Unii viruși și microbi te așteaptă „văzându-te”.

virușii se ascund în bodt 9 17
 Fagii pot simți deteriorarea ADN-ului bacterian, ceea ce îi determină să se replice și să sară nava. Design Cells/iStock prin Getty Images Plus

După mai bine de doi ani de pandemie de COVID-19, s-ar putea să-ți imaginezi un virus ca pe o minge urâtă cu țepi - un ucigaș fără minte care intră într-o celulă și deturnează mașinile pentru a-și crea o mulțime de copii înainte de a izbucni. Pentru mulți viruși, inclusiv coronavirus care provoacă COVID-19, epitetul „ucigaș fără minte” este în esență adevărat.

Dar în biologia virusului există mai mult decât se vede.

Luați HIV, virusul care provoacă SIDA. HIV este a retrovirus care nu merge direct într-o sifonie de ucidere când intră într-o celulă. În schimb, se integrează în cromozomi și frisoane, așteptând momentul potrivit pentru a comanda celulei să facă copii ale acesteia și să izbucnească să infecteze alte celule ale sistemului imunitar și, în cele din urmă, să provoace SIDA.

Exact momentul pe care HIV îl așteaptă este încă un domeniul de studiu activ. Dar cercetările asupra altor viruși au sugerat de mult timp că acești agenți patogeni pot fi destul de „considerați” la ucidere. Desigur, virușii nu pot gândi așa cum ne gândim tu și cu mine. Dar, după cum se dovedește, evoluția le-a înzestrat cu niște mecanisme de luare a deciziilor destul de elaborate. Unii viruși, de exemplu, vor alege să părăsească celula în care au locuit dacă detectează deteriorarea ADN-ului. Nici măcar virușilor, se pare, nu le place să rămână într-o navă care se scufundă.

My laborator a studiat biologia moleculară a bacteriofagii, sau pe scurt fagii, virusurile care infectează bacteriile, de peste două decenii. Recent, eu și colegii mei a aratat că fagii pot asculta semnalele celulare cheie pentru a-i ajuta în luarea deciziilor. Și mai rău, ei pot folosi propriile „urechi” celulei pentru a le asculta.

Scăpând de deteriorarea ADN-ului

Dacă dușmanul inamicului tău este prietenul tău, fagii sunt cu siguranță prietenii tăi. Fagii controlează populațiile bacteriene în natură, iar clinicienii le folosesc din ce în ce mai mult trata infectiile bacteriene care nu răspund la antibiotice.

Cel mai bine studiat fag, lambda, funcționează un pic ca HIV. La intrarea în celula bacteriană, lambda decide dacă să se replice și să omoare celula definitiv, așa cum fac majoritatea virușilor, sau să se integreze în cromozomul celulei, așa cum o face HIV. Dacă acesta din urmă, lambda se reproduce inofensiv cu gazda sa de fiecare dată când bacteria se divide.

Acest videoclip arată un fag lambda care infectează E. coli.

 

Dar, la fel ca HIV, lambda nu este doar inactiv. Folosește o proteină specială numită CI ca un stetoscop pentru a asculta semnele de deteriorare a ADN-ului în celula bacteriană. Dacă ADN-ul bacteriei este compromis, aceasta este o veste proastă pentru fagul lambda cuibărit în ea. ADN-ul deteriorat duce direct la depozitul de gunoi al evoluției, deoarece este inutil pentru fagul care are nevoie de el pentru a se reproduce. Deci, lambda își activează genele de replicare, își face copii și iese din celulă pentru a căuta mai multe celule nedeteriorate pentru a infecta.

Atingerea sistemului de comunicare al celulei

Unii fagi, în loc să adune informații cu propriile proteine, ating propriul senzor de deteriorare a ADN-ului celulei infectate: LexA.

Proteine ​​precum CI și LexA sunt factori de transcripție care activează și dezactivează genele prin legarea de modele genetice specifice din manualul de instrucțiuni ADN care este cromozomul. Unii fagi precum Coliphage 186 și-au dat seama că nu au nevoie de propria lor proteină virală CI dacă au o secvență scurtă de ADN în cromozomii lor de care se poate lega LexA bacteriană. La detectarea daunelor ADN-ului, LexA va activa genele fagilor de replicare și ucidere, în esență dublu-traversând celula pentru a se sinucide, permițând în același timp fagului să scape.


