Die Untersuchung mariner Viren könnte unseren Ansatz zur Bekämpfung des Klimawandels durch ihre Fähigkeit zur Kohlenstoffbindung in den Ozeanen und zur Reduktion von Methanemissionen in den Böden der Arktis beeinflussen.
Diese wissenschaftliche Entdeckung, die kürzlich von Matthew Sullivan, Professor für Mikrobiologie an der Ohio State University, vorgestellt wurde, basiert auf der Nutzung genomischer Daten und künstlicher Intelligenz, um das Potenzial von Viren in der Regulierung des Kohlenstoffmetabolismus zu identifizieren und zu nutzen.
Durch die Kombination von Genomsequenzierung und Analyse mithilfe künstlicher Intelligenz entdeckten die Forscher, dass einige marine Viren in der Lage sind, Gene von anderen Mikroben zu "stehlen", was den Kohlenstoffumsatz in den Ozeanen beeinflusst. Diese Entdeckung stützt sich auf die Identifizierung von 340 bekannten Stoffwechselwegen in den Weltmeeren, von denen 128 in den Genomen dieser marinen Viren vorhanden sind. Diese Informationen könnten die Entwicklung von gemeinschaftlichen metabolischen Modellen ermöglichen, um vorherzusagen, wie Virus-Engineering die Kohlenstoffbindung in den Ozeanen verbessern könnte.
Sullivans Arbeit und die seines Teams sind Teil des Tara Oceans Consortiums, das 35.000 Wasserproben weltweit gesammelt hat, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ozeane zu untersuchen. Ihre Forschung zeigt, dass Viren entscheidende Reaktionen im mikrobiellen Gemeinschaftsmetabolismus beeinflussen und somit einen neuen Weg bieten, Kohlenstoff in eine schwere organische Form umzuwandeln, die sich am Meeresboden ablagert und als Kohlenstoffsenke wirkt.
Über die Ozeane hinaus spricht Sullivan die Möglichkeit an, dieses Wissen auf andere Bereiche zu übertragen, wie die Ingenieurwissenschaften der Mikrobiome zur Erholung nach einer Rückenmarksverletzung, die Verbesserung der Ergebnisse bei Neugeborenen HIV-positiver Mütter oder den Kampf gegen Infektionen bei Verbrennungen. Es wird auch daran gearbeitet, diese Ansätze in den Permafrostböden Schwedens zu nutzen, wo das Auftauen Methan freisetzt, ein potentes Treibhausgas.
Diese Forschung, die von mehreren Institutionen einschließlich der National Science Foundation und der Gordon und Betty Moore Stiftung unterstützt wird, veranschaulicht das Potenzial von Viren im ökologischen Management und im Kampf gegen den Klimawandel.