GEOMAR NEWS Archiv

Professorin Alexandra Z. Worden (links) und Professorin Ute Hentschel Humeida auf der Pier des GEOMAR in Kiel. Foto: Lucia Pita / GEOMAR
Martin T. Jahn, Doktorand am GEOMAR, untersuchte innerhalb der Forschungseinheit Marine Symbiosen die virale Besiedlung von Schwämmen und ihre Beteiligung an symbiotischen Interaktionen. Foto: Erik Borchert/GEOMAR
David Needham, der im Labor von Professorin Worden als Postdoc forscht, ist Erstautor der Studie über Choanoflagellaten und fand die Genomsequenz eines Riesenvirus in den einzelligen Räubern. Foto: Charlotte Eckmann
Die Visualisierung des Schwammgewebes verdeutlicht den engen Kontakt von Schwammzellen (rot) mit den im Schwamm lebenden Bakterien (türkis). Grafik: Martin T. Jahn/GEOMAR

Viren beeinflussen Funktionen im marinen Ökosystem

Viren sind hauptsächlich als Erreger von Krankheiten bei Mensch und Tier bekannt. Doch neueste Forschungen zeigen, dass das Wechselspiel zwischen Viren und ihren Wirten deutlich komplexer sein kann. Das gilt auch in marinen Ökosystemen. Forscherinnen und Forscher des GEOMAR haben zusammen mit nationalen und internationalen Partnern in diesem Herbst gleich zwei Studien veröffentlicht, die das Virus-Wirt-Verhältnis im Meer in ganz neuem Licht erscheinen lassen.

Die erste Studie beschäftigte sich mit marinen Schwämmen, die mit Viren und Bakterien in Symbiose leben. Die Arbeitsgruppe von Professorin Ute Hentschel Humeida konnte im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1182 „Metaorganismen“ an der Uni Kiel nachweisen, dass selbst benachbarte Schwämme, die dasselbe Meerwasser in großen Mengen filtrieren, individuell einzigartige und artspezifische Virusgemeinschaften in sich beherbergen. „Jedes Schwammindividuum hat sein eigenes, einzigartiges Virom, das sich von dem der benachbarten Schwämme unterscheidet“, sagt Martin T. Jahn vom GEOMAR, Erstautor dieser Studie. Eine häufig vorhandene Gruppe von Viren in Schwämmen stattet symbiotische Bakterien sogar mit Proteinen aus, die es den Bakterien ermöglichen, der Immunabwehr des Wirtsschwammes zu entkommen. So kommt die Dreiersymbiose überhaupt erst zustande. Diese besonderen Bakteriophagen sind auch bei anderen Wirten, einschließlich des Menschen, weit verbreitet.

Die zweite Studie beschäftigte sich mit Kragengeißeltierchen, in der Fachsprache Choanoflagellaten genannt. Das sind einzellige Räuber, die im Meer weit verbreitet sind. Sie fressen Bakterien und Kleinalgen. Choanoflagellaten gelten als die nächsten lebenden einzelligen Verwandten von Tieren und können in einen mehrzelligen Zustand übergehen.

Ein Team unter der Leitung von Professorin Alexandra Z. Worden (GEOMAR / Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI, USA) konnte in mehrjährigen Untersuchungen erste Erkenntnisse über die Interaktion von Choanoflagellaten und Viren gewinnen. Der Arbeitsgruppe gelang es, das Genom eines Riesenvirus in den einzelligen Räubern nachzuweisen. Überraschend waren die Größe des Virus-Genoms, aber auch die vielen Funktionen, die es kodiert.

