Wissenschaftler entdecken erstmals, dass Viren sich an andere Viren anheften können

Es ist bekannt, dass Viren die Zellen von Wirtsoorganismen wie Tieren, Pflanzen und sogar Bakterien infizieren können, aber es war bisher nicht bekannt, dass sie sich physisch an andere Viren anheften können. Die engste Beziehung besteht zwischen "Helferviren" und "Satellitenviren", wobei Letztere auf die Hilfe der Ersteren angewiesen sind, um zu überleben. Normalerweise bedeutet das einfach nur in der Nähe zu bleiben, aber in einer neuen Studie haben Wissenschaftler Satellitenviren entdeckt, die sich konsequent an ihre Helferviren anheften.

Die Entdeckung begann als Teil eines routinemäßigen Projekts von Undergraduates, bei dem Bakteriophagen - Viren, die Bakterien infizieren - aus Umweltproben isoliert und zur Sequenzierung in Labore geschickt werden. In einer Probe wurde das DNA des erwarteten Virus, MindFlayer genannt, gefunden, aber die Analyse ergab eine Kontamination durch unbekannte DNA. Wiederholte Experimente ergaben dieselben Ergebnisse.

Um herauszufinden, was vor sich ging, untersuchten die Forscher die Proben dann mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM). Zu ihrer Überraschung entdeckten sie, dass der Bakteriophage MindFlayer einen kleinen Satellitenvirus (MiniFlayer genannt) an seinem "Hals" befestigt hatte. Und es handelte sich nicht nur um ein einmaliges Phänomen - bei 80% der beobachteten Phagen, also bei 40 von 50, befand sich ein angehängter Satellitenvirus. Selbst bei denen, die zum Zeitpunkt der Untersuchung keinen hatten, waren noch "Ranken" zu sehen, die darauf hindeuteten, dass sie in der Vergangenheit daran gebunden worden waren.

"Als ich das sah, dachte ich: 'Das kann ich nicht glauben'", so Tagide deCarvalho, Erstautor der Studie. "Niemand hat je einen Bakteriophagen - oder irgendein anderes Virus - an ein anderes Virus anhängen sehen."

Nach der Entdeckung untersuchte das Team die Genomsequenzen der Satelliten- und Helferviren sowie des Wirts, um herauszufinden, was vor sich geht. Sie stellten fest, dass MiniFlayer im Gegensatz zu allen anderen bekannten Satellitenviren ein Gen fehlte, das ihm half, in das DNA des Wirts zu integrieren. Das bedeutet, dass es in der Nähe seines Helfers, MindFlayer, bleiben müsste, um sich in einer Wirtszelle replizieren zu können.

"Der Anschluss machte jetzt total Sinn, weil wie soll man sonst garantieren, dass man zur gleichen Zeit in die Zelle eindringen kann?", sagte Ivan Erill, Seniorautor der Studie.

Weitere Untersuchungen werden durchgeführt, um zu untersuchen, ob dies die richtige Erklärung für den Mechanismus ist und wie häufig er unter anderen Viren vorkommt.

Quellen:

• deCarvalho, T., Mascolo, E., Caruso, S.M. et al. Simultaneous entry as an adaptation to virulence in a novel satellite-helper system infecting Streptomyces species. ISME J (2023). doi.org/10.1038/s41396-023-01548-0
• https://umbc.edu/stories/first-observed-virus-attaching-to-another/