Viren speichern und liefern Schlüssel zur Evolution

Wie winzige Briefzusteller sind Viren in der Lage, Pakete von Genen auf der ganzen Welt tragen die Schlüssel der Evolution auf andere Organismen zu liefern.

Diese Erkenntnis stammt aus einer neuen Studie von Viren und Bakterien, die in neun verschiedenen Orten auf der Erde (z. B. Bergwerke, Teichen, Ozeane, Riffe und auch menschlichen Körpern) gefunden und wirft ein Licht auf die komplexe Swaps unter Viren Phagen und ihre bakteriellen Wirte genannt.

Bakterien sind winzige, einzellige Lebewesen, deren Körper sehr viel komplexer als diejenigen von Viren sind. Die größten Viren sind etwa so groß wie die kleinsten Bakterien. Und während Antibiotika in der Regel Bakterien töten können, sie haben keine Wirkung auf Viren.

"Diese viralen Populationen scheinen, dienen als Reservoir von Genen, die die Mikroben verwenden,", sagte Forscher Wald Rohwer, Biologe an der San Diego State University. Mit einem geschätzten Millionen und Abermillionen von Phagen (10 gefolgt von 30 Nullen) auf der Erde, die mögliche Auswirkungen der genetischen Übermittlungen durch Viren ist riesig, Rohwer weist darauf hin.

"Wir bisher gefunden haben, dass die Viren zwischen Biome [ökologische Gemeinschaften] ziemlich leicht bewegen können," sagte Rohwer LiveScience. "Also theoretisch in der Lage, Dinge von einem Teil der Welt zum anderen zu bewegen sollten sie sein."

Dass Mittel Gene, die Umweltschutz oder einem anderen adaptive Tool verleihen würde lange Wanderung könnte Entfernungen über Viren von Bakterien in einem Teil der Welt in eine andere Region.

Die Studie wird von der Zeitschrift Natureonline heute genau beschrieben.

Unterschiedliche Profile

Die Forscher sammelten Proben von Bakterien und Viren von neun großen ökologischen Gemeinschaften: u-Bahn Minen, stark salzhaltigen Teichen, Korallen Riffe, Ozeane, Körper des Süßwassers, Fischfarmen, Menschen und Moskito-assoziierten Gebiete und sedimentären "Fossilien", die Aufzeichnungen des mikrobiellen Lebens auf der Erde enthalten.

Mit einer Technik namens Metagenomik, identifiziert das Team die Gene und ihre relativen Häufigkeiten für ganze Gemeinden von Bakterien und Viren, die in jeder Umgebung zu finden.

Das genetische Profil für jedes Biom erwies sich eindeutig sein.

"Wenn Sie eine Probe entnehmen und Sie nicht wissen, wo diese Probe aus, war Sie tatsächlich vorhersagen können, wo es aus mit der Metagenom war," sagte Rohwer.

Austausch von Genen

Das Team konzentrierte sich dann auf die reichlich vorhandenen Gene aus jeder Umgebung mehr über ihre bekannten Funktionen.

"Es gibt eine ganze Reihe von Genen, die die Viren tragen, dass wir nie erwartet haben würde," sagte Rohwer. "Das sind Dinge, die nicht auf den ersten Blick scheinen wichtig für den Lebenszyklus des Virus zu sein."

Einige der Proben wurden die Viren mit Genen normalerweise verbunden mit Bewegung und Richtung in Bakterien ausgestattet. "Wir finden diese Gene in den Viren, was darauf hindeutet, dass die Viren, wenn sie Infektion, tun sie tatsächlich das Verhalten der Bakterien manipuliert sind wenn sie dabei sind", sagte Rohwer.

In Fischfarmen fanden die Forscher, dass die Viren "Essen" Gene an Bakterien geliefert. Die Gene erlaubt Bakterien, so genannte Taureen, eine Schwefel-basierte Säure hinzugefügt Fischfutter und normalerweise kein Teil der Mikrobe Ernährung nutzen.

Viren im Korallenriff Systeme hängen statt einen Vorrat von Genen für Schleim zu essen. Gene wurden auch in die Umwelt Bakterien gefunden, was darauf hindeutet, dass die Viren, die Bakterien die Gene übertragen. Auf diese Weise könnten die Bakterien, Schleim-ähnliche Substanzen, die von Korallen schlürfen.

"Bei Infektionen durch Viren, gibt es viele Male wenn diese Infektionen nicht führen zu den Viren, die Zellen zu töten", sagte Rohwer. "Und unter diesen Umständen besteht die Möglichkeit, die die Bakterien die Gene integrieren können, das, die das Virus trägt."

Das Projekt wurde von der Gordon und Betty Moore Foundation, der National Science Foundation, USDA Cooperative State Research, National Institute of Allergy und Infektionskrankheiten, die National Institutes of Health und der US Department of Health And Human Services unterstützt.

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