Forscher der Universität von Hawaii in Mānoa entdeckten ein Virus namens FloV-SA2, das ein wichtiges Protein kodiert, das für die Ribosomenproduktion erforderlich ist. Ribosomen sind wichtige Zellstrukturen, die genetische Informationen in Proteine umwandeln – die Grundbausteine des Lebens. Dies ist das erste Mal, dass ein eukaryontisches Virus (Viren, die Organismen wie Pflanzen, Tiere oder Pilze infizieren) gefunden wurde, das dieses Protein kodiert.
Viren sind im Wesentlichen Pakete genetischen Materials, die in eine Proteinhülle gehüllt sind. Sie vermehren mehr Viren, indem sie in Wirtszellen eindringen und die Replikationsmaschinerie der Wirtszelle ausnutzen. Während einfachere Viren für diesen Prozess fast ausschließlich auf Wirtszellen angewiesen sind, produzieren größere und komplexere Viren häufig eine Vielzahl von Proteinen, die ihre Replikation unterstützen.
„Wir haben erfreut festgestellt, dass dieses Virus ein ribosomales Protein namens eL40 kodiert“, sagte Julie Thomy, Erstautorin der Studie und Postdoktorandin in der Abteilung für Ozeanographie am Daniel K. Inouye Center for Microbial Oceanography Research and Education (C-MORE) und der School of Marine Earth Science and Technology (SOEST) der University of Manoa. „Es macht Sinn, dass Viren von der Veränderung dieses wichtigen zellulären Mechanismus profitieren könnten, aber es gibt keinen Beweis dafür bei irgendeinem eukaryotischen Virus.“
Die Entdeckung dieses Virus ist Teil einer größeren Anstrengung von Mitgliedern des Marine Virus Ecology Laboratory (MarVEL) der SOEST, neue im Ozean lebende Viren zu isolieren und zu charakterisieren. Der ehemalige Doktorand der Ozeanographie, Christopher Schvarcz, sammelte Wasserproben an der ALOHA-Station 60 Meilen nördlich von Oahu, Hawaii, und isolierte anschließend Dutzende Viren. Dazu gehört FloV-SA2, das eine Phytoplanktonart namens Florenciella infiziert.
„Chris war so effizient bei der Isolierung von Viren, dass er sie nicht alle analysieren konnte, bevor er ging“, sagte Grieg Steward, der Ozeanographielehrer, der das Projekt leitete. „Eine detaillierte Analyse dieses Virus muss warten, bis Dr. Twomey ins Labor kommt, aber das Warten wird sich lohnen!“
Frühere Erkenntnisse haben gezeigt, dass andere sogenannte „Riesenviren“ wie das FloV-SA2-Virus Proteine kodieren, die an verschiedenen Stoffwechselprozessen beteiligt sind. Einige Gene, beispielsweise solche, die an der Fermentation oder der Lichtwahrnehmung beteiligt sind, haben scheinbar überraschende Funktionen, die man bei Viren findet. Diese Gene müssen zur Replikation des Virus beitragen, aber wie bei den ribosomalen Proteinen ist nicht immer klar, wie. Die Forscher konzentrieren sich nun darauf, die Einzelheiten herauszufinden, wie und wann das Virus dieses Protein nutzt.
„Unsere Arbeitshypothese ist, dass das Virus durch den Einbau eines seiner eigenen Proteine in das Ribosom diesen Schlüsselmechanismus so verändert, dass die Produktion viraler Proteine anstelle der üblichen zellulären Proteine begünstigt wird“, sagte Twomey.
„Viren sind für das Funktionieren mariner Ökosysteme von wesentlicher Bedeutung, sie beeinflussen die biologische Produktivität, verändern die Interaktionen zwischen Gemeinschaften und treiben evolutionäre Veränderungen voran“, sagte Steward. „Diese Entdeckung enthüllt neue Details über die komplexe Art und Weise, wie Viren im Ozean mit Phytoplankton, der Grundlage mariner Ökosysteme, interagieren, und eröffnet uns gleichzeitig neue Möglichkeiten, die Grundlagen der Virusbiologie zu verstehen.“
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass FloV-SA2 zu einem wertvollen Modellsystem für die Untersuchung neuartiger Mechanismen wird, mit denen Viren den Zellstoffwechsel manipulieren und Wirtsressourcen und Energie neu zuweisen.
Zusammengestellt von /scitechdaily