Egyes vírusok és mikrobák várnak rád

vírusok rejtőznek a bodtban 9 17
 A fágok érzékelik a bakteriális DNS-károsodást, ami replikációra és hajóugrásra készteti őket. Design Cells/iStock a Getty Images Plus segítségével

A COVID-19 világjárvány több mint két éve után egy csúnya tüskés labdaként képzelheti el a vírust – egy esztelen gyilkost, aki bejut egy sejtbe, és eltéríti annak gépezetét, hogy gazillió másolatot készítsen magáról, mielőtt kitörne. Számos vírus esetén, beleértve a koronavírus, amely COVID-19-et okoz, az „ész nélküli gyilkos” jelző lényegében igaz.

De a vírusbiológiában több van, mint amilyennek látszik.

Vegyük a HIV-t, a vírust, ami okozza AIDS. A HIV a retrovírus amely nem indul közvetlenül gyilkosságba, amikor belép egy cellába. Ehelyett beépül a kromoszómáidba és a hidegrázásba, és várja a megfelelő pillanatot, hogy parancsot adjon a sejtnek, hogy készítsen róla másolatot, majd kitör, hogy megfertőzzen más immunsejteket, és végül AIDS-et okozzon.

Hogy pontosan melyik pillanatra vár a HIV, az még mindig egy aktív tanulmányozási terület. De más vírusokkal kapcsolatos kutatások már régóta utalnak arra, hogy ezek a kórokozók meglehetősen „megfontoltak” a gyilkolásról. Természetesen a vírusok nem gondolkodhatnak úgy, ahogy te és én. De, mint kiderült, az evolúció meglehetősen bonyolult döntéshozatali mechanizmusokkal ruházta fel őket. Egyes vírusok például úgy döntenek, hogy elhagyják a sejtet, amelyben eddig tartózkodtak, ha DNS-károsodást észlelnek. Úgy tűnik, még a vírusok sem szeretnek egy süllyedő hajóban maradni.

My laboratórium molekuláris biológiáját tanulmányozta bakteriofágokvagy röviden fágok, a baktériumokat megfertőző vírusok több mint két évtizede. Nemrég kollégáim és én kimutatták hogy a fágok képesek figyelni a kulcsfontosságú sejtjelekre, hogy segítsék őket a döntéshozatalban. Még rosszabb, hogy használhatják a sejt saját „fülét”, hogy meghallgatják helyettük.

Megszökni a DNS-károsodástól

Ha az ellenséged ellensége a barátod, a fágok minden bizonnyal a barátaid. Fágok szabályozza a baktériumpopulációkat a természetben, és a klinikusok egyre gyakrabban alkalmazzák őket bakteriális fertőzések kezelésére amelyek nem reagálnak az antibiotikumokra.

A legjobban tanulmányozott fág, lambda, kicsit úgy működik, mint a HIV. A baktériumsejtbe való belépéskor a lambda eldönti, hogy a legtöbb vírushoz hasonlóan megsokszorozza és megöli a sejtet, vagy beépül a sejt kromoszómájába, ahogy a HIV teszi. Ha ez utóbbi, a lambda ártalmatlanul replikálódik a gazdájával minden alkalommal, amikor a baktérium osztódik.

Ez a videó egy lambda-fágot mutat be, amely E. coli-t fertőz.

 

De a HIV-hez hasonlóan a lambda sem csak tétlenül ül. Egy speciális CI nevű fehérjét használ, például egy sztetoszkópot, hogy figyelje a DNS-károsodás jeleit a baktériumsejtben. Ha a baktérium DNS-e sérül, az rossz hír a benne fészkelt lambda fág számára. A sérült DNS egyenesen az evolúció szeméttelepére vezet, mert haszontalan a szaporodáshoz szükséges fág számára. Így a lambda bekapcsolja a replikációs génjeit, másolatokat készít magáról, és kitör a sejtből, hogy további sértetlen sejteket keressen a fertőzéshez.

A cella kommunikációs rendszerének megérintése

Egyes fágok ahelyett, hogy saját fehérjéikkel gyűjtenék az információkat, a fertőzött sejt saját DNS-károsodásérzékelőjét érintik: a LexA-t.

Az olyan fehérjék, mint a CI és a LexA transzkripciós faktorok amelyek be- és kikapcsolják a géneket azáltal, hogy specifikus genetikai mintákhoz kötődnek a kromoszómát jelentő DNS használati utasításban. Egyes fágok, például a Coliphage 186 rájöttek, hogy nincs szükségük saját vírusos CI fehérjére, ha kromoszómájukban egy rövid DNS-szekvencia van, amelyhez a bakteriális LexA kötődni tud. A DNS-károsodás észlelésekor a LexA aktiválja a fág replikáló és elpusztító génjeit, lényegében kétszeresen keresztezi a sejtet és öngyilkosságot követ el, miközben lehetővé teszi a fág kiszabadulását.


