Entdeckungen der Virologie könnten die Biologie verändern

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Viren sind winzige, aber „unglaublich mächtige Kreaturen“, ohne die wir nicht überleben würden. Ihr Einfluss auf unseren Planeten ist unbestreitbar. Sie sind leicht zu finden, Wissenschaftler identifizieren weiterhin bisher unbekannte Virenarten. Aber wie viel wissen wir über sie? Woher wissen wir, welches zuerst untersucht werden soll?

Das Coronavirus SARS-CoV-2 ist nur eines von mehreren Millionen Viren, die auf unserem Planeten leben. Wissenschaftler identifizieren schnell viele neue Typen.

Maya Breitbart hat in afrikanischen Termitenhügeln, antarktischen Robben und im Roten Meer nach neuen Viren gesucht. Doch um wirklich etwas zu finden, musste sie, wie sich herausstellte, nur in ihren Hausgarten in Florida schauen. Dort, rund um den Pool, können Sie Kugelnetzspinnen der Art Gasteracantha cancriformis finden.

Sie haben eine helle Farbe und einen abgerundeten weißen Körper, auf dem schwarze Flecken und sechs scharlachrote Dornen auffallen, ähnlich einer ausgefallenen Waffe aus dem Mittelalter. Aber in den Körpern dieser Spinnen erlebte Maya Brightbart eine Überraschung: Als Brightbart, ein der Wissenschaft unbekannter Experte für virale Ökologie an der University of South Florida in St.

Wie Sie wissen, beschäftigen uns normale Menschen seit 2020 nur noch mit einem besonders gefährlichen Virus, das allen bekannt ist, aber es gibt viele andere Viren, die noch nicht entdeckt wurden. Wissenschaftlern zufolge etwa 10³¹verschiedene Viruspartikel, das ist das Zehn-Milliarden-fache der ungefähren Anzahl von Sternen im beobachtbaren Universum.

Inzwischen ist klar, dass Ökosysteme und einzelne Organismen auf Viren angewiesen sind. Viren sind winzige, aber unglaublich mächtige Kreaturen, sie haben die evolutionäre Entwicklung über Jahrmillionen beschleunigt, mit ihrer Hilfe wurde der Transfer von Genen zwischen Wirtsorganismen durchgeführt. In den Weltmeeren lebende Viren sezieren Mikroorganismen, werfen ihren Inhalt in die aquatische Umwelt und reichern das Nahrungsnetz mit Nährstoffen an. "Ohne Viren hätten wir nicht überlebt", sagt der Virologe Curtis Suttle von der University of British Columbia im kanadischen Vancouver.

Das Internationale Komitee für die Taxonomie von Viren (ICTV) hat festgestellt, dass es derzeit weltweit 9.110 verschiedene Arten von Viren gibt, aber dies ist offensichtlich ein winziger Bruchteil ihrer Gesamtzahl. Dies liegt unter anderem daran, dass die offizielle Klassifizierung von Viren in der Vergangenheit von Wissenschaftlern verlangte, das Virus im Wirtsorganismus oder seinen Zellen zu kultivieren; Dieser Vorgang ist zeitaufwendig und erscheint manchmal unrealistisch kompliziert.

Der zweite Grund ist, dass im Rahmen der wissenschaftlichen Forschung der Schwerpunkt darauf lag, jene Viren zu finden, die beim Menschen oder in anderen lebenden Organismen von gewissem Wert für den Menschen Krankheiten verursachen, beispielsweise bei Nutztieren und Nutzpflanzen.

Dennoch, wie die Covid-19-Pandemie uns daran erinnert hat, ist es wichtig, Viren zu untersuchen, die von einem Wirtsorganismus auf einen anderen übertragen werden können, und genau dies ist die Bedrohung für den Menschen sowie für Haustiere oder Nutzpflanzen.

