Enormt virus åpner for ny livsform

En nyoppdaget gruppe virus er like store som noen bakterier, og forskere lurer på om virusene stammer fra en hittil ukjent livsform. Norske eksperter er skeptiske.

Publisert
Pandoraviruset er svært - så stort at du kan se det med et vanlig mikroskop. Dette bildet er imidlertid tatt med et mye kraftigere elektronmikroskop, og dessuten forbedret digitalt etterpå, for å virkelig vise frem kjempen. (Foto: Chantal Abergel/Jean-Michel Claverie)
Pandoraviruset er svært - så stort at du kan se det med et vanlig mikroskop. Dette bildet er imidlertid tatt med et mye kraftigere elektronmikroskop, og dessuten forbedret digitalt etterpå, for å virkelig vise frem kjempen. (Foto: Chantal Abergel/Jean-Michel Claverie)

Størrelsesforholdet mellom en celle i menneskekroppen, en bakterie og et virus har blitt beskrevet som størrelsesforholdet mellom et hangarskip, en robåt og en vinkork som dupper i vannet ved siden av robåten.

Nå har forskere imidlertid funnet en vinkork så stor som en robåt: En gruppe virus som er større enn noen typer bakterier. Faktisk er de så store at du kan se dem med et vanlig lysmikroskop.

De har fått navnet pandoravirus, oppkalt etter det greske sagnet om Pandora. Hun åpnet en eske og slapp ondskapen ut i verden. Forskerne mener at esken med informasjon man kan åpne ved å studere pandoravirus er like revolusjonerende.

– Dette er kjempespennende, det er et enormt stort virus og det viser at vi bare må forberede oss på å bli overrasket på dette feltet, kommenterer mikrobiolog Jon Bråte fra Microbial Evolution Research Group (MERG) ved Universitetet i Oslo.

– Men det betyr ikke nødvendigvis at det stammer fra en helt ny livsform.

Enormt antall gener

Det er to forskjellige pandoravirus som nå er beskrevet i en ny vitenskapelig artikkel: Pandoravirus dulcis, som ble oppdaget i en ferskvannsdam i Australia, og Pandoravirus salinus, fra havet utenfor Chile.

De er ikke bare store, rent fysisk. Virusene har også enorme menger arvemateriale. Det største av de to, P. dulcis, har nesten 2,5 millioner basepar i sitt arvemateriale, og 1500 gener. P. salinus har hele 2500 gener.

Forskerne som har studert virusene forteller at arvematerialet for det meste er totalt ukjent: Bare syv prosent av genene er kjent fra studier av andre organismer.

– Hva i all verden foregår med disse andre genene? spør Jean-Michel Claverie, en av forskerne bak studien, i en nyhetsartikkel i Nature.

Virus er dødt, men var det en gang levende?

Helt grunnleggende sett er livet delt opp i tre kategorier: bakterier, arkebakterier og eukaryoter. De to første er encellede organismer uten cellekjerner, mens eukaroytoer har slike kjerner, og er gruppen vi tilhører.

Her vises slektskapet mellom artene som hadde fått sitt DNA sekvenserte i 2006. Midtpunktet i sirkelen representerer den felles forfaren til alle levende skapninger. Fargene i ringen viser de tre hovedgruppene av liv: De rosa artene er eukaryoter (dyr, planter og sopp), lilla viser bakterier og grønt representerer arkebakterier. (Foto: (Illustrason: Ivica Letunic/Wikimedia Commons))
Her vises slektskapet mellom artene som hadde fått sitt DNA sekvenserte i 2006. Midtpunktet i sirkelen representerer den felles forfaren til alle levende skapninger. Fargene i ringen viser de tre hovedgruppene av liv: De rosa artene er eukaryoter (dyr, planter og sopp), lilla viser bakterier og grønt representerer arkebakterier. (Foto: (Illustrason: Ivica Letunic/Wikimedia Commons))

Virus passer ikke inn i noen av disse kategoriene – de er døde, ifølge den vanlige klassifiseringen.

Virus kan verken ta til seg næring, bevege seg eller formere seg på egen hånd. De er heller parasitter, og bruker cellene til andre skapninger til å spise og formere seg. Dessuten stjeler de gener fra, og bytter gener med, vertene de infiserer. Mye av vanlige virus sitt arvemateriale er derfor gjerne ting vi kjenner fra vertsorganismene.

Det er derfor det store og ukjente genmangfoldet i pandoravirusene fascinerer forskerne: Kommer genene fra viruset selv, eller fra vertene? Hvilke andre organismer har samme type gener, og hvor stammer disse genene fra originalt?