„Die Arbeiten belegen, dass die Choanoflagellaten, die sich sonst räuberisch von anderen Organismen ernähren, auch das Sonnenlicht als Energiequelle nutzen, wenn sie mit dem Virus infiziert sind“, sagt Professorin Worden. Für beiden Studien kamen neueste Analyse-Technologien zum Einsatz, die bislang nicht gleichzeitig bei der Untersuchung mariner Ökosysteme eingesetzt worden sind. „Zusammen zeigen die beiden Studien, dass wir erst begonnen haben, die Rolle von Viren für marine Ökosysteme, aber auch für das Leben auf der Erde allgemein, zu verstehen“, fasst Professorin Hentschel Humeida zusammen. „Die Stärke dieser beiden Studien“, ergänzt Professorin Worden, „besteht darin, dass sie wichtige neue Merkmale des Wirt-Virus-Verhältnisses im Meer aufgeklärt haben und damit modernste Technologien und Methoden für die Erforschung unkultivierter, aber weit verbreiteter mariner Organismen etablieren.“

 

Links:

Symbiose als Dreiecksbeziehung: www.geomar.de/n6690
Choanoflagellaten und Viren: www.geomar.de/n6704

Professorin Alexandra Z. Worden (links) und Professorin Ute Hentschel Humeida auf der Pier des GEOMAR in Kiel. Foto: Lucia Pita / GEOMAR
Professorin Alexandra Z. Worden (links) und Professorin Ute Hentschel Humeida auf der Pier des GEOMAR in Kiel. Foto: Lucia Pita / GEOMAR
Martin T. Jahn, Doktorand am GEOMAR, untersuchte innerhalb der Forschungseinheit Marine Symbiosen die virale Besiedlung von Schwämmen und ihre Beteiligung an symbiotischen Interaktionen. Foto: Erik Borchert/GEOMAR
Martin T. Jahn, Doktorand am GEOMAR, untersuchte innerhalb der Forschungseinheit Marine Symbiosen die virale Besiedlung von Schwämmen und ihre Beteiligung an symbiotischen Interaktionen. Foto: Erik Borchert/GEOMAR
David Needham, der im Labor von Professorin Worden als Postdoc forscht, ist Erstautor der Studie über Choanoflagellaten und fand die Genomsequenz eines Riesenvirus in den einzelligen Räubern. Foto: Charlotte Eckmann
David Needham, der im Labor von Professorin Worden als Postdoc forscht, ist Erstautor der Studie über Choanoflagellaten und fand die Genomsequenz eines Riesenvirus in den einzelligen Räubern. Foto: Charlotte Eckmann
Die Visualisierung des Schwammgewebes verdeutlicht den engen Kontakt von Schwammzellen (rot) mit den im Schwamm lebenden Bakterien (türkis). Grafik: Martin T. Jahn/GEOMAR
Die Visualisierung des Schwammgewebes verdeutlicht den engen Kontakt von Schwammzellen (rot) mit den im Schwamm lebenden Bakterien (türkis). Grafik: Martin T. Jahn/GEOMAR
  • GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
    Wischhofstr. 1-3
    24148 Kiel

    Für Medienanfragen erreichen Sie uns am besten per E-Mail unter media(at)geomar.de
    Anfragen zu Veranstaltungen richten Sie bitte an outreach(at)geomar.de

     

  • Ilka Thomsen
    Tel.: 0431 600-2802
    E-Mail: ithomsen@geomar.de

    Aufgabenbereiche:
    Pressemitteilungen, Pressekontakte

    Julia Gehringer
    Tel.: 0431 600-2811
    E-Mail: jgehringer@geomar.de

    Aufgabenbereiche:
    Social Media, Pressemitteilungen, Pressekontakte

  • Sarah Uphoff
    Tel.: 0431 600-1815
    E-Mail: skaehlert(at)geomar.de 

    Aufgabenbereiche:
    Film- und Videoprojekte, TV-Footage

  • Christoph Kersten
    Tel.: 0431 600-2814
    e-mail: ckersten(at)geomar.de

    Aufgabenbereiche:
    Designkonzeption, Layouts und Illustrationen für Web und Print

  • Hatice Kadija Ege
    Tel.: 431 600-1816
    E-Mail: hkege@geomar.de

    Aufgabenbereiche:
    Veranstaltungen

  • Dr. Joachim Dengg
    Tel.: 0431 600-4006
    e-mail: jdengg(at)geomar.de

    Aufgabenbereiche:
    Schülerprojekte, Schülerlabor (im Aufbau), Schülerpraktikanten