 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

A tudósok először számoltak be a CI szerepéről a fágok döntéshozatalában az 1980-okban és a Coliphage 186 kémelhárítási trükkje az 1990-es évek végén. Azóta néhány más jelentés is érkezett a bakteriális kommunikációs rendszereket megérintő fágokról. Az egyik példa az fág phi29, amely a gazdaszervezet transzkripciós faktorát használja ki annak észlelésére, hogy a baktérium mikor készül spóra vagy egyfajta baktériumpete létrehozására képes túlélni a szélsőséges környezetet. A Phi29 arra utasítja a sejtet, hogy a DNS-ét csomagolja a spórákba, és megöli a bimbózó baktériumokat, amint a spóra kicsírázik.

A transzkripciós faktorok be- és kikapcsolják a géneket.

 

A mi nemrégiben közzétett kutatás, kollégáimmal kimutattuk, hogy a fágok több csoportja egymástól függetlenül fejlesztette ki azt a képességet, hogy egy újabb bakteriális kommunikációs rendszerhez, a CtrA fehérjéhez kapcsolódjon. A CtrA több belső és külső jelet integrál, hogy különböző fejlődési folyamatokat indítson el a baktériumokban. Ezek közül kulcsfontosságú az úgynevezett bakteriális függelékek termelése flagella és pili. Kiderült, hogy ezek a fágok a baktériumok pilusaihoz és flagelláihoz kapcsolódnak, hogy megfertőzzék őket.

Vezető hipotézisünk az, hogy a fágok CtrA-t használnak annak kitalálására, hogy mikor lesz elegendő baktérium a sportpillák és flagellák közelében, amelyet könnyen megfertőzhetnek. Elég okos trükk egy „gondolatlan gyilkosnak”.

Nem ezek az egyetlen fágok, amelyek bonyolult döntéseket hoznak – mindezt anélkül, hogy akár agyuk is lenne. Néhány fág, amely fertőz bacilus A baktériumok minden alkalommal egy kis molekulát termelnek, amikor megfertőznek egy sejtet. A fágok érzékelik ezt a molekulát, és felhasználhatják számolja meg a fágfertőzések számát zajlanak körülöttük. Az idegen betolakodókhoz hasonlóan ez a szám segít eldönteni, hogy mikor kapcsolják be a replikáló és megölő géneiket, és csak akkor ölnek meg, ha viszonylag bőséges a gazdaszervezet. Így a fágok gondoskodnak arról, hogy soha ne fogyjanak ki a fertőzéshez szükséges gazdáikból, és garantálják saját hosszú távú túlélésüket.

A vírusellenes intelligencia elleni küzdelem

Elgondolkodhat azon, hogy miért kell törődnie a bakteriális vírusok által működtetett kémelhárítási műveletekkel. Míg a baktériumok nagyon különböznek az emberektől, az őket megfertőző vírusok igen nem olyan más az embert megfertőző vírusoktól. Eléggé minden egyes trükköt a fágok által játszott szerepről később kiderült, hogy emberi vírusok is használják. Ha egy fág képes megérinteni a bakteriális kommunikációs vonalakat, akkor egy emberi vírus miért ne érintené meg a tiédet?

A kutatók egyelőre nem tudják, mire figyelhetnek az emberi vírusok, ha eltérítik ezeket a vonalakat, de rengeteg lehetőség jut eszébe. Úgy gondolom, hogy a fágokhoz hasonlóan az emberi vírusok is képesek lehetnek megszámolni a számukat, hogy stratégiát alakítsanak ki, kimutathassák a sejtnövekedést és a szövetképződést, és még az immunválaszokat is nyomon kövessék. Egyelőre ezek a lehetőségek csak feltételezések, de a tudományos vizsgálat folyamatban van.

Az, hogy a vírusok hallgatják a sejtjei privát beszélgetéseit, nem a legrosszabb kép, de ez sem nélkülözhető. Amint azt a hírszerző ügynökségek világszerte jól tudják, a kémelhárítás csak akkor működik, ha rejtett. Az észlelést követően a rendszer nagyon könnyen kihasználható félretájékoztatásra az ellenség számára. Hasonlóképpen úgy gondolom, hogy a jövőbeni vírusellenes terápiák képesek lehetnek a hagyományos tüzérséget, például a vírusreplikációt megakadályozó vírusellenes szereket az információs hadviselés trükkjével kombinálni, például elhitetni a vírussal, hogy a sejt, amelyben van, egy másik szövethez tartozik.

