Rückstandslose DNA-haltige Bakteriophagen konnten mit Standardmethoden nicht nachgewiesen werden - aber jetzt glauben Wissenschaftler, dass sie die Weltmeere dominieren.
Jeder Wassertropfen, der nicht zu tief von der Meeresoberfläche entfernt ist, enthält etwa 10 Millionen Viren. Es ist nicht verwunderlich, dass Biologen ständig neue entdecken, obwohl die Entdeckung einer ganz neuen Gruppe immer noch sehr selten ist. Es scheint, dass Standardtechniken es einfach nicht zuließen, dass sie bemerkt wurden, obwohl sich herausstellte, dass solche Viren äußerst zahlreich waren - vielleicht sind sie nicht nur im Ozean weit verbreitet und entzogen sich einfach Wissenschaftlern.
Martin Polz vom Massachusetts Institute of Technology und seine Kollegen untersuchten Wasserproben vor der nordamerikanischen Atlantikküste. Sie suchten nach Viren mit doppelsträngiger DNA - solche Viren sind extrem verbreitet, einschließlich Herpes und dem Bakteriophagen T4 (Caudovirales), der allen aus der Schule bekannt ist. Nach der Infektion von Kulturen mariner Bakterien Vibrionaceae entdeckten Wissenschaftler 200 verschiedene DNA-Viren, von denen 18 der neuen Ordnung Autolykiviridae zugeordnet wurden. Sie schreiben darüber in einem Artikel, der in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
Der Name der Gruppe bezieht sich auf den Helden der griechischen Mythologie Autolycus, einen gerissenen Dieb, der genauso schwer zu fangen ist wie diese Viren. "Die häufigsten Viren auf der Erde sind bakterieninfizierende Viren, die doppelsträngige DNA enthalten", schreiben Poltz und seine Co-Autoren. „Die Caudovirales mit Schwanzviren, die die Datenbanken und Sammlungen von Kulturpflanzen dominieren, sind jedoch nicht repräsentativ für ihre Präsenz in der Umwelt. Tatsächlich dominieren schwanzlose Viren die Wasserproben."
Mit Autolykiviridae / MIT-Phagen infizierte Bakterienzellen, Kauffman et al., 2018.
"Rückstandslose" Bakteriophagen Autolykiviridae unterscheiden sich in ihrer kleinen Genomgröße - nur etwa 10 000 Basen, 4-5 mal weniger als bei "Schwanz" -Verwandten. Ungewöhnlich war auch ihre Fähigkeit, Bakterienzellen zu infizieren und abzutöten. Wenn gewöhnliche Phagen in Experimenten in der Regel eine bestimmte Art von Vibrios betrafen, infizierten diese durchschnittlich vier und führten zu einem merklich höheren Zelltod. "Es wurde festgestellt, dass sie für 40 Prozent der bakteriellen Todesfälle verantwortlich sind, obwohl sie etwa 10 Prozent der Gesamtzahl der Viren in der Probe ausmachen", erklärt einer der Autoren der Arbeit.
Vibrio-Bakterien verschiedener Arten befinden sich am Rand des Diagramms, und die Kreise der Viren, die sie infizieren, sind mit ihnen assoziiert: blau - "schwanzförmige" Bakteriophagen, orange - "schwanzlose" Autolykiviridae / MIT, Kauffman et al., 2018.
Diese Zahlen zeigen die große Rolle, die die neue Gruppe Autolykiviridae bei der Regulation von Bakterienpopulationen und in der Biosphäre insgesamt spielt. Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass ihre Technik dazu beitragen wird, Viren zu finden, die zuvor im Boden und möglicherweise im menschlichen Darm nicht entdeckt wurden. Ähnliche genetische Sequenzen finden sich tatsächlich im Genom von Bakterien in der menschlichen Mikroflora.
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Sergey Vasiliev