Neue Riesenviren in einigen Kläranlagen von Forscher entdeckt

Forscher finden riesige Viren in Proben aus Kläranlagen
Viren sind weltweit in einer enormen Vielzahl verbreitet. Wissenschaftler gehen davon aus, dass mehr Viren auf unserem Planeten leben, als Sterne in der Milchstraße vorhanden sind. Erst seit relativ kurzer Zeit ist bekannt, dass unter den Viren auch übermäßige große Arten vorkommen. Mehrere bislang unbekannte Riesenviren haben Wissenschaftler nun in Proben aus Kläranlagen entdeckt. Die Viren aus der Gruppe der Klosneuviren sind hundertfach größer als das Grippevirus, für den Menschen jedoch ungefährlich, berichten die Wissenschaftler.

Viren sind normalerweise deutlich kleiner als Bakterien. Allerdings gibt es Ausnahmen. Die sogenannten Riesenviren sind nicht nur ähnlich groß wie Bakterien, ihr Genom besteht ebenfalls aus DNA und ist vergleichbar umfangreich, berichtet das Forscherteam um Michael Wagner, Holger Daims und Matthias Horn von der Universität Wien und dem Joint Genome Institute (USA). Die Wissenschaftler haben unter anderem in Proben aus der Kläranlage Klosterneuburg solche Riesenviren entdeckt. Mit den Untersuchungsergebnisse sei ein wichtiger Schritt beim Verständnis der Evolution von Viren gelungen, berichten die Forscher. Die Ergebnisse ihrer Studie haben sie in dem Fachmagazin „Science“ veröffentlicht.

Suche nach Bakterien führt zur Entdeckung der Riesenviren
Eigentlich untersuchten die Wissenschaftler bestimmte Bakterien, die im natürlichen Stickstoffkreislauf der Erde eine wichtige Rolle spielen. In Proben aus der Kläranlage Klosterneuburg stießen sie dabei auf das Erbgut ungewöhnlicher Riesenviren.

„Uns war sofort klar, dass wir da etwas ganz Neuem auf der Spur sind“, betont Erstautor Frederik Schulz, der zum Zeitpunkt der Studie noch Doktorand an der Universität Wien war. Riesenviren seien tatsächlich erst seit etwa zehn Jahren bekannt und ursprünglich wurden sie in einfachen Amöben in Südfrankreich entdeckt, erläutert Matthias Horn, Doktorvater von Frederik Schulz. Mittlerweile gehe die Wissenschaft davon aus, dass diese Viren weit verbreitet sind.

Viren mit gigantisch umfangreichem Erbgut
Die jetzt entdeckten Klosneuviren haben laut Aussage der Forscher ein „für Viren gigantisch umfangreiches Erbgut.“ Zudem seien in keinem anderen bislang bekannten Virus ähnlich viele Gene für die Proteinbiosynthese entdeckt worden. Als typisch für Riesenviren beschreiben die Forscher zudem die fehlenden Ähnlichkeiten mit anderen Viren oder Lebewesen in einem Großteil ihres Genoms. Diese Tatsache werfe auch einige Fragen auf. Beispielsweise, ob es sich bei den Riesenviren um Relikte einer eigenen Lebensform handelt, die ursprünglich unabhängig von Mikroorganismen (Bakterien und Archaeen) und den Eukaryonten (wie Pflanzen und Tieren) entstanden ist.

Besseres Verständnis der Evolution von Viren
Mit der Entdeckung der Klosneuviren ist ein besseres Verständnis der Evolutionsgeschichte dieser Viren möglich, was die jahrelange Debatte über den Ursprung der Riesenviren beende, berichten die Forscher. Die Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte der Klosneuviren habe gezeigt, dass das Genom der Riesenviren ursprünglich eher klein war – so wie das anderer Viren. Im Zuge ihrer Evolution seien dann durch den Einbau zusätzlicher Gene die riesigen Genome heutiger Vertreter entstanden. Dazu zählen auch die Gene für die Proteinbiosynthese, berichten die Wissenschaftler. Letztere entstammen nicht etwa einer bisher unbekannten Lebensform, sondern seien den Genen heutiger Lebewesen erstaunlich ähnlich.

Auf das Sammeln von Genen spezialisiert
„Riesenviren sind also keine Relikte einer vierten Domäne des Lebens, sondern eine höchst ungewöhnliche Gruppe an Viren, die sich auf das Sammeln von Genen anderer Organismen spezialisiert haben“, betont die Studienleiterin am Joint Genome Institute, Tanja Woyke. Um diese ungewöhnliche Sammelleidenschaft der Viren besser verstehen zu können, seien nun weitere Untersuchungen der Klosneuviren im Labor erforderlich.

Bisher sei es aber nicht gelungen, die Virusteilchen zu isolieren. „Derzeit versuchen wir, die Viren aus neuen Proben aus Klosterneuburg zu gewinnen, indem wir ihnen einzellige Amöben für die eigene Vermehrung anbieten“, erklären Horn und Wagner.

Viren mit den Eigenschaften echter Lebewesen
Denn die Riesenviren sind für die Vermehrung – wie alle bekannten Viren – auf die Zellen anderer Organismen angewiesen, auch wenn sie über Eigenschaften verfügen, die man bislang nur von echten Lebewesen kannte, wie beispielsweise die Vielzahl an Bausteinen für die Herstellung von Eiweißen, berichten die Wissenschaftler. Die Entdeckung der Klosneuviren ist laut Aussage der Forscher „ein Paradebeispiel dafür, wie wissenschaftliche Neugier zu völlig unerwarteten Entdeckungen führt, die – in diesem Fall – grundsätzliche Fragen des Lebens betreffen.“ (fp)