In den letzten zehn Jahren ist die Zahl der bekannten Viren aufgrund von Verbesserungen in der Erkennungstechnologie in die Höhe geschnellt, aber auch aufgrund einer kürzlichen Änderung der Regeln zur Identifizierung neuer Virenarten, die es ermöglicht hat, Viren zu erkennen, ohne sie mit kultivieren zu müssen ein Wirtsorganismus.

Eine der gängigsten Methoden ist die Metagenomik. Es ermöglicht Wissenschaftlern, Genomproben aus der Umwelt zu sammeln, ohne sie kultivieren zu müssen. Neue Technologien wie die Virussequenzierung haben der Liste weitere Virusnamen hinzugefügt, darunter einige, die überraschend weit verbreitet sind, aber den Wissenschaftlern immer noch weitgehend verborgen sind.

„Jetzt ist ein guter Zeitpunkt für diese Art von Forschung“, sagt Maya Brightbart. - Ich denke, jetzt ist in vielerlei Hinsicht die Zeit für das Virom [Virom - die Sammlung aller Viren, die für einen einzelnen Organismus charakteristisch sind - ca. Transl.]".

Allein im Jahr 2020 hat ICTV 1.044 neue Arten zu seiner offiziellen Virenliste hinzugefügt, wobei Tausende weiterer Viren auf ihre Beschreibung warten und bisher noch nicht benannt wurden. Die Entstehung einer so großen Vielfalt an Genomen hat Virologen dazu veranlasst, die Klassifizierung von Viren zu überdenken und ihren Evolutionsprozess aufzuklären. Es gibt starke Beweise dafür, dass Viren nicht aus einer einzigen Quelle stammen, sondern mehrfach aufgetreten sind.

Doch die wahre Größe der weltweiten Virus-Community ist weitgehend unbekannt, so der Virologe Jens Kuhn vom US-amerikanischen National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) in Fort Detrick, Maryland: „Wir haben wirklich keine Ahnung, dass da vor sich geht.“

Überall und überall

Jedes Virus hat zwei Eigenschaften: Zum einen ist das Genom jedes Virus von einer Proteinhülle umgeben, zum anderen nutzt jedes Virus einen fremden Wirtsorganismus – sei es ein Mensch, eine Spinne oder eine Pflanze – zu seiner Vermehrung. Aber es gibt unzählige Variationen in diesem allgemeinen Schema.

Winzige Circoviren haben beispielsweise nur zwei oder drei Gene, während massive Mimiviren, die größer sind als manche Bakterien, Hunderte von Genen haben.

Es gibt zum Beispiel Bakteriophagen, die dem Apparat zur Mondlandung etwas ähnlich sind – diese Bakteriophagen infizieren Bakterien. Und natürlich kennt heutzutage jeder die mit Dornen besetzten Killerkugeln, deren Bilder vielleicht jedem Menschen in jedem Land der Welt schmerzlich bekannt sind. Und Viren haben auch diese Eigenschaft: Die eine Gruppe von Viren speichert ihr Genom in Form von DNA, die andere - in Form von RNA.

Es gibt sogar einen Bakteriophagen, der ein alternatives genetisches Alphabet verwendet, bei dem die stickstoffhaltige Base A im kanonischen ACGT-System durch ein anderes Molekül ersetzt wird, das mit dem Buchstaben Z bezeichnet wird [der Buchstabe A steht für die stickstoffhaltige Base "Adenin", die Teil der Nukleinsäure ist Säuren (DNA und RNA); ACGT – stickstoffhaltige Basen, aus denen die DNA besteht, nämlich: A – Adenin, C – Cytosin, G – Guanin, T – Thymin, – ca. überset.].

