Virusi koji ukrade DNA

Ako proučavanje virusa koji inficiraju bakterije nije vaša cjeloživotna strast, možda biste zainteresirani znati da bakteriofag nosi DNK koji se čini povezan s paukovima toksina.

Ako ste biolog koji proučava ove vrste virusa, ovo otkriće može doći kao potpuno iznenađenje.

AdvertisementAdvertisement

Vjerojatno je kako je par istraživača na Sveučilištu Vanderbilt osjećao kada su slijedili genom faga WO i otkrili DNA koja nalikuje ganu za latrotoxin.

Najočuvaniji dio, međutim, nije taj da virus ima dijelove DNK slične drugom organizmu.

Oglas

Znanstvenici već znaju da virusi mogu ukrasti DNK od svojih domaćina.

To vrijedi i za viruse koji inficiraju eukariote - stvorenja s jezgrom u njihovim stanicama - i one koji inficiraju bakterije. Ali virusi obično imaju samo segmente DNK koji su slični njihovom izravnom domaćinu.

advertisementAdvertisementZa naše znanje, ovo je prvo izvješće životinjske DNA pronađeno u bakterijskom virusu. Sarah Bordenstein, Sveučilište Vanderbilt

Phage WO je drugačiji.

Istraživači su otkrili da taj virus sadrži DNK koji ne nalikuje njegovu domaćinu - bakterijskom parazitu nazvanom Wolbachia - ali DNA iz domaćina domaćina. Naime, pauk crne udovice.

Wolbachia ne samo zaraziti crne udovice pauci. Također se nalazi u stanicama više od 40 posto svih artropoda u svijetu, uključujući insekte, rakove i druge paukove.

Otkriće stavlja fag WO na jedinstveno mjesto među virusima.

"Prema našem saznanju, ovo je prvo izvješće DNA nalik na životinja pronađeno u bakterijskom virusu", napisao je bloger Sarah Bordenstein, viši stručnjak za istraživanje na Sveučilištu Vanderbilt.

AdvertisementAdvertisement

She i Seth Bordenstein, izvanredni profesor bioloških znanosti i patologije, mikrobiologije i imunologije u Vanderbilt, objavili su svoje istraživanje 11. listopada u časopisu Nature Communications.

Do sada je faga WO jedinstvena, ali to ne znači da znanstvenici neće na kraju pronaći druge bakteriofage s DNA sličnim životinjama.

"Ja sam optimističan da će istraživači pronaći više slučajeva kada se otkriju dodatni viralni genomi", rekla je Sarah Bordenstein, "posebno sada kada smo na vidikovcu, ali to možda i nije slučaj. "

Oglas

Pročitaj više: Znanstvenici na CRISPR-u tvrde da se genskom uređivanju teško oduprijeti»

Je li DNA krađa?

To je primamljivo reći da je virus "ukrao" DNA iz crne udovice pauk.

AdvertisementAdvertisement

Ali postoji mnogo načina na koji bi dva organizma mogla završiti s sličnom DNA.

Mogli su razviti gene odvojeno, što je poznato kao konvergentna evolucija. Uska veza između virusa, bakterija i člankonožaca, međutim, ukazuje na neku vrstu prijenosa gena.

"Phage WO postoji u jedinstvenoj niši jer inficira stanice vrlo uspješnih bakterija koje inficiraju stanice insekata", rekla je Sarah Bordenstein. "To pruža više mogućnosti za genetsko izlaganje i prijenos. "

Dakle, ako je to bio prijenos gena, kako se to dogodilo?

Faga WO možda je pokupila DNK izravno od pauka crne udovice. Ili Wolbachia - ili drugi virus ili bakterija - možda je pokupio paukovu DNA i prebacio je na fag WO.

AdvertisementAdvertisement

Ili DNA sekvence mogle su tekle na drugi način.

"Jednostavno rečeno, nismo sigurni u smjer prijenosa. Ali, ne bi li bilo koja opcija bila zanimljiva? "Rekla je Sarah Bordenstein za Healthline. "Ili je pauk prošao kroz korisnu djelić DNK bakterijskom virusu, ili je fag doprinio evoluciji pauka otrova. "

Na svom blogu Sarah Bordenstein piše da se dokazi" naslanjaju na pauk do virusa, eventualno preko posrednika koji još nije otkriven. "

Genom Fage WO ne uključuje cijeli geni toksina. Ali to je DNA koja je slična protoxin dijelu gena - taj segment se smatra da je uključen u rupture pauk stanica koje proizvode toksin.

Istraživači su također pronašli druge vrste životinjskog tipa DNA u genima faga. Ova DNK nalikovala je genima korištenim životinjskim stanicama da osjete patogene ili izbjegnu imunološke odgovore. Ovi dijelovi životinjske DNA mogu pomoći virusu da probija obje bakterijske i životinjske membrane, ili preživjeti u staničnom okruženju životinjskog domaćina.

Potrebno je više istraživanja kako bi saznali za koju svrhu ove DNA segmenti imaju, ako ih ima, za fag WO.

Pročitajte više: Širenjem denga groznice povećava se s klimatskim promjenama »

Virus za borbu protiv virusa

Istraživači su također identificirali kako se faga WO umetne u genom domaćina.

Ovo, napisao je Sarah Bordenstein, "nudi potencijalnu metodu pristupa Wolbachia kromosomu kako bi otključala svoje tajne" - tzv. Genetski inženjering virusa.

Ovo bi moglo biti korisno u borbi protiv virusa koji utječu na ljude.

Jedan od domaćina Wolbachia je komarac koji nosi viruse poput denga i Zike. Znanstvenici su otkrili da Wolbachia može smanjiti sposobnost komaraca da prenese ove štetne viruse.

Povijest nas je naučila da se mikrobi stalno prilagođavaju. Matthew Aliota, Sveučilište Wisconsin-Madison

"Velika prednost ove metode jest ta da je samoodrživa", rekao je Matthew Aliota, Ph.D., pomoćni znanstvenik na Sveučilištu Wisconsin-Madison za Healthline, "Wolbachia su naslijeđena maternicom, tako da nakon što utvrdite Wolbachia u populaciji, više ne morate kontinuirano osloboditi komarce. "

Znanstvenici koriste ovaj pristup u borbi protiv bolesti protiv komaraca u Brazilu i drugim zemljama.

Soj Wolbachia kojeg koristi program eliminira dengue već je učinkovit, što genetski inženjering manje privlači. Ali to možda nije uvijek slučaj.

"Wolbachia biocontrol denguea i Zike čini se iznimno obećavajućim", rekao je Aliota. "Međutim, s tim je rekao, uvijek postoji prostor za poboljšanje. Povijest nas je naučila da se mikroorganizmi stalno prilagođavaju. "

Pročitajte više: Zoharice mogu prenijeti virus Zika na jaja, ličinke»