Store virus som pandoravirus og det tidligere oppdagede Megavirus chilensis har fått en del forskere til å argumentere for at virus kommer fra noe som en gang var levende i ordets rette forstand.

En gang utgjorde virus en fjerde gruppe cellebasert liv, mener tilhengerne av teorien, men parasittilværelsen har gjort at de etter hvert har kvittet seg med gener og arvemateriale og blitt fullstendig avhengige av sine verter.

– Ikke overraskende med ukjente gener

Kamran Shalchian-Tabrizi er mikrobiolog og leder forskergruppa MERG (Microbial Evolution Research Group) ved Universitetet i Oslo. Han mener oppdagelsen av pandoravirusene er spennende, men ikke veldig overraskende:

Kamran Shalchian-Tabrizi (Foto: UiO)
Kamran Shalchian-Tabrizi (Foto: UiO)

– Veldig mange av de genene vi kjenner i dag er basert på studier av såkalte modellorganismer, for eksempel bananfluer, gjærsopp og rundormen C. elegans. De har man studert lenge, og de er nyttige som referanse til studier av andre organismer. Men de representerer ikke den totale diversiteten av liv på jorda, sier han til forskning.no.

Shalchian-Tabrizi forteller at MERG studerer ikke-modellorganismer – de leter etter de mest avvikende livsformene de kan finne.

– Det er nettopp fordi vi forsøker å forstå hva som er både typisk og atypiske trekk ved alt liv. Når man studerer slike organismer er det helt vanlig at halvparten av genomet er totalt ukjent, sier han.

– Hver gang vi studerer ute i naturen, finner vi organismer vi ikke ante noe om. Det finnes et enormt antall mikroorganismer, som bakterier og virus, og et enormt antall forskjellige varianter. Det er et felt der vi bare så vidt har begynt å skrape i overflaten av.

Ikke nødvendigvis ny livsform

Hvorvidt virus er eller en gang var en fjerde livsform, overlater Shalchian-Tabrizi kollega Jon Bråte å kommentere. Bråte forteller at det i hvert fall ikke er antall gener som avgjør om noe er levende eller ikke:

– Det avhenger av hvordan evolusjonen har foregått. Størrelsen i seg selv har ingenting å si, sier han.

– Virus kan ha vært levende organismer som har blitt degenerert. Det er sannsynlig, for det skjer hele tiden med parasitter og organismer som lever i symbiose. Men forfaren til disse virusene trenger ikke nødvendigvis være noe helt nytt, de kan like gjerne stamme fra en bakterie som eksisterer i dag, forklarer Bråte.

Vanligvis bruker biologene genanalyser for å finne ut av evolusjonshistorien til organismene de studerer. Men med virus er dét vanskelig, nettopp på grunn av virusenes tendens til å stjele og bytte gener med vertene sine:

– Det å se på genene et virus har i dag, sier egentlig veldig lite om hva de hadde før, påpeker Bråte.

– Funnet er kjempespennende, men det er ikke nødvendigvis et sterkt bevis for noen ny livsform. Jeg synes heller det vitner om hvor utrolig variert naturen er, når et virus kan bli så stort. 

Ufarlige for mennesker

Virus er fascinerende for forskerne, men de av oss som sliter med snufsenese fra en sommerforkjølelse er kanskje mindre begeistra. En del virus bruker oss som vertsorganismer – med alt fra HIV og kopper til forkjølelse som konsekvens.

Tanken på et supervirus som lager supersykdommer er ikke fristende.

Det er imidlertid ingen grunn til bekymring, melder forskerne. Foreløpig vet de lite om pandoravirusene, men en ting de faktisk har funnet ut av er virusenes foretrukne vertsorganismer: Amøber.

Her har viruset infisert sin foretrukne vert, en amøbe som lever i vann. Viruset er ikke farlig for folk. (Foto: Chantal Abergel/Jean-Michel Claverie)
Her har viruset infisert sin foretrukne vert, en amøbe som lever i vann. Viruset er ikke farlig for folk. (Foto: Chantal Abergel/Jean-Michel Claverie)

Dermed kan du og jeg puste lettet ut, og heller vente i spenning på hva biologene vil oppdage – om disse virusene og om helt andre, ukjente varianter – i fremtiden.

Kilder:

N. Philippe m.fl. (2013) Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes. Science, publisert på nett 19. juli 2013 (les sammendrag)

E. Yong: Giant viruses open Pandora's box. Nyhetssak i Nature, publisert 18. juli 2013