Viren sind so allgegenwärtig und neugierig, dass sie auch dann auftreten können, wenn Wissenschaftler nicht nach ihnen suchen. So hatte Frederik Schulz beispielsweise gar nicht vor, Viren zu studieren, sein Forschungsgebiet ist die Abfolge von Genomen aus Abwasser. Als Doktorand an der Universität Wien nutzte Schultz 2015 die Metagenomik, um Bakterien zu finden. Bei diesem Ansatz isolieren Wissenschaftler DNA aus einer Reihe von Organismen, zermahlen sie in kleine Stücke und sequenzieren sie. Aus diesen Stücken setzt ein Computerprogramm dann einzelne Genome zusammen. Dieses Verfahren erinnert daran, mehrere hundert Puzzles auf einmal aus einzelnen, miteinander vermischten Fragmenten zusammenzusetzen.

Unter den bakteriellen Genomen konnte Schultz nicht umhin, einen riesigen Teil des viralen Genoms zu bemerken (anscheinend weil dieser Teil virale Hüllgene hatte), der 1,57 Millionen Basenpaare umfasste. Dieses virale Genom stellte sich als Riese heraus, es war Teil einer Gruppe von Viren, deren Mitglieder sowohl in der Genomgröße als auch in den absoluten Dimensionen (normalerweise 200 Nanometer oder mehr im Durchmesser) riesige Viren sind. Dieses Virus infiziert Amöben, Algen und andere Protozoen und beeinflusst dadurch aquatische Ökosysteme sowie Ökosysteme an Land.

Frederick Schultz, jetzt Mikrobiologe am Joint Genome Institute des US-Energieministeriums in Berkeley, Kalifornien, beschloss, in metagenomischen Datenbanken nach verwandten Viren zu suchen. Im Jahr 2020 beschrieben Schultz und seine Kollegen in ihrem Artikel mehr als zweitausend Genome aus der Gruppe, die Riesenviren enthält. Denken Sie daran, dass zuvor nur 205 solcher Genome in den öffentlich zugänglichen Datenbanken enthalten waren.

Darüber hinaus mussten Virologen auf der Suche nach neuen Arten auch in den menschlichen Körper schauen. Der Virusbioinformatiker Luis Camarillo-Guerrero analysierte zusammen mit Kollegen vom Senger Institute in Hinkston (UK) menschliche Darmmetagenome und erstellte eine Datenbank mit mehr als 140.000 Bakteriophagenarten. Mehr als die Hälfte davon waren der Wissenschaft unbekannt.

Die im Februar veröffentlichte gemeinsame Studie der Wissenschaftler deckte sich mit den Ergebnissen anderer Wissenschaftler, dass eine der häufigsten Gruppen von Viren, die menschliche Darmbakterien infizieren, eine Gruppe ist, die als crAssphage bekannt ist (benannt nach dem Cross-Assembler-Programm, das sie 2014 entdeckte).. Trotz der Fülle an Viren, die in dieser Gruppe vertreten sind, wissen Wissenschaftler wenig darüber, wie Viren dieser Gruppe am menschlichen Mikrobiom beteiligt sind, sagt Camarillo-Guerrero, der jetzt für das DNA-Sequenzierungsunternehmen Illumina (Illumina mit Sitz in Cambridge, Großbritannien) arbeitet.

Die Metagenomik hat viele Viren entdeckt, aber gleichzeitig ignoriert die Metagenomik viele Viren. In typischen Metagenomen werden RNA-Viren nicht sequenziert, so dass der Mikrobiologe Colin Hill von der Irish National University in Cork, Irland, und seine Kollegen in RNA-Datenbanken, den sogenannten Metatranskripten, nach ihnen suchten.

Wissenschaftler beziehen sich normalerweise auf diese Daten, wenn sie Gene in einer Population untersuchen, d.h. diejenigen Gene, die aktiv in Messenger-RNA [Messenger-RNA (oder mRNA) wird auch Messenger-RNA (mRNA) genannt) - ca. überset.] an der Produktion von Proteinen beteiligt; aber auch die Genome von RNA-Viren sind dort zu finden. Mithilfe von Computertechniken zum Extrahieren von Sequenzen aus Daten fand das Team 1.015 virale Genome in Metatrancryptomen aus Schlick- und Wasserproben. Dank der Arbeit von Wissenschaftlern haben die Informationen über bekannte Viren deutlich zugenommen, nachdem nur ein Artikel erschienen ist.

