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Viren sind überall - und man kann eine Menge von ihnen lernen

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Viren sind überall - und man kann eine Menge von ihnen lernen
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Wie können kaum bekannte bzw. unbekannte Viren dazu beitragen, neue oder besser vermarktbare Produkte und Innovationen in den Bereichen Biotechnologie oder Molekularbiologie zu entwickeln? Antworten kommen aus Island in dieser Futuris-Folge.

Unerwartete Heimat unzähliger Viren

Geothermische heiße Quellen in Island sind nicht nur einzigartige, wunderschöne Ökosysteme. Sie sind auch die unerwartete Heimat unzähliger Viren, die oft wenig bekannt oder den Wissenschaftlern einfach unbekannt sind. Diese mysteriösen Viren könnten der Schlüssel zur Entwicklung neuer marktfähiger Produkte oder Innovationen in den Bereichen Medizin, Biotechnologie oder Molekularbiologie sein. Auf Island schauen wir uns an, wie und in welchem Umfang das möglich ist.

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Virusjäger in IslandEuronews

Unter diesen extremen Bedingungen infizieren die meisten Viren oft nur Bakterien. Für den Menschen sind sie unschädlich. Vor Ort untersuchen Virenjäger, ob sie letztendlich unsere Gesundheit verbessern können. Laut den Forschern übertrifft die geschätzte Virenanzahl bei weitem die geschätzte Zahl der Sterne im beobachtbaren Universum. Viren sind überall - und man kann eine Menge von ihnen lernen.

"Viele Viren sind sehr nützlich, weil sie für die biologische Forschung grundlegend sind", erklärt Arnthor Ævarsson, Molekular-Biophysiker, Matís, Virus-X-Projektkoordinator. "Sie haben zum Verständnis sehr grundlegender biologischer Mechanismen beigetragen. Und sie waren sehr nützlich bei der Entwicklung von Anwendungen in der Molekularbiologie und Biotechnologie."

Genetische Geheimnisse enthüllen

Jedes Virus-Genom enthält Gene, die seine erfolgreiche Vermehrung ermöglichen. Die Viren werden auf weitere Untersuchungen vorbereitet, um ihre genetischen Geheimnisse zu enthüllen.

"Die richtigen Bedingungen zu schaffen, um die Viruskapseln zu öffnen, ist ein wichtiger Schritt dabei: Denn man will alle Viren öffnen, man will die ganze Vielfalt der Proben erhalten", sagt Elisabet Eik Guðmundsdottir, Programmleiterin Biotechnologie am Forschungs-Institut Matís . "Aber dass muss man sehr vorsichtig machen, denn wir wollen die DNA nicht ruinieren oder verlieren, bevor wir sie einfangen und für die Sequenzierung sammeln können."

Die Viren-Genome werden mit hoch entwickelter Ausrüstung sequenziert. Die Wissenschaftler des EU-Forschungsprojekts verwenden auch Bioinformatik-Algorithmen zur Identifizierung der Gene. Die Forscher haben bisher eine Datenbank mit 50 Millionen Viren-Genen aufgebaut.

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Viren im Labor für die Untersuchung vorbereitenEuronews

Jörn Kalinowski, Leiter "Technologieplattform Genomik", CeBiTec, Universität Bielefeld: "Wir sind diejenigen, die zwischen den Leuten stehen, die die Biologie verstehen, die vor Ort sind, die die Ökologie verstehen und denjenigen, die daraus Produkte machen. D.h. wir machen die molekulare Analyse, die den Experten nach uns helfen, die richtigen Ziele zu finden, und diese 'targets' dann entsprechend für den Einsatz als molekulare Werkzeuge zu perfektionieren."

Vielversprechende Genprodukte, insbesondere Enzyme, werden dann auf struktureller Ebene mit 3D-Grafiken untersucht, um ihr Potenzial zur Entwicklung marktfähiger Produkte wie Biokatalysatoren zu bestimmen:

"Die Biotechnologie braucht Enzyme, die sehr klar definiert, bei denen die Mechanismen für die jeweiligen Anwendungen sehr gut definiert sind", so Ehmke Pohl, Struktur-Biologe an der Durham University. "Um also das Enzym für genau die Anwendung zu optimieren, die in der Industrie benötigt wird, müssen wir verstehen, wie das Enzym funktioniert, und genau das tun wir (mit Strukturanalyse)."

Die biologische Viren-Vielfalt ist das größte unerforschte genetische Reservoir der Erde. Darin schlummern biotechnologische Innovationen, die nur darauf warten, entwickelt zu werden.