Neue Entdeckungen: Riesige Viren beeinflussen das Leben im Ozean

MIAMI / LONDON (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler haben kürzlich eine bedeutende Entdeckung gemacht, die das Verständnis der marinen Ökosysteme revolutionieren könnte. Eine neue Studie hat 230 bisher unbekannte riesige Viren identifiziert, die eine entscheidende Rolle im Leben der Ozeane spielen.

Die Entdeckung von 230 neuen riesigen Viren durch Forscher der Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science könnte das Verständnis der marinen Ökosysteme grundlegend verändern. Diese Viren, die in der Lage sind, die Photosynthese ihrer Wirte zu manipulieren, spielen eine entscheidende Rolle im Überleben von Protisten, zu denen Algen, Amöben und Flagellaten gehören. Diese Organismen bilden die Basis der ozeanischen Nahrungsketten und sind somit von großer Bedeutung für das gesamte marine Leben.

Die Forscher nutzten hochleistungsfähige Rechenmethoden, um diese Viren in öffentlich zugänglichen marinen Metagenom-Datensätzen zu identifizieren und ihre Funktionen zu charakterisieren. Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Nature npj Viruses veröffentlicht wurden, umfassen die Entdeckung neuer riesiger Virusgenome, die bisher in der Literatur unbekannt waren. Innerhalb dieser Genome wurden 530 neue funktionale Proteine charakterisiert, darunter neun Proteine, die an der Photosynthese beteiligt sind.

Mohammad Moniruzzaman, Mitautor der Studie und Assistenzprofessor in der Abteilung für Meeresbiologie und Ökologie, betonte die Bedeutung dieser Entdeckung. “Durch ein besseres Verständnis der Vielfalt und Rolle riesiger Viren im Ozean und ihrer Interaktion mit Algen und anderen Mikroben können wir schädliche Algenblüten, die eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen, vorhersagen und möglicherweise steuern”, erklärte er.

Bis vor kurzem waren riesige Viren aufgrund von Einschränkungen in bioinformatischen Methoden weitgehend unentdeckt. Die Forscher entwickelten ein innovatives Werkzeug namens BEREN, das speziell zur Identifizierung von riesigen Virusgenomen in umfangreichen öffentlichen DNA-Sequenzierungsdatensätzen entwickelt wurde. Dieses Werkzeug füllt eine Lücke im Forschungsbereich, indem es eine benutzerfreundliche Lösung zur Identifizierung und Klassifizierung riesiger Viren bietet.

Benjamin Minch, Hauptautor der Studie und Doktorand an der Rosenstiel School, erklärte, dass riesige Viren Gene besitzen, die an zellulären Funktionen wie dem Kohlenstoffstoffwechsel und der Photosynthese beteiligt sind – Funktionen, die traditionell nur in zellulären Organismen zu finden sind. Dies deutet darauf hin, dass riesige Viren eine bedeutende Rolle bei der Manipulation des Stoffwechsels ihrer Wirte während der Infektion spielen und die marine Biogeochemie beeinflussen.

Die Forscher nutzten den Pegasus-Supercomputer der University of Miami, um große Metagenome zu verarbeiten und zu assemblieren, was die Rekonstruktion von Hunderten von mikrobiellen Gemeinschaftsbibliotheken ermöglichte. Diese Studie bietet einen Rahmen zur Verbesserung bestehender Werkzeuge zur Erkennung neuer Viren, die bei der Überwachung von Verschmutzung und Krankheitserregern in unseren Wasserstraßen helfen könnten.

Die Forschung zeigt, dass riesige Viren nicht nur eine Bedrohung darstellen, sondern auch ein potenzielles biotechnologisches Potenzial besitzen, da einige ihrer Funktionen neuartige Enzyme darstellen könnten. Diese Entdeckung könnte langfristig zu neuen Anwendungen in der Biotechnologie führen und das Verständnis der Rolle von Viren in marinen Ökosystemen vertiefen.

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