Dank dieser Methoden ist es möglich, versehentlich Genome zu sammeln, die in der Natur nicht vorkommen, aber um dies zu verhindern, haben Wissenschaftler gelernt, Kontrollmethoden anzuwenden. Aber es gibt auch andere Schwächen. So ist es beispielsweise äußerst schwierig, bestimmte Virenarten mit großer genetischer Vielfalt zu isolieren, da es für Computerprogramme schwierig ist, unterschiedliche Gensequenzen zusammenzusetzen.

Ein alternativer Ansatz besteht darin, jedes virale Genom separat zu sequenzieren, wie es der Mikrobiologe Manuel Martinez-Garcia von der Universität Alicante in Spanien vornimmt. Nachdem er Meerwasser durch Filter geleitet hatte, isolierte er einige spezifische Viren, amplifizierte ihre DNA und fuhr mit der Sequenzierung fort.

Nach dem ersten Versuch fand er 44 Genome. Es stellte sich heraus, dass einer von ihnen einer der am häufigsten im Meer lebenden Viren ist. Dieses Virus hat eine so große genetische Vielfalt (d. h. die genetischen Fragmente seiner Viruspartikel sind in verschiedenen Viruspartikeln so unterschiedlich), dass sein Genom nie in der Metagenomforschung aufgetaucht ist. Wissenschaftler nannten es "37-F6", weil es sich auf einer Laborschale befindet. Martinez-Garcia scherzte jedoch, angesichts der Fähigkeit des Genoms, sich vor den Augen zu verstecken, hätte es nach dem Superagenten James Bond 007 heißen sollen.

Stammbäume von Viren

Solche Meeresviren, die so geheimnisvoll sind wie James Bond, haben keinen offiziellen lateinischen Namen, ebenso wie die meisten der mehreren Tausend viralen Genome, die in den letzten zehn Jahren mithilfe von Metagenomik entdeckt wurden. Diese Genomsequenzen stellten ICTV vor eine schwierige Frage: Reicht ein Genom aus, um das Virus zu benennen? Bis 2016 galt folgende Reihenfolge: Wenn Wissenschaftler einen neuen Virustyp oder eine neue taxonomische Gruppe für ICTV vorschlugen, dann war es mit seltenen Ausnahmen notwendig, nicht nur dieses Virus, sondern auch den Wirtsorganismus in Kultur bereitzustellen. Doch 2016 waren sich Virologen nach intensiver Debatte einig, dass ein Genom ausreichen würde.

Anträge für neue Viren und Virengruppen gingen ein. Aber die evolutionären Beziehungen zwischen diesen Viren sind manchmal unklar geblieben. Virologen klassifizieren Viren normalerweise nach ihrer Form (zum Beispiel "lang", "dünn", "Kopf und Schwanz") oder nach ihrem Genom (DNA oder RNA, einzel- oder doppelsträngig), aber diese Eigenschaften sagen uns überraschend wenig. über ihre gemeinsame Herkunft. Viren mit doppelsträngigen DNA-Genomen scheinen beispielsweise aus mindestens vier verschiedenen Situationen entstanden zu sein.

Die anfängliche Klassifizierung der ICTV-Viren (was bedeutet, dass der Baum der Viren und der Baum der zellulären Lebensformen getrennt voneinander existieren) umfasste nur die unteren Stufen der evolutionären Hierarchie, die von Arten und Gattungen bis zu der Ebene reichten, die gemäß der Klassifikation des vielzelligen Lebens, entspricht Primaten oder Koniferen. Es gab keine höheren Ebenen der evolutionären Hierarchie der Viren. Und viele Virusfamilien existierten isoliert, ohne Verbindungen zu anderen Virenarten. Im Jahr 2018 fügte ICTV also höhere Ordnungsstufen hinzu, um Viren zu klassifizieren: Klassen, Typen und Bereiche.

