Dankzij deze vondst is het aantal bekende stammen maar liefst verdubbeld.

Onderzoekers hebben dankzij een analyse van genetisch materiaal in de oceaan duizenden voorheen onbekende RNA-virussen ontdekt. Dat schrijven ze in het vakblad Science. Het is een belangrijke vondst. Want het breidt ons begrip over deze luttele, maar belangrijke microscopische organismen enorm uit.

RNA-virussen
RNA-virussen zijn virussen waarvan het erfelijk materiaal uit RNA in plaats van DNA bestaat. RNA-virussen zijn vooral bekend om de ziekten die ze bij mensen veroorzaken, zoals de griep, ebola, hepatitis-C en COVID-19. Zoals de coronapandemie onomstotelijk heeft aangetoond, kunnen RNA-virussen dodelijke ziekten veroorzaken. Maar RNA-virussen spelen ook een vitale rol in het ecosysteem, omdat ze een breed scala aan organismen kunnen infecteren.

Kennis uitbreiden
Veel over RNA-virussen is echter nog onbekend. Dat komt omdat ze vaak nauwelijks worden bestudeerd. En daar wilden onderzoekers in een nieuwe studie verandering in brengen. “RNA-virussen zijn heel belangrijk voor onze wereld,” vertelt onderzoeker Matthew Sullivan. “Maar we bestuderen vaak maar een klein aantal – de paar honderd die mensen, planten en dieren schaden. In onze studie wilden we ze echter systemisch op zeer grote schaal bestuderen en een omgeving verkennen waar niemand nog had gezocht.”

5500 nieuwe soorten
De onderzoekers besloten daarom monsters van oceaanwater te nemen. En dat levert een schat aan nieuwe gegevens over RNA-virussen op. Het team besloot sequenties te extraheren uit genen die tot expressie worden gebracht in organismen die in de zee drijven. Ze concentreerden zich op een kenmerkend gen; RdRp genaamd, dat miljarden jaren in RNA-virussen is geëvolueerd en afwezig is in andere virussen of cellen. Op die manier ontdekten de onderzoekers maar liefst 5500 nieuwe RNA-virussoorten. “Er is hier zoveel diversiteit,” stelt Sullivan. “En we hadden geluk, want vrijwel elke soort die we vonden was nieuw voor de wetenschap.”

Stammen
Hoewel het team honderden nieuwe RNA-virussoorten ontdekten die in bestaande stammen konden worden thuisgebracht, vielen er duizenden buiten de boot. De onderzoekers stellen dan ook vijf nieuwe stammen voor, die ze Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota en Arctiviricota noemen. Dankzij de vondst van maar liefst 5500 nieuwe mariene RNA-virussen, is dus ook het aantal bekende stammen maar liefst verdubbeld; van vijf naar tien.

Deze kaart toont de verspreiding van RNA-virussen over de oceaan. De grootte van het partje is evenredig met de gemiddelde hoeveelheid virussen die in dat gebied aanwezig zijn. De kleur van het partje geeft de virusstam aan. Afbeelding: Zayed et al., Science Volume 376:156(2022)

Daarnaast ontdekten de onderzoekers dat twee nieuwe stammen bijzonder overvloedig aanwezig zijn in uitgestrekte oceanische gebieden. “We vonden de virusstam Taraviricota bijna overal in de oceaan,” vertelt Sullivan. “Dit suggereert dat ze ecologisch belangrijk zijn.” Daarnaast werd Arctiviricota veelvuldig aangetroffen in de Noordelijke IJszee; het deel van de wereld waar de opwarming van de aarde de meeste schade aanricht.

Klimaatverandering
Dankzij de studie breiden we onze kennis over de diversiteit aan virussen en hun aantallen in de oceaan enorm uit. En dat is heel belangrijk. “Dit kan namelijk de rol van mariene microben bij de aanpassing van de oceaan aan klimaatverandering helpen verklaren,” zo schrijven de onderzoekers. Dat heeft ermee te maken dat oceanen ongeveer de helft van de door de mens gegenereerde koolstofdioxide uit de atmosfeer absorberen. En uit een eerdere studie van dezelfde onderzoekers is al gebleken dat mariene virussen de ‘knop’ zijn op een biologische pomp die beïnvloedt hoe koolstof in de oceaan wordt opgeslagen.

Overigens onthullen de nieuwe gegevens niet alleen belangrijke informatie over RNA-virussen. Volgens onderzoeker Ahmed Zayed leidt de studie ook tot een beter begrip van de evolutie van het vroege leven op aarde. “RdRp wordt verondersteld één van de oudste genen te zijn – het bestond al voordat er behoefte was aan DNA,” zegt hij. “We traceren dus niet alleen de oorsprong van virussen, maar ook de oorsprong van het leven.”