Viral gehen
Viren wurden 1892 entdeckt, und noch im Jahr 2018 decken Forscher neue Geheimnisse über diese infektiösen Eindringlinge auf. Viren sind keine Lebewesen und können sich nicht selbst vermehren. Stattdessen bestehen sie aus genetischem Material, normalerweise DNA oder seiner chemischen Cousin-RNA, die in eine Proteinbeschichtung eingewickelt ist. Aufgrund ihrer Fähigkeit, ihren genetischen Code in den Code ihres Wirts zu integrieren, sind virale Gene in den Genen von versteckt viele Lebewesen, einschließlich Menschen. Wie und warum Viren ihre genetischen Tricks anwenden, bleibt ein Rätsel, das Forscher in einer Vielzahl von Bereichen, von der Evolutionsbiologie und Molekularbiologie über die Neurologie bis hin zur Erforschung chronischer Krankheiten, zu lösen versuchen.
Hier sind sechs neue Dinge, die Wissenschaftler kürzlich über Viren gelernt haben.
Ein uraltes Virus im menschlichen Gehirn
Die Neuronen des tierischen Gehirns, einschließlich des menschlichen Gehirns, enthalten die genetischen Überreste einer alten Virusinfektion, die möglicherweise der Schlüssel zur Funktionsweise von Denkprozessen ist, berichteten Forscher in zwei Artikeln in der Zeitschrift Cell im Januar. Die Forscher entdeckten, dass ein Gen namens Arc, das in viergliedrigen Tieren vorkommt, ein genetischer Code ist, der von einem alten Virus übrig geblieben ist. Darüber hinaus fanden sie heraus, dass dieses Gen entscheidend für die Fähigkeit von Nervenzellen ist, bestimmte Arten von winzigen Paketen genetischen Materials aufzubauen und sie an andere Nervenzellen weiterzuleiten. Dieser Prozess erklärt, wie Nervenzellen die Informationen austauschen, die für die Reorganisation von Zellen benötigt werden.
Gehirnfunktionen einschließlich des bewussten Denkens und des Konzepts des "Selbst" könnten nur aufgrund dieses Prozesses möglich sein, sagten die Forscher. Und wenn der Prozess nicht richtig funktioniert, können die Synapsen oder die Verbindungen zwischen den Neuronen funktionsunfähig werden. Weitere Forschungen sind erforderlich, um zu verstehen, wie das Arc-Gen Teil des Tiergenoms wurde und welche Informationen aufgrund von Anweisungen von Arc von einem Neuron zum anderen weitergegeben werden.
Viren fallen buchstäblich vom Himmel
Ein langjähriges Rätsel um Viren erhielt 2018 endlich eine Antwort: Der Grund, warum genetisch ähnliche Viren auf der Erde weit voneinander entfernt sind, ist, dass sich Viren mit Luftströmungen durch die Atmosphäre bewegen. In einem im Januar im Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology veröffentlichten Artikel berichteten Forscher, dass Viren Fahrten auf Boden- oder Wasserpartikeln ankoppeln und hoch in eine Schicht der Atmosphäre schwingen können, die als freie Troposphäre bezeichnet wird, und schließlich in eine völlig neue fallen Stelle.
Die Forscher fanden auch heraus, dass Viren, wenn sie das Niveau der freien Troposphäre erreichen, die sich etwa 8.200 bis 9.800 Fuß über der Erdoberfläche befindet, viel weiter wandern können, als dies in niedrigeren Höhen möglich wäre. Es stellt sich heraus, dass die freie Troposphäre voller Viren ist, und aufgrund der Wirkung der Luftströmungen in ihr kann ein bestimmter Quadratmeter der Erdoberfläche an einem Tag mit Hunderten von Millionen Viren überschüttet werden, sagten die Forscher.
Alzheimer-Krankheit und Viren
Die Theorie, dass Viren eine Rolle bei der Alzheimer-Krankheit spielen könnten, wurde durch eine im Juni in der Zeitschrift Neuron veröffentlichte Studie stärker unterstützt. Die Forscher untersuchten fast 1.000 postmortale Gehirne aus mehreren Gehirnbanken, darunter Gehirne von Menschen mit und ohne Alzheimer-Krankheit. Sie durchsuchten genetische Sequenzen aus diesen Hirngeweben und identifizierten, welche der Sequenzen menschlich waren und welche nicht. Sie fanden heraus, dass das Gehirn von Verstorbenen mit Alzheimer-Krankheit im Vergleich zum Gehirn von Nicht-Alzheimer-Patienten bis zu doppelt so hoch war wie zwei häufig vorkommende Herpesvirusstämme.
