Poate fi un virus ADN?

Dacă studiați virușii care infectează bacteriile nu este pasiunea pe tot parcursul vieții, ați putea fi interesați să aflați că bacteriofagul conține ADN care pare să fie legat de o toxină spideriană.

Dacă sunteți un biolog care studiază aceste tipuri de viruși, această descoperire poate fi o surpriză totală.

Aceasta este probabil modul în care o pereche de cercetători de la Universitatea Vanderbilt au simțit atunci când au secvențiat genomul fagului WO și au descoperit ADN care seamănă cu gena pentru latrotoxin.

Partea cea mai surprinzătoare, totuși, nu este că virusul a avut biți de ADN asemănător unui alt organism.

Publicitate

Oamenii de știință știu deja că virușii pot fura ADN-ul de la gazdele lor.

Acest lucru este valabil atât pentru virusii care infectează eucariotele - creaturi cu un nucleu în celulele lor, cât și pentru cele care infectează bacteriile. Dar, de obicei, virușii au doar segmente de ADN asemănătoare gazdei lor directe.

publicitatePublicitatePentru cunostintele noastre, acesta este primul raport al ADN-ului de origine animala gasit intr-un virus bacterian. Sarah Bordenstein, Universitatea Vanderbilt

Phage WO este diferită.

Cercetătorii au descoperit că acest virus conține ADN care nu seamănă cu cel al gazdei - un parazit bacterian numit Wolbachia - dar ADN din gazda gazdei sale. Și anume păianjenul văduvei negre.

Wolbachia nu infectează doar păianjenii văduvei negre. Se găsește, de asemenea, în celulele a peste 40% din totalul artropodelor din lume, inclusiv insecte, crustacee și alți păianjeni.

Descoperirea pune fagul WO într-un loc unic printre viruși.

"Din cunoștințele noastre, acesta este primul raport al ADN-ului de origine animală găsit într-un virus bacterian", a scris autorul Sarah Bordenstein, specialist principal la Universitatea Vanderbilt.

Ea și Seth Bordenstein, Ph.D., profesor asociat de științe biologice și patologie, microbiologie și imunologie la Vanderbilt, și-au publicat studiul pe 11 octombrie în revista Nature Communications.

Până în prezent, fagul WO este unic, dar asta nu înseamnă că oamenii de știință nu vor găsi în cele din urmă alte bacteriofagi cu ADN animal asemănător.

"Sunt optimist ca cercetatorii vor gasi mai multe cazuri ca genomi virale suplimentare sunt dezvaluite", a spus Sarah Bordenstein, "mai ales acum ca suntem in cautare, dar acest lucru nu poate fi cazul. "

Publicitate

Citește mai mult: Oamenii de știință găsesc editare genetică cu CRISPR greu de rezistat»

Este furtul ADN-ului?

Este tentant să spunem că virusul "a furat" ADN-ul de la păianjenul văduvei negre.

Există multe moduri în care cele două organisme ar fi putut ajunge la un ADN similar.

Ar fi putut evolua separat genele, ceea ce se numește evoluție convergentă. Legătura strânsă dintre virus, bacterie și artropode, totuși, indică un fel de transfer de gene.

"Faza WO există într-o nișă unică, deoarece infectează celulele unor bacterii foarte reușite care infectează celulele insectelor", a spus Sarah Bordenstein. "Aceasta oferă mai multe oportunități pentru expunerea și transferul genetic. "

Publicitate

Deci, dacă ar fi fost un transfer de gene, cum sa întâmplat?

Phage WO poate să fi luat ADN-ul direct de la păianjenul văduvei negre. Sau Wolbachia - sau un alt virus sau bacterie - poate să fi adunat ADN-ul păianjenului și să-l transmită pe fagul WO.

PublicitatePublicitate

Sau secvențe de ADN ar fi putut curge în altă direcție.

"Pur și simplu a declarat, nu suntem absolut încrezători în direcția transferului. Dar nici o opțiune nu ar fi interesantă? A declarat Sarah Bordenstein pentru Healthline. "Fie că păianjenul a trecut de-a lungul unei părți utile de ADN la un virus bacterian, fie că fagul a contribuit la evoluția veninului de păianjen. "

Pe blogul ei, Sarah Bordenstein scrie că dovezile" se îndreaptă spre păianjen la virus, posibil printr-un intermediar încă descoperit. "

Genomul fagului WO nu include întreaga genă de toxină a spiderului. Dar are ADN care este similar cu partea protoxină a genei - acest segment este considerat a fi implicat în ruperea celulelor păianjen care produc toxine.

Cercetatorii au descoperit si alte tipuri de ADN-uri asemanatoare animalelor in genomul fagului. Acest ADN seamănă cu gene utilizate de celulele animale pentru a detecta agenții patogeni sau a evita răspunsurile imune.

Aceste bucăți de ADN asemănător animalului pot ajuta virusul să se rupă atât prin membranele celulare bacteriene cât și cele animale, sau să supraviețuiască în mediul celular al gazdei animale.

Sunt necesare mai multe cercetări pentru a ști ce scop au aceste segmente ADN, dacă există, pentru fagul WO.

Citește mai mult: Focarele febrei dengue cresc cu schimbările climatice »

Virusul de luptă împotriva virusului

Cercetătorii au identificat de asemenea cum se introduce phage-ul WO în genomul gazdei.

Aceasta, a scris Sarah Bordenstein, "oferă o posibilă metodă de a accesa cromozomul Wolbachia pentru a-și debloca secretele" - aka ingineria genetică a virusului.

Acest lucru ar putea fi util în combaterea virușilor care afectează oamenii.

Una din gazdele din Wolbachia este țânțarul care poartă virusi precum dengue și Zika. Oamenii de stiinta au descoperit ca Wolbachia poate reduce capacitatea tantarilor de a transmite aceste virusuri dăunătoare.

Istoria ne-a învățat că microbii se adaptează constant. Matthew Aliota, Universitatea din Wisconsin-Madison

"Un avantaj major al acestei metode este acela că este auto-susținător", a declarat Matthew Aliota, Ph.D., un om de știință asistent la Universitatea din Wisconsin-Madison.. "Wolbachia este maternă, așa că odată ce ați stabilit Wolbachia într-o populație, nu mai trebuie să eliberați continuu țânțarii. "

Oamenii de stiinta folosesc aceasta abordare pentru combaterea bolilor transmise de tantari in Brazilia si alte tari.

Tulpina de Wolbachia utilizată de programul Eliminate Dengue este deja eficientă, ceea ce face ca ingineria genetică să fie mai puțin emoționantă. Dar acest lucru nu poate fi întotdeauna cazul.

"Wolbachia biocontrol de dengue și Zika pare a fi extrem de promițătoare", a spus Aliota. Cu toate acestea, cu toate acestea, există întotdeauna loc de îmbunătățire. Istoria ne-a învățat că microbii se adaptează constant. "

Citește mai mult: Tumorile pot transfera virusul Zika în ouă, larve»