Können Bakterien Reservoire für tierische Viren sein?

Die Antwort ist nein

Es gibt keine Beispiele dafür, dass tierische Viren Bakterien infizieren oder sich selbst in Bakteriengenome einbauen. Angesichts unseres Wissens über Bakterien, Eukaryoten, eukaryotische Viren und Bakteriophagen ist dies auch keine theoretische Möglichkeit.

Warum ist es keine Möglichkeit?

Wie der Fragesteller zugibt, sind die Replikations-, Transkriptions- und Translationssysteme von Eukaryoten und Prokaryoten ziemlich unterschiedlich. Keines der bekannten viralen Genome konnte sich replizieren und ihre Gene in Zellen des anderen Königreichs exprimieren. Warum, mag der Fragesteller fragen, konnte sich ein Virus nicht so entwickeln, dass Signale in beiden Zelltypen erkannt werden – zumindest theoretisch. Vielleicht könnte es, aber es gibt noch einen weiteren Faktor, der berücksichtigt werden muss, und das ist die Frage, wie Viren mit den Zellen interagieren, die sie infizieren. Dies ist relevant dafür, wie andere Arten menschliche Viren beherbergen können und warum es nichts gibt, was ein Virus dazu bringen würde, die Mittel zur Replikation und Expression in beiden Systemen zu erwerben.

Rezeptoren für Viren auf Wirtszellen

Der Punkt, den die Frage nicht berücksichtigt, ist, dass der Eintritt sowohl eukaryotischer als auch bakterieller Viren ein spezifischer Prozess ist, der eine Wechselwirkung zwischen Protein- oder Kohlenhydratkomponenten des Virus und denen in der Membran der Wirtszelle beinhaltet. Die Wirtskomponenten werden Virusrezeptoren genannt und unterscheiden sich im Allgemeinen für verschiedene Viren. Es gibt viele Übersichten zu diesem Thema in der Literatur, daher zitiere ich ein paar Beispiele, die im Internet frei verfügbar sind: Grove und Marsh über Tierviren und Rakhuba et al. auf Bakteriophagen.

Viren entwickeln sich, um eine bestimmte Wirtsspezies auszunutzen, und neigen dazu, für diese Spezies spezifisch zu sein, da, obwohl es in anderen Spezies ein funktionell ähnliches Protein geben kann, Unterschiede in den Aminosäuren in den Proteinen (oder Zuckern in Kohlenhydraten) eine Erkennung ausschließen. Wenn Viren die Artengrenze überschreiten, liegt dies an Mutationen, die eine Erkennung des Rezeptorproteins in einer anderen Art ermöglichen. Wenn die Veränderung immer noch die Erkennung des Rezeptors in der ursprünglichen Spezies erlaubt, dann wird das Virus selbst dann, wenn es aus der zweiten (z. B. menschlichen Spezies) eliminiert wird, immer noch in der ursprünglichen Spezies vorhanden sein. Ein späterer Kontakt zwischen Mensch und Art kann daher zu einem erneuten Auftreten des Virus beim Menschen führen.

So fungiert die ursprüngliche Art als Reservoir. Es kommt nicht in Frage, dass sich ein Virus durch irgendeinen evolutionären Druck in Fledermäusen „versteckt“, um ihm später die Rückkehr zum Menschen zu ermöglichen. Wenn Sie dies verstehen, werden Sie Folgendes sehen:

1. Die Unterschiede zwischen den Membranen von Bakterien und Menschen sind so groß, dass die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass ein Tiervirus einen Rezeptor auf einer Bakterienzelle findet.
2. Selbst wenn ihm das gelänge, könnte er sich im Bakterium nicht vermehren.
3. Es gibt keinen evolutionären Druck, der für die Reihe von Mutationen selektieren würde, die die Fähigkeit zu einer solchen Replikation vermitteln könnten.

Fußnote: „ruhende“ Viren

Es gibt noch ein ganz anderes Phänomen, bei dem sich bestimmte bakterielle oder tierische Viren innerhalb der Spezies „verstecken“, von der sie normalerweise eine lytische Infektion verursachen. Dies beinhaltet den Einbau in das Genom und die spätere Freisetzung. Bei Bakteriophagen wird dies als Lysogenie bezeichnet , und bei Tierviren umfassen Beispiele Retroviren und Herpesviren. Für die Fragestellung hat dies keine Relevanz.