Lag de oorsprong van leven bij virussen?

Foto door Chantal Abergel en Jean-Michel Claverie Drie recent ontdekte reuzevirussen — mimivirus (boven), pandoravirus (midden) and pithovirus (onder)

De theorieën over de oorsprong van het leven lopen uiteen, maar over één ding is men het eens. Er bestond ooit een RNA-wereld waarin er zowel polymeren als ribozymen bestonden, beide opgebouwd uit RNA. De laatste katalyseerde de replicatie van de eerste en zo ontstonden er de eerste replicatoren. Nu bevatten onze cellen DNA (deoxyribonucleic acid) als opslag voor informatie, terwijl veel verschillende soorten RNA (ribonucleic acid) bijvoorbeeld als boodschapper (RNAm) of drager van aminozuren (RNAt) dient. Er is blijkbaar een moment geweest waarop het RNA omgezet is in DNA. Nu geldt het dogma in de biologie dat DNA omgeschreven wordt in RNA dat op haar beurt weer afgelezen wordt voor de vorming van eiwitten. Er bestaat slechts één uitzondering, en dat is het enzym reverse transcriptase dat alleen door retrovirussen gecodeerd wordt. (Er is een andere reverse transcriptase die telomeren synthetiseert, zie de reactie van Gert Korthof).

Al een tijdje bestudeert de viroloog Patrick Forterre de mogelijkheid dat retrovirussen aan de oorsprong van de eerste cellen heeft bijgedragen. Ik schreef al eerder over zijn werk en theorie en de details kun je in dit eerdere blog lezen. Hij stelt dat de retrovirussen DNA maakten en daarmee cellen infecteerden die vervolgens dit stabielere DNA gebruikten als informatieopslag.

Nu is er recent een enorm virus ontdekt, het pithovirus, dat nog groter is dan veel bacteriën. De afmeting is meer dan 1,5 micron en het draagt zo’n 500 genen waarvan vele niet gerelateerd zijn aan de ons reeds bekende genen. Voordat dit virus werd gevonden, wist men al van andere grote virussen zoals het mimivirus en pandoravirus die ook veel niet gerelateerde genen bevatten. Zo langzaamaan begon zich een andere theorie te vormen.

Men dacht vroeger dat virussen zich later hebben ontwikkeld dan cellen, omdat alle toen bekende virussen voor hun replicatie of vermenigvuldiging afhankelijk waren van cellen. Het zou dus wel eens omgekeerd kunnen zijn, namelijk, dat virussen eerder ontstonden dan cellen. Ze zouden in eerste instantie in de RNA-wereld geleefd hebben die bestond uit zelfzuchtige RNA’s die de boventoon gingen voeren. Deze werden omsloten door capsiden, bestaande uit proteïnen.

Een argument voor de The Virus World Theory stelt dat virussen genetisch gezien een grotere diversiteit hebben dan cellen. Waren ze afgeleid van cellen, dan zou er een kleinere diversiteit zijn dan die we aantreffen bij cellen. Eugene Koonin is voorstander van The Virus World Theory, terwijl Patrick Forterre denkt dat virussen hun opmars maakten nadat er voorlopers van bacteriën, Archaea en Eukaryoten, die hij protoeucaryoten noemt, hun intrede deden. Hij onderstreept daarbij dat virussen op het toneel verschenen voordat LUCA (Last Universal Common Ancestor) bestond. Abergel en Claverie, een echtpaar van virologen, beweren daarentegen dat virussen afstammen van uitgestorven cellijnen. Er was geen unieke cellijn volgens hen, maar een waren een heleboel verschillende cellijnen die allemaal uitgestorven zijn. De virussen bevatten nog steeds de antieke genen van deze uitgestorven cellen.

Kortom, er is in Frankrijk een flinke discussie gaande rond dit onderwerp. Daar wordt heel wat ge-e-maild over virussen. Het zou leuk zijn als deze discussie wat meer open was, zodat wij hem konden volgen. Misschien hebben ze allemaal gelijk en verschenen virussen tegelijk met cellen, met het daarop volgende uitsterven van bepaalde cellen waar antieke infecterende virussen nog steeds een overblijfsel van zijn. Het zou zomaar kunnen.

Uit: Hints of Life’s Start Found in a Giant Virus. QuantaMagazine

 

 

 

Welkom op mijn nieuwe blog

Aangezien het Volkskrantblog per 1 Maart 2011 gaat sluiten, heb ik nu hier bij WordPress een nieuw blog aangemaakt. Mijn voorgaande blog is hier te vinden. Ik hoop van harte dat velen mij zullen kunnen terugvinden en dat het verkeer net zo levendig blijft als op het Volkskrantblog.

Mijn berichten gaan hoofdzakelijk over het laatste nieuws op het gebied van biologie en meer specifiek over de evolutie van leven. Daaronder valt het ontstaan van de eerste macromoleculen en de mogelijke plaatsen daarvoor op Aarde zoals de hydrothermale bronnen, de verhoudingen van bacteriën, virussen en eukaryoten bij het ontstaan van de eerste autonome replicators, de rol van de eerste fotosynthetische organismen bij de vorming van de atmosfeer en al het overige nieuws met betrekking tot het leven en haar balans zoals we dat nu kennen. ‘Op zoek naar de klepel’ vroeg om een levendige discussie zoals die tot nu toe altijd enorm bijdroeg aan het kwaliteitsgehalte. Ik hoop dat de reacties opnieuw veel zullen bijdragen.

Een hartelijke groet aan alle ‘oude’ bekenden en aan nieuwe bezoekers.

Persconferentie NASA

Morgenavond om 20.00 uur (Nederlandse tijd) houdt de NASA een persconferentie op het gebied van de astrobiologie over een ontdekking die mogelijk te maken heeft met de huidige theorieën over buitenaards leven. Dit hoeft natuurlijk geen ontdekking te zijn van buitenaards leven op andere planeten en kan ook betrekking hebben op een ontdekking betreffende het leven op Aarde.

 

black smoker

In mijn blogs heb ik veel aandacht besteed aan de oorsprong van het leven, zowel op moleculair niveau met de theorieën over de vorming van de eerste nucleotiden en het eerste RNA, als op macroniveau met berichten over onderzoeken naar de geschiktste geologische omgeving voor het ontstaan van de eerste cellen en het eerste leven zoals mogelijk in de black smokers en de alkalische bronnen op de oceaanbodem. Ik ben vreselijk benieuwd en hoop dat er nog meer mensen zijn die de berichten willen volgen.

 

Op nu.nl is dit bericht beter na te lezen.

De aankondiging van de NASA is hier te lezen.

De persconferentie kan hier direct gevolgd worden vanaf morgenavond (donderdag 2 december) 20.00 uur.

 

Update 3.12.2010: De perscoferentie kan bekeken worden in de volgende vier delen:

deel 1, deel 2, deel 3, deel 4.

 

Update 6.12.2010: Het artikel van Wolfe-Simon (met dank aan Tsjok)

Een artikel uit Maart 2010 dat al over deze ontdekking ging (met dank aan ing. St Hawk)

 

Kritische blogs 1, 2, 3