In der DNA von Mikroben findet sich der „versteckte“ genetische Code von 30.000 Viren

Genetiker der Universität Innsbruck haben mehr als 30.000 bisher unbekannte Viren entdeckt, die sich „versteckten“

in der DNA einzelliger Organismen.Dieser „verborgene“ genetische Code kann die Replikation vollständiger und funktionsfähiger Viren in der Wirtszelle ermöglichen. Sie schaden Mikroben nicht und können sie vor äußeren Bedrohungen schützen.

Die Entdeckung wurde während eines anderen gemachtProjekt zur Erforschung des Ursprungs einer neuen Gruppe von Viren, die Wissenschaftler in einem See in Österreich entdeckt haben. Da nicht genau bekannt war, welche Organismen diese Viren infizieren, entschieden sich die Wissenschaftler für ein großangelegtes Screening aller Mikroben, deren DNA-Code bekannt ist.

Die Forscher analysierten eine riesige MengeDaten über einen leistungsfähigen Hochschul-Rechnercluster. Obwohl die Daten nur DNA-Sequenzen enthielten, also die Abfolge von Nukleotiden (Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin), die für alle Gene kodieren, sind es mehrere hundert Gigabyte.

Als Ergebnis der Studie fanden Wissenschaftler vielmehr als die Viren, nach denen sie suchten. Die Analyse zeigte, dass viele der zahlreichen einzelligen eukaryotischen (komplexen) Organismen der Erde voller Viren sind. Insgesamt zählten die Wissenschaftler mehr als 30.000 bisher unbekannte Viren. Diese "infizierten" Organismen sind allgegenwärtig und umfassen eine große Anzahl von Algen in Seen und Ozeanen, Amöben im Boden und menschliche Parasiten.

Warum so viele Viren im Genom von Mikroben zu finden sind, ist noch nicht klar. Unsere stärkste Hypothese ist, dass sie die Zelle vor einer Infektion durch gefährliche Viren schützen.

Christopher Bellas, Co-Autor der Studie

Diese Viren schaden ihren Wirten nicht,Wissenschaftler bemerken. Im Gegenteil scheinen viele von ihnen sogenannten Virophagen zu ähneln, die andere schädliche Viren infizieren und zerstören. Viele eukaryotische Einzeller werden von „Riesenviren“ infiziert, einer Gruppe von Viren, die so groß wie Bakterien sein können. Wenn sich der Virophage in der Wirtszelle befindet, „programmiert“ er das Riesenvirus neu, um Virophagen zu erzeugen. 

Infolgedessen hat das Riesenvirus manchmal Erfolgwiderspiegeln, und die Wirtszellpopulation wird vor der Zerstörung bewahrt. Die DNA neu entdeckter Viren ähnelt der von Virophagen. Daher ist es wahrscheinlich, dass sich Wirtsmikroben mit diesen eingebetteten Viren gegen Riesenviren schützen.

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Auf dem Cover: Künstlerische Darstellung des genetischen Jahres der Einzeller. Bild: Universität Innsbruck