De nyugi, ne mondd el senkinek. A vírusok hallgathatnak!A beszélgetés

A szerzőről

Ivan Erill, a biológiai tudományok docense, Marylandi Egyetem, Baltimore megye

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.


Ajánlott könyvek: Egészség

Friss gyümölcstisztítóFriss gyümölcstisztítás: Méregtelenítés, fogyás és egészség helyreállítása a természet legfinomabb ételeivel [Puhakötésű], írta: Leanne Hall.
Fogyjon le és érezze élénk egészségét, miközben megtisztítja testét a méreganyagoktól. Friss gyümölcstisztító mindent kínál, ami a könnyű és hatékony méregtelenítéshez szükséges, beleértve a napi programokat, ínycsiklandó recepteket és tanácsokat a tisztítás átállításához.
Kattintson ide további információkért és / vagy a könyv megrendeléséhez az Amazon-on.

Gyarapodjon az ételekGyarapodjon: 200 növényi recept a csúcsegészségügyért [Puhakötésű], írta: Brendan Brazier.
Az elismert vegán táplálkozási útmutatóban bemutatott stresszcsökkentő, egészségnövelő táplálkozási filozófia alapján Gyarapodás, Brendan Brazier, az Ironman professzionális triatlonistája most az étkészletedre (reggelitálra és ebédtálcára is) fordítja a figyelmét.
Kattintson ide további információkért és / vagy a könyv megrendeléséhez az Amazon-on.

Az orvostudomány halála Gary NullGary Null, Martin Feldman, Debora Rasio és Carolyn Dean által az orvos által elkövetett halál
Az orvosi környezet az összefonódó vállalati, kórházi és kormányzati igazgatóságok labirintusává vált, amelyet a gyógyszergyárak beszivárogtak. A legmérgezőbb anyagokat gyakran először engedélyezik, míg az enyhébb és természetesebb alternatívákat pénzügyi okokból figyelmen kívül hagyják. Ez a gyógyszer általi halál.
Kattintson ide további információkért és / vagy a könyv megrendeléséhez az Amazon-on.


Még szintén kedvelheted

kövesse az InnerSelf oldalt

facebook ikonratwitter ikonrayoutube ikonrainstagram ikonrapintrest ikonrarss ikonra

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

ELÉRHETŐ NYELVEK

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

A legolvasottabb

betegség terjesztése otthon 11 26
Miért váltak otthonaink COVID-hotspotokká?
by Becky Tunstall
Miközben az otthon maradás sokunkat megvédett attól, hogy elkapja a COVID-t a munkahelyén, az iskolában, a boltokban vagy…
egy férfi és egy nő egy kajakban
Lélek küldetésed és életcélod áramlásában lenni
by Kathryn Hudson
Amikor döntéseink eltávolítanak minket lélekfeladatunktól, valami bennünk szenved. Nincs logika…
karácsonyi hagyományok magyarázata 11 30
Hogyan lett a karácsony amerikai ünnepi hagyomány
by Tamás Ádám
Minden évszakban a karácsony ünneplése vallási vezetők és konzervatívok nyilvánosan...
A hazaköltözés nem sikertelen 11 15
A hazaköltözés miért nem jelenti azt, hogy kudarcot vallott
by Rosie Alexander
Az az elképzelés, hogy a fiatalok jövőjét leginkább az szolgálja, ha elköltöznek a kisvárosokból és a vidéki...
szomorkodni kisállat után 11 26
Hogyan lehet megbánni egy szeretett házi kedvence elvesztését
by Melissa Starling
Három hét telt el azóta, hogy párommal elveszítettük szeretett 14.5 éves kutyánkat, Kivi Tarrót. Ez…
két hegymászó, egyikük segítő kezet nyújt a másiknak
Miért jó neked a jócselekedetek?
by Michael Glauser
Mi történik a jó cselekedetekkel? Számos tanulmány igazolja, hogy azok, akik rendszeresen foglalkoznak…
illóolaj és virágok
Illóolajok használata és testünk, lelkünk és szellemünk optimalizálása
by Heather Dawn Godfrey, PGCE, BSc
Az illóolajok számos felhasználási területtel rendelkeznek, az éteritől és a kozmetikaitól a pszicho-érzelmi és…
Hogyan befolyásolja a kultúra az érzelmeket a zenében
Hogyan befolyásolja a kultúra az érzelmeket a zenében
by George Athanasopoulos és Imre Lahdelma
Olyan helyeken végeztem kutatásokat, mint Pápua Új-Guinea, Japán és Görögország. Az igazság az…

Új hozzáállás - új lehetőségek

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf piac
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf kiadványok. Minden jog fenntartva.