Noch levend noch niet-levend, virussen zijn over het algemeen vreemd. Onder virussen, multipartiete virussen behoren tot de meest eigenaardige - hun genoom is niet verpakt in veel deeltjes in plaats van in één. Multipartiete virussen infecteren voornamelijk planten in plaats van dieren. Een recent artikel van onderzoekers van het Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) gebruikt wiskundige en computationele modellen om deze waarneming te verklaren.

Multipartiete virusgenomen worden opgesplitst in verschillende virale deeltjes die, in principe, zelfstandig voortplanten. Het voltooien van de replicatiecyclus vereist het volledige genoom, zodanig dat een aanhoudende infectie van een gastheer de gelijktijdige aanwezigheid van alle soorten deeltjes vereist (zie Fig. 1). De oorsprong van multipartiete virussen is een evolutionaire puzzel. Naast hun dure levensstijl, het meest eigenaardige aan hen is dat bijna alle bekende multipartiete virussen planten of schimmels infecteren - zeer weinig virale soorten infecteren dieren.

Tot dusver, het meeste theoretische onderzoek heeft zich gericht op het verklaren van de levensvatbaarheid van een genoom dat in meerdere deeltjes is opgesplitst. De mechanismen die multipartiete virussen een voordeel geven dat hun eigenaardige en dure levensstijl compenseert, zijn niet uitgelegd. Dit papier, gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , geeft een theoretische verklaring waarom multipartiete virussen voornamelijk planten infecteren.

In de studie, Petter Holme van het World Research Hub Initiative, Tokyo Tech en collega's uit China en de VS hebben een minimaal netwerkepidemiologisch model geformuleerd. Ze gebruikten wiskundige modellen en computersimulaties om aan te tonen dat multipartiete virussen gestructureerde populaties koloniseren (die de interactiepatronen tussen planten vertegenwoordigen) met minder weerstand in vergelijking met een goed gemengde populatie (die de interactiepatronen tussen dieren vertegenwoordigen). Dit is dus een verklaring waarom multipartiete virussen planten infecteren in plaats van dieren.

De onderzoekers van Tokyo Tech blijven theoretisch onderzoek doen naar de epidemiologie van verschillende soorten infectieziekten. Momenteel, ze zijn geïnteresseerd in meer algemene ziekteverspreidingsscenario's, zoals hoe griep zich in steden verspreidt en hoe dat kan worden verzacht.