 Obțineți cele mai recente prin e-mail

Revista săptămânală Inspirație zilnică

Oamenii de știință au raportat pentru prima dată rolul CI în luarea deciziilor fagilor în 1980s și trucul de contrainformații al lui Coliphage 186 la sfârșitul anilor 1990. De atunci, au existat alte câteva rapoarte despre fagi care intervin la sistemele de comunicare bacteriene. Un exemplu este fagul phi29, care exploatează factorul de transcripție al gazdei sale pentru a detecta când bacteria se pregătește să genereze un spor sau un fel de ou bacterian capabil să supraviețuiască în medii extreme. Phi29 instruiește celulei să-și împacheteze ADN-ul în spor, ucigând bacteriile în devenire odată ce sporul germinează.

Factorii de transcripție activează și dezactivează genele.

 

În nostru cercetări publicate recent, eu și colegii mei arătăm că mai multe grupuri de fagi au evoluat în mod independent capacitatea de a accesa un alt sistem de comunicare bacteriană: proteina CtrA. CtrA integrează multiple semnale interne și externe pentru a pune în mișcare diferite procese de dezvoltare în bacterii. Cheia dintre acestea este producerea de anexe bacteriene numite flageli și pili. Se pare că acești fagi se atașează de pili și flagele bacteriilor pentru a le infecta.

Ipoteza noastră principală este că fagii folosesc CtrA pentru a ghici când vor exista suficiente bacterii în apropierea piliilor și flagelilor care le pot infecta cu ușurință. Un truc destul de inteligent pentru un „ucigaș fără minte”.

Aceștia nu sunt singurii fagi care iau decizii elaborate - toate fără beneficiul de a avea măcar un creier. Unii fagi care infectează bacil bacteriile produc o moleculă mică de fiecare dată când infectează o celulă. Fagii pot simți această moleculă și o pot folosi numărați numărul de infecții fagice care au loc în jurul lor. La fel ca invadatorii extratereștri, acest număr ajută la deciderea când ar trebui să-și activeze genele de replicare și ucidere, ucigând numai atunci când gazdele sunt relativ abundente. În acest fel, fagii se asigură că nu rămân niciodată fără gazde pentru a infecta și a garanta propria supraviețuire pe termen lung.

Combaterea contrainformațiilor virale

S-ar putea să vă întrebați de ce ar trebui să vă pese de operațiunile de contrainformații conduse de viruși bacterieni. În timp ce bacteriile sunt foarte diferite de oameni, virușii care le infectează sunt nu atât de diferit de la virusurile care infectează oamenii. Destul de mult fiecare truc jucat de fagi s-a dovedit mai târziu a fi folosit de virușii umani. Dacă un fag poate atinge liniile de comunicare bacteriene, de ce un virus uman nu le-ar atinge pe ale tale?

Până acum, cercetătorii nu știu ce viruși umani ar putea asculta dacă deturnează aceste linii, dar o mulțime de opțiuni vin în minte. Cred că, la fel ca fagii, virușii umani ar putea fi capabili să-și numere numărul pentru a elabora strategii, a detecta creșterea celulelor și formarea țesuturilor și chiar pentru a monitoriza răspunsurile imune. Deocamdată, aceste posibilități sunt doar speculații, dar investigația științifică este în desfășurare.

Să ai viruși care ascultă conversațiile private ale celulelor tale nu este cea mai frumoasă dintre imagini, dar nu este lipsită de un aspect clar. După cum știu bine agențiile de informații din întreaga lume, contrainformațiile funcționează doar atunci când sunt ascunse. Odată detectat, sistemul poate fi exploatat foarte ușor pentru a furniza informații greșite inamicului tău. În mod similar, cred că terapiile antivirale viitoare pot fi capabile să combine artileria convențională, cum ar fi antiviralele care împiedică replicarea virală, cu șmecherii de război informațional, cum ar fi facerea virusului să creadă că celula în care se află aparține unui țesut diferit.

Dar, liniște, nu spune nimănui. Virușii ar putea asculta!Conversaţie

Despre autor

Ivan Erill, profesor asociat de științe biologice, Universitatea din Maryland, județul Baltimore

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.


