Může DNA viru ukrást zvíře?
Obsah:
Když studujete viry, které infikují bakterie, není vaší celoživotní vášeň, stále byste mohl mít zájem vědět, že bakteriofág nese DNA, která se zdá být spojená s pavoukovým toxinem.
Pokud jste biologič, který studuje tyto typy virů, může být tento objev zcela překvapen.
ReklamaČlánkuTo je asi jak se cítí dvojice výzkumníků na univerzitě Vanderbilt, když sekvenovali genom fága WO a objevili DNA, která se podobala genu pro latrotoxin.
Tento toxin, nalezený u černých vdovských pavouků, fatálně dělá otvory v buňkách jeho obětí.
Nejvíce překvapivá část však není, že virus měl kousky DNA podobné jinému organismu.
Reklama Vědci již vědí, že viry mohou ukrást DNA z jejich hostitelů.
To platí pro oba viry, které infikují eukaryoty - stvoření s jádrem v buňkách - a ty, které infikují bakterie. Avšak viry obvykle mají pouze části DNA podobné jejich přímému hostiteli.
Phage WO je jiný.
Vědci zjistili, že tento virus obsahuje DNA, která se podobá DNA, která není podobná hostiteli - bakteriálním parazitem nazývaným Wolbachia - ale DNA z hostitelského hostitele. Konkrétně, černá vdova pavouk.
Wolbachia nejen infikuje černé vdovy pavouky. To se také nachází v buňkách více než 40 procent všech členovců na světě, včetně hmyzu, korýšů a dalších pavouků.
Objev vede phage WO na jedinečné místo mezi viry.
"Podle našeho názoru je to první zpráva o zvířecí DNA nacházející se v bakteriálním viru," napsala autorka Sarah Bordensteinová, vedoucí výzkumná pracovnice na Vanderbiltské univerzitě.
ReklamaZveřejněná inzerceOna a Seth Bordenstein, Ph.D., docent biologických věd a patologie, mikrobiologie a imunologie u Vanderbiltu, vydali svou studii 11. října v časopise Nature Communications.
Dosud je fágo WO jedinečné, ale to neznamená, že vědci nakonec nenajdou jiné bakteriofágy se zvířecí DNA.
"Jsem optimistický, že vědci najdou více případů, když se odhalí další virové genomy," říká Sarah Bordensteinová, "zejména teď, když jsme na pozoru, ale to nemusí být případ. "
Reklama Přečtěte si více: Vědci shledávají, že genové úpravy s CRISPR se těžko odolávají»
Je to DNA krádež?
Je lákavé říkat, že virus "ukradl" DNA od černého vdova pavouka.
ReklamaZveřejňovatAle existuje mnoho způsobů, jak by tyto dva organismy mohly skončit podobnou DNA.
Mohli by vyvinuli geny odděleně, což je známo jako konvergentní evoluce. Blízká vazba mezi virem, bakterií a členovci však směřuje k nějakému genovému přenosu.
"Phage WO existuje ve unikátním výklenku, protože infikuje buňky velmi úspěšných bakterií, které infikují buňky hmyzu," řekla Sarah Bordensteinová. "To poskytuje více příležitostí pro genetickou expozici a přenos. "
Reklama Takže pokud to byl genový transfer, jak se to stalo?
Phage WO může zvednout DNA přímo z černého vdoveckého pavouka. Nebo Wolbachia - nebo jiný virus nebo bakterie - může zvednout DNA pavouka a předat ji na fágu WO.
ReklamaZveřejňovatNebo sekvence DNA mohly protékat opačným směrem.
"Jednoduše řečeno, nejsme absolutně přesvědčeni, pokud jde o převod. Ale ani jedna možnost nebude zajímavá? "Uvedla Sarah Bordenstein ve společnosti Healthline. "Buď pavouk prošel kolem užitečného kusu DNA bakteriálnímu viru nebo fág přispěl k vývoji pavoučího jedu. "
Na svém blogu Sarah Bordenstein píše, že důkazy se" opírají o pavouka na virus, případně prostřednictvím zprostředkovatele, který dosud nebyl objeven. "
Genom Phage WO nezahrnuje celý gen pavoučího toxinu. Má však DNA, která je podobná protoxinové části genu - předpokládá se, že se tento segment podílí na prasknutí buněk pavouků, které produkují toxin.
Výzkumníci také našli v genomu fágu další typy zvířecích DNA. Tato DNA připomínala geny používané živočišnými buňkami ke snímání patogenů nebo vyloučení imunitní odpovědi.
Tyto kousky DNA podobného zvířete mohou pomoci vniknutí viru jak bakteriálními, tak zvířecími buněčnými membránami, nebo přežít v buněčném prostředí zvířecího hostitele.
Je zapotřebí více výzkumu, aby se zjistilo, jaký účel mají tyto segmenty DNA pro fágu WO.
Přečtěte si více: Výskyt ohnisek horečky dengue se zvyšuje s klimatickými změnami »
Virový bojový virus
Výzkumníci také zjistili, jak se fága WO vkládá do genomu svého hostitele.
To napsala Sarah Bordensteinová, "nabízí potenciální metodu přístupu k chromozómu Wolbachia, aby odhalila jeho tajemství" - aka genetické inženýrství viru.
To by mohlo být užitečné v boji proti virům, které postihují lidi.
Jeden z hostitelů Wolbachie je komár, který nese viry jako dengue a Zika. Vědci zjistili, že Wolbachia může snížit schopnost komárů předávat tyto škodlivé viry.
Historie nás učí, že se mikroby neustále přizpůsobují. Matthew Aliota, University of Wisconsin-Madison"Významnou výhodou této metody je to, že je soběstačná," řekl Matthew Aliota, Ph.D., asistent vědkyně na Wisconsinské univerzitě v Madison.. "Wolbachia jsou dědičně zděděná, takže jakmile založíte Wolbachii v populaci, nebudete muset neustále uvolňovat komáry. "
Vědci používají tento přístup k boji proti komárom přenášeným chorobám v Brazílii a dalších zemích.
Kmen Wolbachie používaný programem Eliminate Dengue je již účinný, což způsobuje, že genetické inženýrství je méně lákavé. Ale to nemusí být vždycky.
"Wolbachia biocontrol dengue a Zika se jeví jako velmi nadějný," řekla Aliota. "Nicméně, s tím, že tam je vždy prostor pro zlepšení. Historie nás učí, že se mikroby neustále přizpůsobují. "
Přečtěte si více: Komáři mohou přenést virus Zika na vajíčka, larvy»
