Ein neu identifizierter Virus taucht aus der Tiefe auf

Der Marianengraben, der tiefste Ort der Erde, fällt an seinem tiefsten Punkt auf dem Grund des Pazifischen Ozeans fast 11.000 Meter tief ab. Das Leben existiert in der tiefen und kalten Dunkelheit weiter, und „wo immer Leben ist, können Sie darauf wetten, dass Regulatoren am Werk sind“, sagte der Meeresvirologe Min Wang, Ph.D., an der Ocean University of China in Qingdao. „In diesem Fall Viren.“

In Spektrum der Mikrobiologie, Wang und eine internationale Forschergruppe berichten über die Entdeckung eines neuen Virus, das aus Sedimenten aus einer Tiefe von 8.900 Metern isoliert wurde. Das Virus ist ein Bakteriophage oder ein Virus, der Bakterien infiziert und sich in ihnen vermehrt. Man geht davon aus, dass Bakteriophagen die am häufigsten vorkommenden Lebensformen auf dem Planeten sind. „Nach unserem besten Wissen ist dies der am tiefsten bekannte isolierte Phagen im globalen Ozean“, sagte Wang.

Der neu gefundene Phage infiziert Bakterien im Stamm Halomonas, die häufig in Sedimenten aus der Tiefsee und in hydrothermalen Quellen vorkommen, geysirähnlichen Öffnungen am Meeresboden, die Ströme erhitzten Wassers freisetzen.

Wang sagte, die Analyse des viralen genetischen Materials durch die Gruppe weise auf die Existenz einer bisher unbekannten Virusfamilie im Tiefsee sowie auf neue Erkenntnisse über die Diversität, Evolution und genomischen Merkmale von Tiefseephagen und Phagen-Wirt-Interaktionen hin.

In früheren Arbeiten haben die Forscher mithilfe der Metagenomanalyse Viren untersucht, die Bakterien der Ordnung Oceanospirallales, zu der auch Halomonas gehört, infizieren.

Für die neue Studie suchte Wangs Team nach Viren in Bakterienstämmen, die von einem Team unter der Leitung des Meeresvirologen Yu-Zhong Zhang, Ph.D., ebenfalls an der Ocean University of China in Qingdao, gesammelt und isoliert wurden. Zhangs Forschung erforscht mikrobielles Leben in extremen Umgebungen, einschließlich Polarregionen und dem Marianengraben.

Die Genomanalyse des neuen Virus mit der Bezeichnung vB_HmeY_H4907 legt nahe, dass es im Ozean weit verbreitet ist und eine ähnliche Struktur wie sein Wirt aufweist. Wang sagte, die Studie weise auf neue Fragen und Forschungsbereiche hin, die sich auf die Überlebensstrategien von Viren in rauen, abgeschiedenen Umgebungen konzentrieren – und wie sie sich gemeinsam mit ihren Wirten entwickeln.

Das neue Virus ist lysogen, was bedeutet, dass es in seinen Wirt eindringt und sich dort vermehrt, jedoch normalerweise ohne die Bakterienzelle abzutöten. Bei der Zellteilung wird auch das virale Erbgut kopiert und weitergegeben.

In zukünftigen Studien, sagte Wang, plant die Gruppe, die molekulare Maschinerie zu untersuchen, die die Interaktionen zwischen Tiefseeviren und ihren Wirten steuert. Sie suchen auch nach anderen neuen Viren an extremen Orten, „die dazu beitragen würden, unser Verständnis der Virosphäre zu erweitern“, sagte Wang. „Extreme Umgebungen bieten optimale Aussichten für die Entdeckung neuartiger Viren.“