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Beteiligte Forscher (v.l.): Vierheilig, Daims, Schulz (Stand-in Kits), Wagner, Horn © Universität Wien
Beteiligte Forscher (v.l.): Vierheilig, Daims, Schulz (Stand-in Kits), Wagner, Horn © Universität Wien

APA

Forscher rätseln über in Klosterneuburg gefundene Riesenviren

06.04.2017

In der Kläranlage Klosterneuburg machten Mikrobiologen vor kurzem einen spektakulären Fund. Bei Genom-Analysen stießen sie auf gleich vier verschiedene sogenannte Riesenviren. Die nunmehrigen "Klosneuviren" sind in vielerlei Hinsicht einzigartige Lebewesen und geben noch zahlreiche Rätsel auf. Eine grundlegend neue Lebensform sind sie aber "leider" nicht, wie einer der Forscher der APA erklärte.

"Riesenviren sind zwar nicht unser Hauptforschungsgebiet, wir haben das interessante Thema aber mitverfolgt. Durch unsere Entdeckung sind wir jetzt durch Zufall mittendrin", sagte Michael Wagner vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien. Die Existenz der seltsamen, für den Menschen gänzlich ungefährlichen Lebewesen, hat das Team um Wagner, Holger Daims, Matthias Horn und Frederik Schulz (alle Uni Wien) und des "Joint Genome Institute" (USA) anhand ihres Erbguts bewiesen. Und diese DNA hat es in sich, weil sie sich grundlegend von der anderer Viren unterscheidet, wie die Forscher nun im Fachmagazin "Science" berichten.

Lange Zeit versteckt

Die Klosneuviren gehen jetzt unter dieser Bezeichnung als neue - sehr spezielle - Untergruppe innerhalb der erst seit ungefähr zehn Jahren bekannten größeren Gruppe der Riesenviren in die wissenschaftliche Literatur ein. Vor den Blicken der Wissenschaft haben sie sich lange Zeit versteckt. Forschern sind aber immer wieder in Amöben vermeintliche Bakterien aufgefallen, die im Inneren der Einzeller leben. Aufgrund ihrer Größe dachte man, dass es sich hier eben um Infektionen mit Bakterien handeln könnte. Erst als das Erbgut dieser Lebewesen mit neuen wissenschaftlichen Methoden analysiert wurde, "ist man drauf gestoßen, dass das alles andere als Bakterien sind - nämlich ganz abgefahrene Viren", wie es Wagner ausdrückte.

Diese Lebewesen haben bis zu 200 Mal mehr Gene als etwa das Grippevirus. Für die Vermehrung sind sie zwar- wie alle bekannten Viren - auf die Zellen anderer Wirt-Organismen angewiesen. Sie haben aber auch Eigenschaften, die man bisher nur mit eigenständigen Lebewesen in Verbindung brachte. So besitzen sie etwa auch DNA-Bausteine für die Herstellung von Eiweißen (Proteinbiosynthese).

Das hat in der Wissenschaft eine Kontroverse darüber ausgelöst, ob es sich bei den Riesenviren womöglich sogar um von Wirten abhängig gewordene Überbleibsel einer komplett eigenen Ur-Lebensform abseits der gängigen Einteilung in Mikroorganismen (Bakterien und Archaeen) und den Eukaryonten (Pflanzen und Tieren) handelt. Eine andere Forschergruppe ging hingegen davon aus, dass es sich um ursprünglich kleine Viren handelt, die sich aus irgendwelchen Gründen DNA von anderen Lebewesen einverleiben.

Sammeln Gene von verschiedenen Wirten

Die Klosneuviren entpuppten sich bei den Analysen als jene Riesenviren mit dem bisher vollständigsten Proteinbiosynthese-Apparat - was den Wiener Wissenschaftern die Möglichkeit gab, dessen Herkunft zu untersuchen. Dabei wurde klar, dass sich Klosneuviren bei der Erweiterung ihres Erbguts bei unterschiedlichen Eukaryonten bedient haben. "Daraus kann man ziemlich eindeutig schließen, dass sie von ihren verschiedenen Wirten Gene einsammeln. Dieses Muster kann man mit der Annahme einer uralten Lebensform aber nicht erklären. Das stützt sehr stark die Theorie, dass es - man muss fast sagen leider - keine Nachfahren einer unbekannten Domäne des Lebens sind", erklärte Wagner.

Trotzdem seien es "hochinteressante Lebewesen", die noch viele Rätsel aufgeben: So ist etwa noch offen, warum sie sich DNA-Bausteine ihrer Wirte einverleiben. Denkbar sei etwa, dass sie damit auf Versuche ihrer "Gastgeber"-Zellen reagieren, ihre Gäste mit dem Herunterfahren ihres Stoffwechsels quasi molekular auszuhungern. Die Klosneuviren könnten diese Teile der Proteinbiosynthese dann einfach selbst erledigt haben und so die Verteidigung der Wirte umgehen, so eine Theorie. Um die Klosneuviren und ihre laut Wagner "vielen tollen Eigenschaften" weiter untersuchen zu können, müssen die Forscher ihnen jedoch das Leben in Amöben im Labor noch schmackhaft machen. "Das ist unser nächstes Ziel", sagte der Forscher.

Service: Die Publikation online: http://dx.doi.org/10.1126/science.aal4657

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