Microbiologie in hapklare porties
Waar komen virussen vandaan?
Hoewel ze voor ons onzichtbaar zijn, vinden we virussen overal. Ze infecteren bijna alles: planten, dieren, bacteriën en zelfs andere virussen … ze zijn niet te ontlopen! Toch is het begrijpen van hun oorsprong een slepende kwestie voor de wetenschap. Virussen zijn heel anders dan wij. Ze bestaan niet uit cellen maar zijn meer een assemblage van moleculen, georganiseerd op een manier die de virale genen beschermt en het transport van deze genen naar een gastheercel mogelijk maakt. De genen zijn gereduceerd tot het absolute minimum. Dat wil zeggen, tot datgene wat de toegang van het virus tot de gastheercel mogelijk maakt, en wat nieuwe virussen zal vormen. Virussen maken dus gebruik van het cellulaire systeem van de gastheer om hun genen af te lezen en de informatie om te zetten in de productie van nieuwe virussen. Omdat ze niet in staat zijn zich op eigen kracht te vermenigvuldigen, werden ze uitgesloten van de “levende wereld”. Klassiek wordt het leven onderverdeeld in drie takken met verschillende kenmerken, en die verwant zijn door een gemeenschappelijke voorouder. Virussen behoren tot geen enkele tak, en er is ook geen tak speciaal voor ze. Echter heeft de ontdekking van zeer bijzondere virussen in 2003, de zogenaamde reusachtige virussen, de wetenschappers wakker geschud.
Deze bijzondere virussen hebben dezelfde grootte en complexiteit als cellen. Hoewel ze onzichtbaar zijn, betekent dit op virale schaal een enorm verschil (zie Figuur 1 voor een vergelijking van de afmetingen). Nog opmerkelijker is dat ze het mechanisme lijken te bezitten om hun eigen genetische informatie te ontcijferen (zie het artikel “Mimivirus – een reus in een kleine wereld.”). De kolossale virussen laten bij wetenschappers een belangrijke vraag opkomen: maken alle virussen deel uit van een vierde en specifieke tak in de evolutie? Volgens deze hypothese zouden ze zijn geëvolueerd uit een cellulair organisme en hebben ze vervolgens delen van de celcomponenten en genen verloren. Of zijn deze grote virussen de afstammelingen van een virus-achtige, niet-cellulaire voorouder, en hebben ze in loop van tijd nieuwe componenten verkregen?
Het onderzoeksteam van Dr. Schulz in de Verenigde Staten probeerde te bepalen welke hypothese het meest waarschijnlijk is. Ze identificeerden en beschreven alle genen van een familie van reusactige virussen: de Klosneuvirussen. Zo konden ze deze genen vergelijken met die van meer klassieke virussen zoals het pokkenvirus, en vervolgens gebruikten ze de overeenkomsten en verschillen tussen de virussen om de stamboom van de Klosneuvirussen op te bouwen.
Vervolgens vergeleken ze ook de genen van de reusachtige virussen met die van hun potentiële gastheren. Deze stap werd gedaan om te bepalen of de genen die de zelfstandige werking van reusachtige virussen mogelijk maken worden overgenomen van hun cellulaire gastheer, of dat ze specifiek zijn voor deze virussen. Uit de studie van het team van Schulz blijkt dat de virale genen lijken op die van hun voornaamste gastheer: algen.
Al deze genoomvergelijkingen hebben dus de hypothese van een virusspecifieke vierde tak onder levende wezens uitgesloten. Integendeel, ze bevestigen dat reusachtige virussen slechts een vreemde familie zijn onder alle virussen. Ze hebben gewoon wat genen van hun gastheer gestolen en zo hun genetisch materiaal en dus hun omvang vergroot!
Reusachtige virussen zijn dan wel ongewoon onder hun soortgenoten, maar ze zijn helaas niet de ontbrekende schakel om de oorsprong van virussen in onze wereld te verklaren. Eén ding is zeker, virussen zijn er in overvloed, en we weten niet welk ander vreemd virus we waarschijnlijk nog zullen ontdekken.
Link to the original post: Giant viruses with an expanded complement of translation system component. Schulz et al. 2017. Science.
Featured image: (Megavirus from Wikimedia)
Vertaald door: Charlotte van de Velde
micro-bites.org 