Es ist nicht genau klar, welche Rolle das Virus bei der Entwicklung von Alzheimer spielen könnte, stellten die Forscher fest. Die Viren könnten Teil der Ursache der Krankheit sein oder nur das Fortschreiten der Krankheit beschleunigen. Es ist aber auch möglich, dass sie überhaupt keine Rolle bei der Krankheit spielen und aus einem anderen Grund bei Menschen mit Alzheimer vorkommen, sagten die Forscher.
Riesenviren erfinden ihre eigenen Gene
Riesenviren, die mehr als doppelt so groß sind wie typische Viren, haben komplexe Genome. Im Juni berichteten Forscher, dass die sogenannten Orphan-Gene, die nur in Riesenviren namens Pandoraviren vorkommen, tatsächlich von den Viren selbst stammen. Tatsächlich stellten die Forscher fest, dass zufällige Mutationen zwar häufig vorkommen, diese Viren jedoch ungewöhnlich produktiv sind und neue Gene erzeugen. Darüber hinaus unterscheiden sich die von Pandoraviren geschaffenen Orphan-Gene zwischen den Viren, was bedeutet, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Gene von einem viralen Vorfahren stammen, sagten die Forscher. Warum Pandoraviren regelmäßig neue Gene und Proteine zu erzeugen scheinen, ist nicht klar, aber die Entdeckung könnte die Herangehensweise der Forscher an die Untersuchung dieser Virusfamilie ändern. Zukünftige Forschung sollte sich darauf konzentrieren, die Mechanismen zu finden, die die Prozesse von Pandoraviren zur Erfindung neuer Gene antreiben, und die Evolutionskräfte zu identifizieren, die diese Viren antreiben.
Virale Gene können bei der Sucht eine Rolle spielen
Eine vor langer Zeit aufgetretene Virusinfektion könnte eine Rolle bei der heutigen menschlichen Drogenabhängigkeit spielen. Forscher berichteten im September in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences, dass genetische Spuren eines Virus namens HK2 bei Menschen mit Drogenabhängigkeit häufiger vorkommen als bei Menschen ohne Sucht. Die Überreste des HK2-Virus sind nur bei 5 bis 10 Prozent der Menschen zu finden, was auf eine relativ junge Virusinfektion hinweist, die möglicherweise vor etwa 250.000 Jahren als Schuldiger aufgetreten ist, sagten die Forscher. Beim heutigen Menschen könnte die vom Virus übrig gebliebene genetische Information eine Rolle bei der Freisetzung des Neurotransmitters Dopamin spielen, der wichtig ist, wie das Gehirn auf Vergnügen reagiert, sagten die Forscher. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um genau zu bestimmen, wie die HK2-Spuren das Suchtverhalten von Menschen beeinflussen können.
Wach auf, Herpesvirus!
Herpes-simplex-Virus-Infektionen sind häufig, und mehr als 80 Prozent der Weltbevölkerung sind mit Herpes-simplex-Virus (HSV) infiziert. Das Virus bleibt im Körper häufig in einem Ruhezustand, was für infizierte Menschen von Vorteil ist, da das Virus im Ruhezustand keine Symptome verursacht. Es ist jedoch auch schwieriger für das Immunsystem, das Virus zu finden und zu eliminieren, während es inaktiv ist.
Im Oktober 2017 berichteten Forscher in der Zeitschrift PLOS Pathogens, dass sie herausgefunden hatten, wie das Virus in den Ruhezustand versetzt werden kann, und auch die Schlüsselproteine gefunden hatten, die am Aufwecken beteiligt sind. Die Ergebnisse könnten Auswirkungen auf die Behandlung oder Vorbeugung von Herpesinfektionen haben, sagten die Forscher. Die Ergebnisse könnten Wege aufzeigen, wie bestimmte virale Proteine gezielt angegriffen werden können, um das Aufwachen von Viren zu verhindern, wodurch Symptome und die Ausbreitung des Virus auf andere Menschen verhindert werden, oder Wege finden, das Virus "wach" zu halten, so dass das Immunsystem System könnte es beseitigen, sagten die Forscher.
Originalartikel über Live Science.
