Wissenschaftler der University of British Columbia (UBC) haben einen kleinen Virus identifiziert, der einen mehr als 100-fach größeren anderen Virus angreift und damit infiziertes Zooplankton vor dem sicheren Tod rettet. Diese Entdeckung gibt Hinweise auf die Entstehungsgeschichte einiger überspringender Gene, wie sie bei anderen Organismen gefunden wurden.
Die Studie von dem Meeres-Mikrobiologen Curtis Suttle und dem promovierten Studenten Matthias Fischer, beide an der UBC, wurde in der Onlineausgabe des Science Express veröffentlicht. Sie beschreibt das im Meer vorkommende Virus Mavirus und dessen Interaktion mit dem Meereszooplankton Cafeteria roenbergenesis und CroV, dem größten in Meerwasser vorkommenden Virus.
“Das ist die mikrobiologische Variante der Geschichte von David gegen Goliath, in der der Mavirus zuerst Cafeteria roenbergenesis infiziert, um es dann gegen eine Infektion durch CroV zu beschützen und damit sein eigenes Überleben zu sichern”, so Suttle.
Viren benötigen Wirtszellen, um sich zu vermehren: im Fall von Mavirus ist dessen Wirtszelle ein anderer Virus, wodurch Mavirus die zweite bekannte Virophage ist. Er benötigt CroV zur eigenen Replikation und verhindert so in Folge die Ausbreitung von CroV.
“Was dieses Zusammenspiel so wichtig für die Evolutionsbiologie macht, ist die Tatsache, dass die nächsten genetischen Verwandten von Mavirus bewegliche genetische Bestandteile sind, wie sie in einzelligen und höheren Organismen gefunden wurden”, so Suttle. “Das legt nahe, dass Organismen im Laufe ihrer Evolution Teile der DNA von Vorfahren des Mavirus in ihre eigenen Genome übernommen haben, vermutlich um Immunität gegen Riesenviren wie CroV zu entwickeln.”
Transposone oder überspringende Gene sind kleine DNA-Stücke, die sich selbstständig an eine andere Position innerhalb des Genoms eines Organismus bewegen oder “transponieren” können. Wissenschaftler hatten bereits länger vermutet, dass eine spezielle Unterart der Transposonen – die sogenannten Maverick Transposone – aufgrund der Art ihrer DNA-Sequenz ihren Ursprung von Viren haben.
Diese neue Arbeit von Suttle und Fischer liefert nun die ersten konkreten Beweise für diese Verbindung.
“Weil sie die Virophagen-DNA in ihr eigenes Genom eingebaut haben, sind die Organismen möglicherweise nicht weiter darauf angewiesen, von einem zweiten Virus infiziert zu werden, um sich selbst zu schützen”, sagte Suttle.
Suttle und Fischer hatten bereits in der Vergangenheit CroV als größten im Meer lebenden Virus identifiziert, der außerdem ein so komplexes Genom besitzt, dass er dadurch außergewöhnlich unabhängig von seinen Wirtszellen ist.
(SOM)
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