<< error >> (our Markdown requires webpage links, not image links, see manual)

De onzichtbare helden van de evolutie: virussen, deel 1/3

*De serie artikelen is een vrije vertaling van Garry Hamilton, samengevat komt het met de hypothese: mensapen zijn onze naaste familieleden maar de terroristen van de natuur, virussen, bepalen het verschil: truth is stranger than fiction.

Deel 1: Virussen: van terrorist tot held, hoe vreemd kan het lopen?

Deel 2: Virussen breken het leven niet af maar zijn vormend

Deel 3: Radicale evolutie: revolutie?*

Virussen: van terrorist tot held, hoe vreemd kan het lopen?

De moderne evolutietheorie is een effectief stuk gereedschap om het ontstaan van het leven te beschrijven. De basis van de theorie is afkomstig van Charles Darwin (en voorgangers, zoals Wallace): diegene die zich het best kan aanpassen aan zijn omgeving is een overlever.

Echter de aanpassing aan het leven ontstaat in een zeer complexe omgeving. Vragen waarop Darwin, één, twee, drie geen antwoord kan geven zijn bijvoorbeeld: hoe ontwikkelden uit de oersoep de eerste cellen of hoe kan zoiets complex als de hersenen überhaupt ontstaan? De basis van de evolutiebiologie, de fylogenetische stamboom (tree of life), bestaat inmiddels uit meer vragen dan antwoorden. Desondanks biedt het idee van Darwin houvast, het leven heeft zich ontwikkeld en is niet gecreëerd.

Met de ontdekking van het DNA roepen vele onderzoekers dat zij het antwoord bezitten: complexiteit is het resultaat van vele kleine fouten, oftewel mutaties. Deze foutjes ontstaan wanneer de genen worden gecopieëerd en vervolgens belanden in de opvolgende generaties. En hoewel deze mutaties afzonderlijk zeer klein zijn veroorzaken zij opgeteld na een lange tijd, miljoenen jaren, grote veranderingen.

De afgelopen 50 jaar was dit het fundament van de evolutiebiologie maar nu krijgen meer en meer biologen het idee dat er iets fundamenteels fout zit. Zo ontwikkelt zich langzaam maar zeker de epigenetica. Niet de genen besturen het leven maar de omgeving, simpel gezegd epigenetische factoren bepalen of genen actief worden. Genen zijn deteministisch gezien niets meer dan aan- en uitschakelaars en de omgeving bepaald de activiteit, het aan- en uitschakelen, van de gentische blauwdruk.

De ouwe garde van de toegepaste wetenschap is er nog steeds van overtuigd dat virussen niets meer dan genetische parasieten zijn, evolutionair hebben ze nauwelijks iets in de melk te brokken. En daar deze ouwe garde door Big Farma is gekocht brengen virussen of ook wel zombies (virussen bevinden zich volgens conservatieve inzichten op de rand van leven en dood) alleen maar ziektes en dood.

Maar echte onderzoekers zijn nieuwsgierig en graven dieper en virussen blijken niet levensloos maar levensvormend te zijn. Volgens Luis Villarreal (University of California): in elk gebied waarmee men met deze nieuwe bril kijkt blijken virussen een essentiële rol in de evolutie te spelen. Ik ga er zelfs vanuit dat deze schemerwezens bepalend zijn voor het DNA van het leven.

De medische wetenschap is er nog steeds van overtuigd dat virussen niets meer zijn dan biologische terroristen, denk maar eens aan de man-made mexicaanse griep of HIV. De rugzak volgepakt met genetische desinfo valt de menselijke cellen aan en ontvoeren de biochemie. En in sommige gevallen klopt dit ook nog. Per definitie zijn virussen parasieten welke leven op de kosten van de gastheer en virusinfecties zijn verantwoordelijk voor de meest dramatische pandemiën in de menselijke geschiedenis.

Zo rond 1990 begonnen sommige onderzoekers er anders over te denken, langzaam maar zeker ondekte men de gigantische diversiteit van de virale wereld oftewel de virosfeer. Bijvoorbeeld in 1 milliliter water uit de Barentszee blijkt meer dan 60.000 virusfragmenten te bevatten en een vergelijkbaar monster uit het duitse meer Plussee bezit meer dan 254 miljoen fragmenten. Voor de duidelijkheid, deze en vergelijkbare andere resultaten tonen aan dat we onze wereld delen met 10 miljoen maal zoveel virussen dan gedacht/verwacht.

Meer en meer onderzoek bevestigt dat virussen overal maar dan ook overal op aarde in gigantische grote aantallen worden teruggevonden. Bijvoorbeeld in hete bronnen, woestijnen, ijsmeren en op rotsen, ruim 2000 meter diep onder de grond. Overal waar leven te parasiteren is komt men ze tegen.

Graham Hatfull (University of Pittsburgh): er bestaan meer bacteriofagen (virussen welke bacteriën hebben geïnfecteerd) dan al de andere levensvormen opgeteld. Indien men al de fagen op elkaar zou stapelen dan bedraagt de geschatte hoogte 200 miljoen lichtjaar!

Dit klinkt misschien idioot maar dit is juist de kern. Villarreal voegt toe: onze wereld om ons heen is hoofdzakelijk viraal, zij bezitten de grootste aantallen en daarnaast ook nog de grootste genetische diversiteit. We leven in de virosfeer.

Trouwens ook de biodiversiteit komt als een verrassing, op dit moment schat men het aantal types virussen zo rond de 100 miljoen. Ook de biochemie van deze blijkt veel gevariëerder te zijn als het cellulaire leven. De genetische info kan opgeslagen worden in zowel dubbel als enkelstrengs DNA en RNA.

Recentelijk ontmaskerden virulogen een unieke hybride genoom structuur, gedeeltelijk enkelstrengs en gedeeltelijk dubbelstrengs DNA. Ook nieuwe vormen van virussen worden beschreven: gevormd als een fles, virussen met staarten aan beide einden, virussen die lijken op een druppel en virussen die overeenkomsten vertonen met stengelachtige filamenten. Een hele vreemde eend in de bijt is het gigantische mimivirus, deze is zelfs groter als sommige bacteriën.

Vrij interpretatie van een mimivirus

Maar voor de duidelijkheid dit is slechts een krasje aan de oppervlakte. Curtis Shuttle (University of British Columbia): wat betreft de biodiversiteit hebben we nog geen flauw benul wat er aan de hand is.

Het meest bijzondere van virussen blijkt tochwel het genoom te zijn. Hoe meer virussen er gesequenst worden hoe meer genen men ontdekt die nog niet eerder in de natuur zijn waargenomen. Niet in andere virussen en ook niet in welke levende cel dan ook. Volgens Villarrel kan het percentage onbekende genen oplopen tot een verbazendwekkende 80%.

Hun functie is nog een mysterie.....

chemicalanarchy.com