Ursprung des Lebens : „Am Anfang war das Virus“

Viren haben auch gute Seiten. Sie spielen eine wichtige Rolle für die Evolution. Letztlich stammen wir alle von Viren ab - sagt die Forscherin Karin Mölling im Tagesspiegel-Interview.

Ruth Renée Reif
Ursprung des Lebens. Viren sind die Grundlage der Biologie und damit auch des Menschen. Das meint Karin Mölling.
Ursprung des Lebens. Viren sind die Grundlage der Biologie und damit auch des Menschen. Das meint Karin Mölling.Abb.: mauritius images

Frau Mölling, seit Darwin weiß der Mensch, dass er mit den Tieren verwandt ist. Laut Sigmund Freud eine Kränkung, der Sie nun hinzufügen, dass der Mensch nur durch das Mittun von Viren entstand?

Ich empfinde das nicht als Kränkung. Im Gegenteil, es zeigt den großen Zusammenhang, in dem wir Menschen stehen. Mit allen unseren Vorfahren und unserer Umgebung wurden wir zu dem, was wir sind. Nach wie vor sind wir die komplexesten und vielseitigsten Wesen. Im Laufe der Evolution entstanden nur zwei Prozent unserer genetischen Information, die für Proteine codieren, also Muskeln, Fleisch, Knochen oder Haare. Die übrigen 98 Prozent dienen der Regulierung der zwei Prozent. Ziemlich kopflastig ist das. Die Hälfte in unserem Erbgut besteht aus mehr oder weniger verstümmelten Virengenen, die man heute noch nachweisen kann. Einige sind hundert Millionen Jahre alt. Sollten vielleicht alle Gene einst aus Viren entstanden sein? „Schlau“ genug sind sie, das heißt genügend genetische Information steht durch Viren zur Verfügung.

Das würde bedeuten, dass unser gesamtes Erbgut auf Viren zurückgeht.
So denke ich. Aber das ist nicht beweisbar, zumindest nicht für die ersten Anfänge. Einige Viren lassen sich aus dem Erbgut wiederherstellen. Der französische Virologe Thierry Heidmann führte einen solchen Versuch durch. Er rekonstruierte 2006 aus Virusresten im menschlichen Erbgut, die etwa 50 Millionen Jahre alt waren, ein intaktes Virusgenom und erzeugte damit vermehrungsfähige Viren, die er „Phoenix“ nannte. Eigentlich war das ein abenteuerliches Experiment. Keiner wusste, was diese Viren auslösen könnten. Nichts ist passiert. Heidmanns Versuch zeigte, dass die verstümmelten Viren in unserem Erbgut einst wirkliche Viren waren.

KARIN MÖLLING (72) ist Virus- und Krebsforscherin. Bis zu ihrer Emeritierung wirkte sie an der Universität Zürich. Derzeit forscht sie am Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin.
KARIN MÖLLING (72) ist Virus- und Krebsforscherin. Bis zu ihrer Emeritierung wirkte sie an der Universität Zürich. Derzeit forscht...Foto: Hans Friedli

Wie kamen all diese Viren in unser Erbgut, und welchen Zweck haben sie da?
Sie schützen uns vor Viren von außen. Viren in einer Zelle lassen andere Viren nicht hinein. Man denkt, Viren seien nur eine schreckliche Welt. Aber das stimmt nicht, und ich bin überzeugt, dass sich diese Sicht innerhalb weniger Jahre ändern wird. Viren machen nicht nur krank, wie die klassische Virologie lehrt. Sie bieten neues Erbgut, also neue Information und eben auch Schutz. Manchmal gibt es jedoch die abzuwehrenden Viren nicht mehr. Darum sind die Viren in unserem Erbgut mit der Zeit verkümmert. Sie waren nicht mehr nötig.

Sie sind der Meinung, dass Viren am Anfang der Entstehung des Lebens stehen. Welche Experimente braucht es, um diese These zu beweisen?
Darwin vertrat die These, dass man den Anfang des Lebens unter heutigen Bedingungen nicht mehr nachvollziehen könne. Wenn man das gelten lässt, ist der Beweis für den Anfang nicht zu erbringen. Es gibt aber die Möglichkeit, zu untersuchen, was man aus gegenwärtigen Viren über die Vergangenheit und unsere Evolution ablesen kann. Der neueste Befund besagt, dass Viren und Bakterien einander näher stehen als angenommen. Das heißt, der Übergang von den ersten Biomolekülen hin zu den Viren und Bakterien ist kontinuierlich. Die größten, neu entdeckten Viren, die Gigaviren, sind teilweise sogar größer als Bakterien. Sie besitzen außerdem bereits Bausteine zur Proteinsynthese. Das galt als Privileg von Bakterien, also Lebewesen. Nun gibt es Ähnliches auch in Viren. Die erste Zelle kann nicht der Anfang gewesen sein. Die ist schon viel zu groß. Man muss weiter zurückgehen und einfachere und kleinere Anfänge suchen.

