Neue Zusammenhänge zwischen Phytoplankton und Zustand der Weltmeere

Phytoplankton ist für etwa 50 % der gesamten Photosynthese auf der Erde verantwortlich und damit wichtiger Bestandteil der großen Stoffkreisläufe in Ozeanen. Von großer Bedeutung sind auch die Viren, die Phytoplankton infizieren. Sie fördern die Evolution in Algengemeinschaften, indem sie organisches Material des Phytoplanktons (Proteine, Lipide, Kohlenhydrate, DNA u.a.) so verändern, dass eine virale Replikation stattfinden kann.

Um die molekularen Prozesse dieser Wirt-Virus-Interaktionen besser zu verstehen, wurde das EU-finanzierte Projekt "The role of cell signalling and infochemicals in marine algal-virus interactions" (VIRUSIGNALLING) ins Leben gerufen.

Die Forscher untersuchten die Phytoplanktonart Emiliania huxleyi und deren spezifisches Virus, EhV86. Schwerpunkt der Studien waren chemische Signalwege der Wirt-Virus-Interaktion, um Näheres über die gemeinsame Evolution dieser Signale in beiden Arten herauszufinden.

Eine wichtige Erkenntnis war, dass der Signalprozess, der Zelldifferenzierung und virale Replikationszyklen reguliert, durch reaktive Sauerstoffspezies entscheidend beeinflusst wird. Die Virusreplikation hängt offenbar davon ab, wie sich das Virus den Fettstoffwechsel des Wirts zunutze macht, und die Virusassemblierung wird durch erhöhte Fettsäuresynthese gefördert.

Die von VIRUSIGNALLING identifizierten infektionsspezifischen Genprodukte und Metaboliten können als neue Biomarker für das Infektionsgeschehen in Ozeanen analysiert werden. Damit bieten sich neue Methoden, um die Ökologie und Biogeochemie der Interaktion zwischen Phytoplankton und Virus zu bewerten.