Pandoravirus – jättestora virus med rekordstort DNA‑genom

Pandoravirus är ett släkte av mycket stora virus. De har det största genomet av alla virussläkten. Liksom de andra stora virusen Mimivirus, Pithovirus och Megavirus infekterar Pandoravirus amöbor. Dess genom, med 1,9 till 2,5 megabaser av DNA, är dubbelt så stort som Megavirus. Det skiljer sig mycket från de andra stora virusen både i utseende och i genomets struktur.

Upptäckt och förekomst

Pandoravirus upptäcktes 2013 av forskargrupper som sökte efter okända mikroorganismer i miljöprover. Två av de första beskrivna arterna var Pandoravirus salinus (från marin sediment) och Pandoravirus dulcis (från sötvatten). Sedan dess har besläktade isolat hittats i olika miljöer runt om i världen, vilket tyder på att dessa jättevirus har en relativt utbredd förekomst i både marina och sötvattensmiljöer.

Struktur och partikelstorlek

Partiklarna hos Pandoravirus har en ovanlig, avlång eller amphora‑liknande form och saknar den typiska icosahedrala kapsiden som ses hos många andra virus. Partiklarna kan vara uppemot en mikrometer långa — vilket gör dem synliga i ett vanligt ljusmikroskop — och omges av ett lager som av vissa beskrivits som en membranliknande eller tegumentliknande struktur. Istället för en vanlig kapsid har de ett öppningsbart område i ena änden som är involverat i frisättning av genomet vid infektion.

Även om Pithovirus kapsid är 50 % större har Pandoravirus det största genomet av alla virus (2,5 miljoner baspar).

Genomet

Genomet hos Pandoravirus är extremt stort för virus och består av dubbelsträngat DNA på mellan cirka 1,9 och 2,5 megabaser. En anmärkningsvärd egenskap är att omkring 93 % av generna i vissa isolat är så kallade ORFans — gener utan tydliga homologer i kända databaser och därmed saknar tidigare kända funktioner. Bland de identifierade generna finns både gener som kan kopplas till virusreplikation och transkription samt ett antal gener med funktioner som normalt förknippas med cellulära organismer. Den höga andelen unika gener gjorde att vissa forskare föreslog att pandoravirus kunde härstamma från en tidigare okänd, fristående evolutionär linje.

Livscykel och värdar

• Värdar: Huvudsakliga värdar är amöbor, särskilt frilevande arter som Acanthamoeba.
• Inträde: Partiklar tas upp av amöban via fagocytos eller liknande processer.
• Replikation: Viruset etablerar stora så kallade virala fabriker i värdcellens cytoplasma där kopiering av genomet och partikeluppbyggnad sker.
• Frisättning: Nya partklar frigörs när värdcellen lyseras eller på annat sätt bryts ned.

Evolution och debatt om en ”fjärde domän”

Den höga andelen unika gener och den stora genstorleken ledde till en intensiv debatt om pandoravirus ursprung. Vissa forskare föreslog att dessa egenskaper kan tyda på en tidigare okänd, självständig evolutionär linje — en slags "fjärde domän" vid sidan av bakterier, arkéer och eukaryoter. Samtidigt är konsensus i fältet att virus som helhet inte inordnas bland dessa tre domäner. Andra forskare menar att de speciella dragen hos pandoravirus bättre förklaras av omfattande genförändringar, horisontell genöverföring, snabb sekvensdivergens och eventuell förlust eller ombyggnad av gener från förfäders cell-liknande organismer, snarare än en helt skild domän.

Varför pandoravirus är viktiga för forskningen

Studier av Pandoravirus bidrar till förståelsen av virusets mångfald, gränsen mellan virus och celler samt evolutionära processer som formar stora genom. Deras ovanliga geninnehåll och biologi utmanar traditionella definitioner av vad ett virus är och ger insikter i geners ursprung, funktion och hur komplexitet kan uppstå eller försvinna i evolutionära processer. Hittills finns inga belägg för att pandoravirus kan infektera människor eller orsaka sjukdom hos människor, och de betraktas i dag främst som intressanta modellexempel inom evolutionär biologi och virologi.

Frågor och svar

F: Vad är pandoravirus?

F: Hur stor är arvsmassan hos pandoravirus?

F: Vilken typ av celler infekterar pandoravirus?

F: Hur skiljer sig genomet hos Pandoravirus från andra stora virus?

F: Hur många procent av Pandoravirus gener är inte kända från några andra mikrober?

F: Vad är den föreslagna "fjärde domänen" som vissa forskare har föreslagit att Pandoravirus tillhör?

F: Anses virus tillhöra de tre domänerna av liv?

Sök med bokstav