Ganz oben in der Klassifikation der Viren hat ICTV Gruppen genannt "Reichen" (Reiche), die Analoga von "Domänen" für zelluläre Lebensformen (Bakterien, Archaeen und Eukaryoten) sind, d.h. ICTV verwendet ein anderes Wort, um zwischen den beiden Bäumen zu unterscheiden. (Vor einigen Jahren schlugen einige Wissenschaftler vor, dass einige Viren wahrscheinlich in den Baum der zellulären Lebensformen passen könnten; diese Idee hat jedoch keine breite Zustimmung gefunden.)

ICTV hat die Zweige des Virusbaums skizziert und RNA-Viren einer Region namens Riboviria zugeordnet; Zu diesem Bereich gehören übrigens das SARS-CoV-2-Virus und andere Coronaviren, deren Genome einzelsträngige RNAs sind. Aber dann musste die große Gemeinschaft von Virologen zusätzliche taxonomische Gruppen vorschlagen. Zufällig stellte der Evolutionsbiologe Eugene Koonin vom National Center for Biotechnology Information in Bethesda, Maryland, ein Team von Wissenschaftlern zusammen, um einen ersten Weg zur Kategorisierung von Viren zu finden. Zu diesem Zweck beschloss Kunin, alle viralen Genome sowie die Ergebnisse von Studien zu viralen Proteinen zu analysieren.

Sie reorganisierten die Region Riboviria und schlugen drei weitere Reiche vor. Über einige Details habe es Kontroversen gegeben, sagte Kunin, aber im Jahr 2020 wurde die Systematisierung von den ICTV-Mitgliedern ohne große Schwierigkeiten genehmigt. Laut Kunin erhielten im Jahr 2021 zwei weitere Reiche grünes Licht, aber die ursprünglichen vier dürften die größten bleiben. Am Ende, so Kunin, könnte die Zahl der Reiche bis zu 25 betragen.

Diese Zahl bestätigt den Verdacht vieler Wissenschaftler: Viren haben keinen gemeinsamen Vorfahren. „Es gibt keinen einzigen Vorläufer für alle Viren“, sagt Kunin. "Es existiert einfach nicht." Dies bedeutet, dass Viren im Laufe der Geschichte des Lebens auf der Erde wahrscheinlich mehrmals aufgetreten sind. Daher haben wir keinen Grund zu sagen, dass Viren nicht wieder auftreten können. "In der Natur tauchen ständig neue Viren auf", sagt der Virologe Mart Krupovic vom Institut Pasteur in Paris, der sowohl an der Entscheidungsfindung von ICTV als auch an der Forschungsarbeit der Kunin-Gruppe zur Systematisierung beteiligt war.

Virologen haben mehrere Hypothesen über die Ursachen von Reichen. Vielleicht sind die Reiche zu Beginn des Lebens auf dem Planeten Erde aus unabhängigen genetischen Elementen entstanden, noch bevor Zellen gebildet wurden. Oder vielleicht haben sie ganze Zellen zurückgelassen, ihnen "entflohen" und die meisten zellulären Mechanismen aufgegeben, um ihre Existenz auf einem minimalen Niveau zu halten. Kunin und Krupovich befürworten die Hybrid-Hypothese, wonach diese primären genetischen Elemente der Zelle das Erbgut "gestohlen" haben, um Viruspartikel zu bauen. Da es viele Hypothesen über die Herkunft von Viren gebe, sei es durchaus möglich, dass es viele Arten ihres Auftretens gibt, sagt der Virologe Jens Kuhn, der im ICTV-Komitee an einem Vorschlag für eine neue Systematisierung von Viren mitgearbeitet hat.

