von Virginia (USA) Frank Aylward.
In den letzten Jahren haben Biologen viele ungewöhnlich große Viren entdeckt. In der Regel sind ihre Partikel um Größenordnungen größer als die der meisten anderen Viren, und das Genom ist in Bezug auf Länge und Komplexitätsgrad fast so gut wie die DNA lebender Organismen, auf denen sie parasitieren.
Das interessanteste Merkmal dieser Viren ist, dass solche Riesenviren (NCLDVs), wie Wissenschaftler sie nennen, die Grenze zwischen vollwertigen Lebewesen und Viren stark verwischen.
Tatsache ist, dass es im Genom des letzteren nicht nur „Anweisungen“gibt, wie der Schutz von Zellen umgangen und in ihnen vermehrt werden kann, sondern auch Gene, die mit der Produktion verschiedener Proteine verbunden sind, die nicht direkt mit der Reproduktion des Virus zusammenhängen. Bisher betrachteten Wissenschaftler das letztere Merkmal als charakteristisch ausschließlich für Lebewesen, nicht jedoch für Viren.
Von Aylward geleitete Forscher haben ein weiteres Beispiel dafür gefunden, wie die Grenze zwischen lebenden Organismen und Viren verschwimmt. Sie untersuchten die genetische Vielfalt von Riesenviren, die Algen infizieren.
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Viren leiten
Zu diesem Zweck sammelten die Wissenschaftler die Genome aller Mitglieder der NCLDV-Gruppe, die Algen parasitieren, verglichen sie miteinander und identifizierten die interessantesten Regionen, die keine Analoga im Genom anderer Virustypen aufweisen.
Die Analyse ergab, dass ein signifikanter Anteil der 500 von Aylward und seinen Kollegen untersuchten Viren nicht nur über die klassischen Gene verfügte, die für ihre Reproduktion erforderlich waren, sondern auch über große DNA-Segmente, die den Algenstoffwechsel steuern sollten. Darüber hinaus haben Wissenschaftler im Genom einiger Viren fast vollständige Ketten von Genen gefunden, die für den Abbau von Glukose oder anderen wichtigen Teilen des Stoffwechsels lebender Organismen verantwortlich sind.
Interessanterweise sind diese DNA-Fragmente nicht zufällig in Viren geraten. Wie die Forscher herausfanden, existieren sie seit vielen Millionen Jahren im Genom von Viren. Während dieser Zeit wurden sie aufgrund der Anhäufung von Mutationen nicht unbrauchbar. Dies, erklärt Aylward, bedeutet, dass Gene wie diese eine wichtige Rolle für das Überleben und die Verbreitung von Riesenviren spielen.
Diese Tatsache legt wiederum nahe, dass viele NCLDV-Vertreter in der Lage sind, den Stoffwechsel ihrer Opfer direkt zu kontrollieren. Das Virus verwendet Algen nicht nur als Fabrik für die Herstellung neuer Kopien von sich selbst, sondern übernimmt die volle Kontrolle darüber.
„Wenn ein solches Virus in eine Zelle eindringt, können wir es nicht länger als autonomes Wesen betrachten. Die grundlegenden Aspekte ihres Lebens werden durch eine Infektion verändert. Mit anderen Worten, obwohl wir Viren nicht als Lebewesen bezeichnen können, spielen sie eine wichtige Rolle für das Nährstoffgleichgewicht und das Funktionieren aller aquatischen Ökosysteme auf der Welt “, schloss Aylward.