In welchem Zeitraum spielte sich dieser Übergang von tot zu lebendig ab?
Vor 4,5 Milliarden Jahren entstand die Erde, und seit 3,8 Milliarden Jahren gibt es die RNS-Welt, die Welt der Ribonukleinsäuren. Wie sie zustande kam, vermag heute keiner genau zu sagen. Sicher kam sie nicht aus dem All. Das erste Biomolekül war eine RNS. Es kann sich selbst im Reagenzglas verdoppeln, ist also enzymatisch aktiv. Dieser Nachweis war eine große Überraschung. Für die Entdeckung dieser vermehrungsfähigen RNS, der Ribozyme, gab es vor ein paar Jahren sogar den Nobelpreis. Ob man dieses Biomolekül als lebendig bezeichnen möchte, lasse ich dahingestellt. Leben braucht auf jeden Fall Vermehrung und Evolution. Das leisten die Ribozyme bereits.

Welche Bedeutung kommt dem Zufall in Ihrer Theorie zu?
Der Zufall spielt eine wichtige Rolle. Es gibt extrem viele Möglichkeiten, die ersten biologisch aktiven Moleküle zusammenzusetzen, mehr, als auf der ganzen Welt bis zum heutigen Tag ausgenutzt werden. Da mussten sich erst ein paar Moleküle als besonders überlebensfähig erweisen. Die Struktur, die dabei herauskam, ist so robust, dass es vermutlich zuvor andere Ansätze gab, die das nicht waren. Ein Beispiel können die Ribozyme sein. Sie spuken bis heute in all unseren Zellen herum – als Chef-Regulatoren.

Sie bezeichnen dieses erste RNS-Molekül als Virus.
Ob man das Ribozym Virus nennt oder Viroid, ist eine Definitionsfrage. Die Entdecker solcher RNS um 1950 nannten das Molekül ein Viroid. Das zeigt schon die Hilflosigkeit: Ist es ein Virus oder nur virusähnlich? Ich zähle es eindeutig zu den Viren. Die klassische Definition von Viren ist viel zu eng für das, was wir heute alles über Viren wissen. Nun gelten Viren als obligatorische Parasiten, die sich nicht aus eigener Kraft vermehren und dazu Wirtszellen brauchen. Richtig, aber das ist die heutige Sicht auf die Viren. Ich frage dagegen, ob das immer so war, und diskutiere, dass die Viren vor den Zellen da waren. Das ist keine wilde Spekulation, sondern dafür gibt es mehr und mehr Hinweise.

Wenn Ihre Hypothese von der Entstehung des Lebens aus Viren sich als wahr erwiese, wäre damit das Rätsel des Lebens gelöst?
Nein. Das Rätsel des Lebens ist auf vielen Ebenen nicht gelöst. Jedes Ergebnis wirft außerdem neue Fragen auf. Zum Beispiel, was wir im Laufe des Lebens lernen und was vererbt wird. Sogar die Vererbung erworbener Eigenschaften wird inzwischen wieder diskutiert. Auch da könnte wieder ein Geniestreich der RNS dahinterstecken. Erst neuerdings weiß man, in welchem Umfang auch Mikroben das Funktionieren eines Organismus mitbestimmen – der Mensch ist ein Ökosystem mit viel mehr Bakterienzellen als eigenen Körperzellen. Da bleiben immer Fragen offen und Aussichten auf viele Wunder.

Der Physiker John Archibald Wheeler meinte, dass es für den Ursprung des Lebens keinen Beweis, sondern nur eine Theorie geben könne, die „so einfach, so schön, so überzeugend“ ist, dass man sagen werde, anders könne es nicht gewesen sein …
Das ist mir aus der Seele gesprochen. Wenn wir die Kompliziertheit und alles, was wir heute haben, auf einen einfachen Anfang zurückführen, dann könnte er so ausgesehen haben wie diese ersten RNS-Moleküle. Ribozyme oder Viroide sind etwas so Elegantes, Sparsames und Vielseitiges, dass sie der Anfang gewesen sein könnten.

Zur Person: KARIN MÖLLING (72) ist Virus- und Krebsforscherin. Bis zu ihrer Emeritierung wirkte sie an der Universität Zürich. Derzeit forscht sie am Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin.

Von Karin Mölling ist unlängst erschienen „Supermacht des Lebens. Reisen in die erstaunliche Welt der Viren“, Verlag C.H. Beck, München, 318 Seiten (mit 26 Abbildungen), 24,95 Euro.

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