Trotz der Tatsache, dass die viralen und zellulären Bäume unterschiedlich sind, berühren ihre Zweige nicht nur Gene, sondern tauschen sie auch aus. Wo also sollten Viren klassifiziert werden – belebt oder unbelebt? Die Antwort hängt davon ab, wie Sie "lebendig" definieren. Viele Wissenschaftler betrachten das Virus nicht als Lebewesen, während andere anderer Meinung sind. "Ich neige dazu zu glauben, dass sie leben", sagt der Bioinformatiker Hiroyuki Ogata, der an der Universität Kyoto in Japan Viren erforscht. „Sie entwickeln sich weiter, sie haben genetisches Material aus DNA und RNA. Und sie sind ein sehr wichtiger Faktor in der Evolution aller Lebewesen.“

Die aktuelle Klassifikation ist weithin akzeptiert und stellt den ersten Versuch dar, die Vielfalt der Viren zu verallgemeinern, auch wenn einige Virologen sie für etwas ungenau halten. Ein Dutzend Virenfamilien haben immer noch keine Verbindung zu einem Reich. „Die gute Nachricht ist, dass wir versuchen, zumindest etwas Ordnung in dieses Chaos zu bringen“, fügt der Mikrobiologe Manuel Martinez-Garcia hinzu.

Sie haben die Welt verändert

Die Gesamtmasse der auf der Erde lebenden Viren entspricht 75 Millionen Blauwalen. Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass Viren Nahrungsnetze, Ökosysteme und sogar die Atmosphäre unseres Planeten beeinflussen. Laut dem Umweltvirologie-Spezialisten Matthew Sullivan von der Ohio State University in Columbus entdecken Wissenschaftler zunehmend neue Arten von Viren, wobei Forscher "bisher unbekannte Wege entdecken, wie Viren einen direkten Einfluss auf Ökosysteme haben". Wissenschaftler versuchen, diese Virusexposition zu quantifizieren.

„Im Moment haben wir keine einfache Erklärung für die stattfindenden Phänomene“, sagt Hiroyuki Ogata.

In den Weltmeeren können Viren ihre Wirtsmikroben verlassen und Kohlenstoff freisetzen, der von anderen Lebewesen recycelt wird, die das Innere dieser Wirtsmikroben fressen und dann Kohlendioxid freisetzen. In jüngerer Zeit kommen Wissenschaftler aber auch zu dem Schluss, dass aufplatzende Zellen oft verklumpen und auf den Grund der Weltmeere sinken und dabei Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden.

Das Schmelzen von Permafrostböden an Land ist die Hauptquelle der Kohlenstofferzeugung, sagte Matthew Sullivan, und Viren scheinen dabei zu helfen, Kohlenstoff aus Mikroorganismen in dieser Umgebung freizusetzen. 2018 beschrieben Sullivan und seine Kollegen 1.907 virale Genome und ihre Fragmente, die beim Auftauen des Permafrosts in Schweden gesammelt wurden, darunter Gene für Proteine, die den Zerfall von Kohlenstoffverbindungen und möglicherweise den Prozess ihrer Umwandlung in Treibhausgase irgendwie beeinflussen können.

Viren können auch andere Organismen beeinflussen (zum Beispiel ihre Genome mischen). Viren tragen beispielsweise Gene für Antibiotikaresistenz von einem Bakterium zum anderen, und schließlich können sich arzneimittelresistente Stämme durchsetzen. Laut Luis Camarillo-Guerrero kann ein solcher Gentransfer im Laufe der Zeit zu schwerwiegenden evolutionären Veränderungen in einer bestimmten Population führen – und nicht nur bei Bakterien. So sind nach einigen Schätzungen 8 % der menschlichen DNA viralen Ursprungs. So erhielten beispielsweise unsere Säugetiervorfahren von dem Virus das für die Entwicklung der Plazenta notwendige Gen.

