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Mehr als 15.000 verschiedene Virustypen fand ein Forscherteam in den Weltmeeren und erstellte damit den umfassendsten Katalog, den es bisher gab.
 
Leben 26. September 2016

15.000 Viren unter dem Meer

Mikrobiologie.Die Vielfalt der Viren ist in Ozeanen dreimal höher als bislang bekannt. Durch Manipulation des Stoffwechsels von mikrobiellen Schlüsselspielern könnten Viren gezielt in den Kohlenstoff-, Stickstoff- oder Schwefelkreislauf der Ozeane eingreifen und damit auch Einfluss auf das Klima nehmen.

Viren sind gemeinhin als Erreger verschiedener Erkrankungen gefürchtet. Es ist in der Öffentlichkeit aber weitgehend unbekannt, dass die meisten Viren ausschließlich Mikroorganismen befallen. Mikroorganismen wiederum spielen eine wichtige Rolle in Meeres-Ökosystemen. Manche Mikroben produzieren Treibhausgase wie Kohlendioxid oder Methan, andere nehmen diese wieder aus der Atmosphäre auf. Diese mikrobiellen Prozesse liefern somit einen entscheidenden Beitrag zu den globalen Stoffkreisläufen und nehmen Einfluss auf das Klima auf unserem Planeten.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Matthew Sullivan von der Ohio State University, USA, mit Beteiligung von Prof. Dr. Alexander Loy, Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung, Forschungsverbund Chemistry meets Microbiology, Universität Wien, arbeitet an der Katalogisierung der genetischen Vielfalt der Viren in den Weltmeeren: Insgesamt fanden die Wissenschaftler mehr als 15.000 verschiedene Virustypen, dreimal mehr als bisher bekannt.

Mikroorganismen im Visier

Wird ein Bakterium von einem Virus infiziert, ist dies fast immer schlecht für das Bakterium, weil es in seiner Funktion verändert wird, aber nicht zwangsläufig schlecht für das Ökosystem. So werden beispielsweise gefährliche Algenblüten in den Meeren oder in Seen mit großer Wahrscheinlichkeit durch Viren in Schach gehalten.

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie wurden durch zwei vorangegangene globale Meeresexpeditionen möglich: Die dreijährige Tara Oceans-Expedition und die spanische Malaspina-Expedition im Jahr 2010 hatten das Ziel, das bislang unbekannte Leben in den Weltmeeren und die Auswirkungen des globalen Wandels auf die Ozeane zu untersuchen.

Die Meeres-Forscher analysierten die in den zahlreichen Meereswasserproben aus unterschiedlichen Ökosystemen vorhandenen Viren mittels moderner DNA-Sequenzierungsverfahren. Dazu entwickelten sie neue bioinformatische Methoden zur Rekonstruktion und Untersuchung von Viren-Genomen.

Das international vernetzte Team verglich die genetische Information aus diesen Proben und erstellte einen Katalog von insgesamt 15.222 verschiedenen Virustypen, die sie in 867 Gruppen mit ähnlichen Eigenschaften einteilten – das ist ein so umfassender Katalog von Meeresviren wie es ihn in der Wissenschaftsgeschichte nie zuvor gegeben hat.

Die Konsequenzen dieser neuen Erkenntnisse sind weitreichend. In ähnlicher Weise könnten Mikroben-infizierende Viren nicht nur im Ozean massiven Einfluss auf die Nährstoff- und Energieflüsse nehmen, sondern auch in anderen Ökosystemen wie Böden, Seen, Flüssen oder dem menschlichen Körper.

Originalpublikation: Ecogenomics and potential biogeochemical impacts of globally abundant ocean viruses: Simon Roux et al. Nature, September 2016. DOI: 10.1038/nature19366

Uni Wien/KK, Ärzte Woche 39/2016

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