Mimivirus (APMV): Entdeckung, Eigenschaften und Genom
Mimivirus (APMV): Entdeckung, Eigenschaften & Genom — Riesiges, komplexes Virus entdeckt in Acanthamoeba, Genomanalyse, Bedeutung für Virologie und Evolution.
Das Mimivirus ist ein extragroßes Virus, das 1992 entdeckt und später ausführlich beschrieben wurde. Es wurde zufällig im Inneren der Amöbe Acanthamoeba polyphaga gefunden. Beim ersten Sichtbarmachen in einem Gram-Fleck nahm man das Partikel fälschlicherweise für ein Bakterium, da der äußere Filz des Partikels Gram-Färbeeigenschaften zeigte und so an ein grampositives Bakterium erinnerte.
Begriff und Systematik
In der Fachsprache wird APMV gewöhnlich als "Mimivirus" bezeichnet. Der Name steht für die Spezies Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV), kann aber auch für eine gesamte Virusgattung mit dieser einzigen Spezies oder für eine Gruppe von phylogenetisch verwandten großen Viren (häufig zusammengefasst als "Mimiviridae" oder informell als MimiN) verwendet werden. Bis Oktober 2011 — bis zur Beschreibung des noch größeren Megavirus chilensis — hatte das Mimivirus den größten bekannten Kapsiddurchmesser aller Viren.
Morphologie und Aufbau
- Das Partikel hat eine sehr große icosaedrische Kapsid‑Gestalt mit einem Durchmesser von etwa 400 nm, überzogen von charakteristischen, haarähnlichen Fibrillen, die an der Oberfläche sitzen und für die Gram-Färbung verantwortlich sein können.
- Unterhalb der Fibrillen liegt die Proteinhülle (Kapsid) und innen befindet sich das große lineare DNA‑Genom.
- Wegen seiner Größe ist das Mimivirus mit einfachen Lichtmikroskopen sichtbar, was bei den meisten Viren nicht der Fall ist.
Genom und genetische Ausstattung
Das Genom des Mimivirus ist im Vergleich zu den meisten anderen Viren ungewöhnlich groß und komplex. Es umfasst ungefähr 1,2 Megabasen (ca. 1,2 Mb) und kodiert in der Größenordnung von rund 1.000 Genen — deutlich mehr als bei klassischen Viren. Auffällig ist, dass viele dieser Gene Funktionen tragen, die man sonst eher bei zellulären Organismen findet, zum Beispiel:
- Gene für Proteine der DNA‑Replikation, Transkription und Reparatur,
- teilweise Gene, die mit der Proteintranslation zusammenhängen (z. B. einige tRNAs und translationserhaltende Faktoren oder Aminoacyl‑tRNA‑Synthetasen),
- Enzyme für Stoffwechselwege, die bei anderen Viren selten sind.
Diese ungewöhnliche genetische Ausstattung hat in der Forschung Debatten angeregt über die Evolution großer DNA‑Viren und die Frage, inwieweit sie sich von zellulärem Leben abgrenzen lassen.
Lebenszyklus und Interaktion mit Wirten
- Das Mimivirus infiziert vor allem Amöben (z. B. Acanthamoeba spp.). Nach dem Eindringen bildet es im Zytoplasma der Wirtszelle sogenannte virale Fabriken, in denen neue Partikel zusammengesetzt werden.
- Die virale Replikation erfolgt weitgehend im Zytoplasma, wobei viele notwendige Enzyme vom Virus selbst kodiert werden — ein weiterer Grund für seine Besonderheit gegenüber typischen Viren, die stärker auf zelluläre Maschinen angewiesen sind.
- Mit der Entdeckung des Mimivirus wurde auch die Existenz von Virophagen bekannt (z. B. Sputnik): kleine Satellitenviren, die die Replikation von Riesenv│irenen wie dem Mimivirus stören und somit dessen Vermehrung behindern können.
Bedeutung und Forschung
Das Mimivirus hat mehrere wichtige Forschungsthemen angestoßen:
- Es hat das Verständnis von Virengröße, genomischer Komplexität und der Grenze zwischen Viren und zellulärem Leben erweitert.
- Die Existenz von translation‑nahen Genen in Viren wie APMV stellt klassische Definitionen von Viren infrage und wird in Diskussionen zur Evolution von Genomen und frühen Lebensformen herangezogen.
- Praktisch ist das Mimivirus ein Modellorganismus, um Virus‑Wirt‑Interaktionen in Amöben zu untersuchen, und gab Anlass zur Erforschung von Virophagen und parasitären Interaktionen zwischen Viren.
Zusammenfassend ist das Mimivirus ein repräsentatives Beispiel für sogenannte "Riesenviren" — organische Einheiten mit außergewöhnlicher Größe und genetischer Komplexität, die unser Bild von biologischer Vielfalt und Virusdefinition herausgefordert haben.
Fragen und Antworten
F: Was ist der Mimivirus?
A: Mimivirus ist ein besonders großer Virustyp mit einem komplexen und großen Genom.
F: Wie wurde APMV entdeckt?
A: APMV wurde zufällig im Inneren der Amöbe Acanthamoeba polyphaga entdeckt und in einer Gram-Färbung gesehen, wo man es für ein gram-positives Bakterium hielt.
F: Wie lautet der vollständige Name von APMV?
A: Der vollständige Name von APMV lautet Acanthamoeba polyphaga mimivirus.
F: Wie wird das Mimivirus gemeinhin bezeichnet?
A: Mimivirus wird im allgemeinen Sprachgebrauch als "Mimivirus" bezeichnet.
F: War Mimivirus bis vor kurzem das größte bekannte Virus?
A: Ja, bis Oktober 2011, als Megavirus chilensis entdeckt wurde, war Mimivirus das größte bekannte Virus in Bezug auf den Kapsiddurchmesser.
F: Wie kam Mimivirus zu seinem Namen?
A: Mimivirus wurde aufgrund seiner Größe und seiner Gram-Färbeeigenschaften "mimicking microbe" genannt.
F: Ist Mimivirus eine einzelne Spezies oder eine Gruppe verwandter Viren?
A: Mimivirus ist entweder eine einzelne Spezies, Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV), oder eine Gruppe von phylogenetisch verwandten großen Viren (MimiN).
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