Wissenschaftler brauchen mehr als nur ihre Genome, um viele der Fragen zum Verhalten von Viren zu lösen. Es ist auch notwendig, die Wirte des Virus zu finden. In diesem Fall kann der Hinweis im Virus selbst gespeichert sein: Das Virus kann beispielsweise ein erkennbares Fragment des Erbguts des Wirts in seinem eigenen Genom enthalten.

Der Mikrobiologe Manuel Martinez-Garcia und Kollegen haben mit Einzelzell-Genomanalyse Mikroben identifiziert, die das kürzlich entdeckte 37-F6-Virus enthalten. Der Wirtsorganismus dieses Virus ist das Bakterium Pelagibacter, das zu den am weitesten verbreiteten und vielfältigsten Meeresorganismen zählt. In einigen Regionen der Weltmeere macht Pelagibacter fast die Hälfte aller Zellen aus, die in seinen Gewässern leben. Wenn das 37-F6-Virus plötzlich verschwinden würde, so Martinez-Garcia weiter, würde das Leben von Wasserorganismen ernsthaft gestört.

Wissenschaftler müssen herausfinden, wie es seinen Wirt verändert, um ein vollständiges Bild der Auswirkungen eines bestimmten Virus zu erhalten, erklärt die Evolutionsökologin Alexandra Worden vom Ocean Science Center. Helmholtz (GEOMAR) in Kiel, Deutschland. Warden untersucht Riesenviren, die Gene für ein fluoreszierendes Protein namens Rhodopsin tragen.

Prinzipiell können diese Gene auch für Wirtsorganismen nützlich sein, beispielsweise für die Übertragung von Energie oder die Übertragung von Signalen, dies ist jedoch noch nicht bestätigt. Um herauszufinden, was mit den Rhodopsin-Genen passiert, plant Alexandra Vorden, den Wirtsorganismus (Wirt) zusammen mit dem Virus zu kultivieren, um die Funktionsweise dieses Paares (Wirt-Virus) zu untersuchen, das zu einem einzigen Komplex vereint ist - "Virozelle".

„Nur durch die Zellbiologie kann man die wahre Rolle dieses Phänomens erkennen und genau wissen, wie es den Kohlenstoffkreislauf beeinflusst“, fügt Warden hinzu.

In ihrem Haus in Florida kultivierte Maya Brightbart keine Viren, die aus den Spinnen Gasteracantha cancriformis isoliert wurden, aber sie hat es geschafft, ein oder zwei Dinge über sie zu lernen. Die beiden bisher unbekannten Viren, die in diesen Spinnen gefunden wurden, gehören zu der Gruppe, die Brightbart als "erstaunlich" bezeichnet hat - und das alles wegen ihres winzigen Genoms: Das erste kodiert das Gen für die Proteinhülle, das zweite - das Gen für das Replikationsprotein.

Da eines dieser Viren nur im Körper der Spinne vorhanden ist, aber nicht in ihren Beinen, glaubt Brightbart, dass seine Funktion tatsächlich darin besteht, Beutetiere zu infizieren, die anschließend von der Spinne gefressen werden. Das zweite Virus kann in verschiedenen Bereichen des Körpers der Spinne gefunden werden - im Gelege von Eiern und Nachkommen - daher glaubt Brightbart, dass dieses Virus von Eltern zu Nachkommen übertragen wird. Laut Brightbart ist dieses Virus für die Spinne ungefährlich.

Viren seien also "eigentlich am einfachsten zu finden", sagt Maya Brightbart. Viel schwieriger ist es, den Mechanismus zu bestimmen, durch den Viren den Lebenszyklus und die Ökologie des Wirtsorganismus beeinflussen. Doch zunächst müssen Virologen eine der schwierigsten Fragen beantworten, erinnert uns Brightbart: "Woher wissen wir, welche wir von Anfang an untersuchen sollen?"