3D-Modell Monstervirus enthüllt sein Geheimnis
Zuerst dachten die Wissenschaftler, es sei ein Bakterium. Doch der Mikroorganismus, der 1992 im Wasser eines englischen Kühlturmes entdeckt wurde, entpuppte sich als wortwörtlich riesige Überraschung. 2003 entdeckte ein französisches Forscherteam um Bernard La Scola von der Universität Marseille, dass die 800 Nanometer große Mikrobe nämlich gar keine Mikrobe war - sondern ein gigantisches Virus (1 Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter). Normale Viren erreichen maximal Größen bis zu 400 Nanometern.
Der Name Mimivirus, den die Forscher ihm verliehen, war nur konsequent: er steht für mimicking microbe, was "eine Mikrobe imitierend" bedeutet. Schließlich hatte das Monster-Virus die Forscher über zehn Jahre lang in die Irre geführt.
Der ungewöhnliche Parasit, der Amöben befällt - Einzeller, die ihre Form verändern können - wurde zum beliebten Forschungsobjekt: "Es hat mehr Gene als manche Bakterien", fand La Scola heraus. Insgesamt 1260, wie sich ein Jahr später herausstellte. Damit war das Genom des Mimivirus so komplex wie das eines Bakteriums.
Mimi konnte sogar selbst zum Opfer anderer Viren werden. So etwas hatte man zuvor noch nicht gesehen. Viren, die Bakterien befallen, kannte man. Man nennt sie Bakteriophagen. Aber Viren, die Viren befallen? Das war neu.
Mimi belebte auch eine alte Diskussion neu: Sind Viren Lebewesen? Die Parasiten, die nur aus einem kurzen Stück Erbgut in einer Proteinkapsel bestehen, haben keinen eigenen Stoffwechsel - was als ein Kriterium des Lebens gilt. Sie können sich - nächstes Kriterium - auch nicht selber vermehren, sondern müssen dafür in fremde Zellen eindringen und sich deren biochemischer Apparatur bedienen.
Anders das Mimivirus: Es kann Teile seines Erbguts eigenständig in Proteine übersetzen und sein Erbgut vermehren, wie La Scolas Team 2004 herausfand. Kurzerhand wurde das Mimivirus als Lebewesen anerkannt. Manche Forscher sahen in ihm den "missing link" zwischen Viren und Bakterien.
Nun haben Wissenschaftler um Michael Rossmann und Chuan Xiao von der Purdue University im US-Bundesstaat Indiana auch seine genaue Struktur entschlüsselt. Das hatte sich zuvor als schwierig erwiesen, denn das Proteinkapsid von Mimi ist bedeckt von langen Fasern.
Und so unterzogen Xiao und Rossmann Mimi erst einmal einer Komplettrasur: Mit Enzymen lösten sie die Fasern von der Oberfläche des Virus. Danach packten sie das Riesenvirus unter ein Elektronenmikroskop. Es entstanden Tausende faszinierender Bilder, anhand derer die Wissenschaftler außerdem ein dreidimensionales Modell des Virus erstellen konnten.
Im Fachmagazin " Public Library Of Science Biology " beschreiben die Forscher erstmals Mimis äußere Struktur. Sie ist erwartungsgemäß besonders:
- Das Viruskapsid hat die Form eines Ikosaeders - eines Körpers mit 20 Flächen, die aus gleichseitigen Dreiecken bestehen. Ein Ikosaeder hat außerdem 30 gleich lange Seiten und zwölf Ecken.
- Mimis Oberfläche ist nicht glatt, sondern besteht aus regelmäßigen sechseckigen Vertiefungen.
- Die Symmetrie ist durchbrochen: Eine der zwölf Ecken hat eine seesternförmige Struktur - möglicherweise sei dies die Ausgangsluke, durch das das Virus-Erbgut in die befallene Zelle entlassen wird, spekulieren die Forscher.
- Das Erbgut im Innern des Virus ist nochmals von einer Membran umhüllt.
Mimi sei wie eine Mischung von Viren, Bakterien und Einzellern, schließen die Forscher aus ihren Ergebnissen. Die Fasern auf der Oberfläche habe das Virus mit manchen Einzellern gemein; die Membran im Inneren hingegen sei typisch für Bakterien; und die ungewöhnliche Seestern-Struktur finde man bei Bakteriophagen. Man müsse vermuten, so Xiao und Rossmann, dass das Virus Gene all dieser Organismen in sich vereint habe. Es könnte also tatsächlich ein "missing link" sein.
