Virussen die DNA stelen
Inhoudsopgave:
- Het is verleidelijk om te zeggen dat het virus DNA van de Black Widow-spin heeft "gestolen".
- De onderzoekers hebben ook vastgesteld hoe faag WO zich in het genoom van zijn gastheer invoegt.
Als het bestuderen van virussen die bacteriën infecteren niet uw levenslange passie is, bent u misschien geïnteresseerd om te weten dat een bacteriofaag DNA herbergt dat lijkt te zijn gekoppeld aan een spingif.
Als u bent een bioloog die dit soort virussen bestudeert, kan deze ontdekking als een totale verrassing komen. Adverteren
Dat is waarschijnlijk hoe een paar onderzoekers van Vanderbilt University zich gedroegen toen ze het genoom van faag WO sequeneerden en DNA ontdekten dat leek op het gen voor latrotoxine. Dit gif, gevonden in zwarte weduwespinnen, slaat dodelijk in de cellen van zijn slachtoffers.Het meest verrassende deel is echter niet dat het virus stukjes DNA heeft die lijken op een ander organisme.
Advertentie
Wetenschappers weten al dat virussen DNA van hun gastheren kunnen stelen.Dit geldt voor zowel virussen die eukaryoten infecteren - wezens met een kern in hun cellen - als voor virussen die bacteriën infecteren. Maar virussen hebben meestal alleen DNA-segmenten die lijken op hun directe gastheer.
De onderzoekers ontdekten dat dit virus DNA bevat dat niet lijkt op dat van zijn gastheer - een bacteriële parasiet genaamd Wolbachia - maar DNA van de gastheer van zijn gastheer. Namelijk de spin van de zwarte weduwe.
De ontdekking plaatst faag WO op een unieke plaats onder virussen.
"Voor zover ons bekend is dit het eerste rapport van dierlijk DNA in een bacterieel virus," schreef Sarah Bordenstein, een senior onderzoeksspecialist aan de Vanderbilt University, in een blogpost over de bevinding.
AdvertisementAdvertisement
Zij en Seth Bordenstein, Ph. D., universitair hoofddocent biologische wetenschappen en pathologie, microbiologie en immunologie bij Vanderbilt, publiceerden hun studie 11 oktober in het tijdschrift Nature Communications.Tot nu toe is faag WO uniek, maar dat betekent niet dat wetenschappers uiteindelijk geen andere bacteriofagen met dierlijk DNA zullen vinden.
"Ik ben optimistisch dat onderzoekers meer gevallen zullen vinden als extra virale genomen worden onthuld," zei Sarah Bordenstein, "vooral nu we op zoek zijn, maar dit is misschien niet het geval. "
Advertentie
Lees meer: wetenschappers vinden genbewerking met CRISPR moeilijk te weerstaan»Is het DNA-stelen?
Het is verleidelijk om te zeggen dat het virus DNA van de Black Widow-spin heeft "gestolen".
AdvertisementAdvertisement
Maar er zijn veel manieren waarop de twee organismen met soortgelijk DNA kunnen zijn geëindigd.Ze zouden de genen afzonderlijk kunnen hebben ontwikkeld, wat bekend staat als convergente evolutie. De nauwe band tussen virus, bacterie en geleedpotigen wijst echter op een soort genoverdracht.
"Phage WO bestaat in een unieke nis omdat het de cellen infecteert van zeer succesvolle bacteriën die de cellen van insecten infecteren," zei Sarah Bordenstein. "Dit biedt meer mogelijkheden voor genetische blootstelling en overdracht. "
Advertentie
Dus als het een genoverdracht was, hoe gebeurde het dan?Faag WO kan het DNA rechtstreeks van de spin van de zwarte weduwe hebben opgepikt. Of Wolbachia - of een ander virus of andere bacterie - heeft mogelijk het DNA van de spin opgepikt en doorgegeven aan faag WO.
AdvertentieAdvertisement
Of DNA-sequenties hadden de andere kant op kunnen vloeien."Eenvoudig gesteld, we hebben geen absoluut vertrouwen in de richting van overdracht. Maar zou geen van beide opties interessant zijn? "Sarah Bordenstein vertelde Healthline. "Ofwel heeft de spin een nuttig stuk DNA doorgegeven aan een bacterieel virus, of de faag heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van spintengif. "
Op haar blog schrijft Sarah Bordenstein dat het bewijsmateriaal" neigt naar spider naar virus, mogelijk via een nog te ontdekken tussenpersoon. "
Het genoom van faag WO omvat niet het volledige spin-toxinegen. Maar het heeft DNA dat vergelijkbaar is met het protoxine-deel van het gen - dit segment wordt verondersteld betrokken te zijn bij de ruptuur van de spincellen die toxine produceren.
De onderzoekers vonden ook andere soorten dierlijk DNA in het genoom van de faag. Dit DNA leek op genen die door dierlijke cellen worden gebruikt om ziekteverwekkers te detecteren of immuunresponsen te omzeilen.
Deze stukjes dierlijk DNA kunnen het virus helpen door zowel de bacteriële en dierlijke celmembranen te doorbreken, of te overleven in de cellulaire omgeving van de dierlijke gastheer.
Er is meer onderzoek nodig om te weten welk doel deze DNA-segmenten eventueel hebben voor faag-WO.
Lees meer: uitbraken van knokkelkoorts nemen toe met klimaatverandering »
Virusbestrijdingsvirus
De onderzoekers hebben ook vastgesteld hoe faag WO zich in het genoom van zijn gastheer invoegt.
Dit, schreef Sarah Bordenstein, "biedt een mogelijke methode om toegang te krijgen tot het chromosoom van Wolbachia om zijn geheimen te ontsluiten" - oftewel genetische manipulatie van het virus.
Dit kan handig zijn bij het bestrijden van virussen die mensen beïnvloeden.
Een van de gastheren van Wolbachia is de mug met virussen zoals dengue en Zika. Wetenschappers hebben ontdekt dat Wolbachia het vermogen van muggen om deze schadelijke virussen te verzenden, kan verminderen.
De geschiedenis heeft ons geleerd dat microben zich voortdurend aanpassen. Matthew Aliota, University of Wisconsin-Madison
"Een groot voordeel [van deze methode] is dat het zichzelf in stand houdt", vertelde Matthew Aliota, Ph. D., assistent-wetenschapper aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, aan Healthline. "Wolbachia wordt van de moeder geërfd, dus zodra je Wolbachia in een populatie vestigt, hoef je niet langer continu muggen vrij te geven. "Wetenschappers gebruiken deze aanpak om door muggen overgedragen ziekten in Brazilië en andere landen te bestrijden.
De stam van Wolbachia gebruikt door het Eliminate Dengue-programma is al effectief, waardoor genetische manipulatie minder aantrekkelijk is. Maar dat is misschien niet altijd het geval.
"De biologische sturing van dengue en Zika door Wolbachia lijkt zeer veelbelovend", zei Aliota. "Maar dat gezegd hebbende, er is altijd ruimte voor verbetering. De geschiedenis heeft ons geleerd dat microben zich voortdurend aanpassen. "
Lees meer: muggen kunnen Zika-virus overbrengen naar eieren, larven»