Cărți recomandate: Sănătate

Curățați fructele proaspeteCurățarea fructelor proaspete: detoxifiază, pierde în greutate și redă-ți sănătatea cu cele mai delicioase alimente ale naturii [Volum broșat] de Leanne Hall.
Slăbiți și simțiți-vă sănătos în mod vibrant, în timp ce vă curățați corpul de toxine. Curățați fructele proaspete oferă tot ce aveți nevoie pentru o detoxifiere ușoară și puternică, inclusiv programe de zi cu zi, rețete de gură și sfaturi pentru trecerea la curățare.
Faceți clic aici pentru mai multe informații și / sau pentru a comanda această carte pe Amazon.

Prosperă alimenteleThrive Foods: 200 Rețete pe bază de plante pentru sănătatea maximă [Volum broșat] de Brendan Brazier.
Bazându-se pe filozofia nutrițională de reducere a stresului, care stimulează sănătatea, introdusă în aclamatul său ghid nutrițional vegan Prospera, Triatleta profesională Ironman Brendan Brazier își îndreaptă acum atenția asupra farfuriei dvs. de cină (castron pentru micul dejun și tava pentru prânz).
Faceți clic aici pentru mai multe informații și / sau pentru a comanda această carte pe Amazon.

Death by Medicine de Gary NullDeath by Medicine de Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio și Carolyn Dean
Mediul medical a devenit un labirint al consiliilor de administrație corporative, spitalicești și guvernamentale, infiltrate de companiile de medicamente. Cele mai toxice substanțe sunt adesea aprobate mai întâi, în timp ce alternativele mai blânde și mai naturale sunt ignorate din motive financiare. Este moartea prin medicamente.
Faceți clic aici pentru mai multe informații și / sau pentru a comanda această carte pe Amazon.


Ați putea dori, de asemenea

urmează InnerSelf pe

facebook iconstare de nervozitate iconyoutube iconpictograma instagrampictogramă pintrestrss icon

 Obțineți cele mai recente prin e-mail

Revista săptămânală Inspirație zilnică

LIMBI DISPONIBILE

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

CEL MAI CITESTE

moarte prin poluare 11 11
Poluarea aerului poate provoca mult mai multe decese decât se credea anterior
by Katherine Gombay
Pentru a ajunge la această concluzie, cercetătorii au combinat datele privind sănătatea și mortalitatea pentru șapte milioane...
adevăruri străvechi ale budismului 11 5
A descoperit lumea modernă adevărurile antice ale budismului?
by Jesse Barker
Pentru mulți oameni, budismul pare a fi compatibil în mod unic cu stilurile de viață moderne și cu vederile asupra lumii...
Femeie africană purtând o copală cu ochii închiși și zâmbind
Patru cerințe pentru a trăi în bucurie
by Andrew Harvey și Carolyn Baker, Ph.D.,
Nimic nu este mai important pentru viitorul umanității decât o întoarcere globală la bucurie. Într-un moment de…
ziua morților 11 3
Ziua morților este înțeleasă greșit -- de ce contează
by Jane Lavery
Cunoscută în spaniolă ca Día de los Muertos, Ziua Morților este sărbătorită în mod obișnuit în fiecare an pe...
oameni care se țin de mână
7 moduri de a schimba lumea și comunitățile noastre
by Cormac Russell și John McKnight
În afară de conectarea pentru vecinătate, ce alte funcții îndeplinesc cartierele vibrante?...
o tânără care stă și se odihnește lângă un copac
Slow: Medicina încetinirii
by Julia Paulette Hollenbery
În încercarea de a ține pasul într-o lume din ce în ce mai rapidă, suntem mereu în mișcare, fără oprire,...
ce vor tinerii 11 10
Ce ar trebui să fac cu toate aceste chestii climatice cu adevărat rele?
by Phoebe Quinn și Katitza Marinkovic Chavez
Mulți tineri se simt anxioși, neputincioși, triști și furioși din cauza schimbărilor climatice. Deși există…
de ce gândirea magică 11 9
De ce atât de mulți oameni îmbrățișează gândirea magică
by Dimitris Xygalatas
La baza majorității superstițiilor se află anumite noțiuni intuitive despre cum funcționează lumea. Din timp…

Atitudini noi - Noi posibilități

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Piața InnerSelf
Drepturi de autor © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Toate drepturile rezervate.