Një virus që infekton një bakter që gjendet tek merimangat dhe insektet ka ngjashmëri të ADN-së me gjenin e toksinës së një merimange të vejushës së zezë. Cilat janë implikimet?

Nëse studimi i viruseve që infektojnë bakteret nuk është pasioni juaj i përjetshëm, prapëseprapë mund të jeni të interesuar të dini se një bakterofag strehon ADN-në që duket se është e lidhur me një toksinë merimangë.

nëse ti janë një biolog që studion këto lloj virusesh, ky zbulim mund të jetë një surprizë totale.

Kështu u ndjenë ndoshta një çift studiuesish në Universitetin Vanderbilt kur renditën gjenomën e fagut WO dhe zbuluan ADN-në që i ngjante gjenit të latrotoksinës.

Kjo toksinë, e gjetur në merimangat e veja të zeza, hap vrima për vdekje në qelizat e viktimave të saj.

Megjithatë, pjesa më befasuese nuk është se virusi kishte pjesë të ADN-së të ngjashme me një organizëm tjetër.

Shkencëtarët tashmë e dinë se viruset munden vjedhin ADN-në nga mikpritësit e tyre.

Kjo është e vërtetë për të dy viruset që infektojnë eukariotët – krijesat me një bërthamë në qelizat e tyre – dhe ato që infektojnë bakteret. Por viruset zakonisht kanë vetëm segmente të ADN-së të ngjashme me pritësin e tyre të drejtpërdrejtë.

Fagu WO është i ndryshëm.

Studiuesit zbuluan se ky virus përmbante ADN që nuk i ngjan asaj të pritësit të tij – një parazit bakterial i quajtur Wolbachia – por ADN-së nga bujtësi i tij. Përkatësisht, merimanga e veja e zezë.

Wolbachia nuk infekton vetëm merimangat e veja të zeza. Ai gjendet gjithashtu në qelizat e më shumë se 40 për qind të të gjithë artropodëve në botë, duke përfshirë insektet, krustacet dhe merimangat e tjera.

Zbulimi e vendos fagun WO në një vend unik midis viruseve.

“Për njohuritë tona, ky është raporti i parë i ADN-së së ngjashme me kafshët e gjetur në një virus bakterial,” shkroi autorja Sarah Bordenstein, një specialiste e lartë kërkimore në Universitetin Vanderbilt. postim në blog në lidhje me gjetjen.

Ajo dhe Seth Bordenstein, Ph.D., një profesor i asociuar i shkencave biologjike dhe patologjisë, mikrobiologjisë dhe imunologjisë në Vanderbilt, publikuan studimin e tyre më 11 tetor në revistën Nature Communications.

Deri më tani, fagu WO është unik, por kjo nuk do të thotë se shkencëtarët nuk do të gjejnë përfundimisht bakteriofagë të tjerë me ADN të ngjashme me kafshët.

“Unë jam optimist që studiuesit do të gjejnë më shumë raste pasi zbulohen gjenome të tjera virale,” tha Sarah Bordenstein, “veçanërisht tani që jemi në vëzhgim, por mund të mos jetë kështu.”

Lexo më shumë: Shkencëtarët e kanë të vështirë t’i rezistojnë modifikimit të gjeneve me CRISPR »

Është joshëse të thuhet se virusi “vodhi” ADN-në nga merimanga e veja e zezë.

Por ka shumë mënyra se si dy organizmat mund të kenë përfunduar me ADN të ngjashme.

Ata mund të kenë evoluar gjenet veç e veç, ajo që njihet si evolucioni konvergjent. Sidoqoftë, lidhja e ngushtë midis virusit, baktereve dhe artropodëve tregon për një lloj transferimi të gjeneve.

“Fagu WO ekziston në një vend unik sepse infekton qelizat e baktereve shumë të suksesshme që infektojnë qelizat e insekteve,” tha Sarah Bordenstein. “Kjo ofron më shumë mundësi për ekspozimin dhe transferimin gjenetik.”

Pra, nëse ishte një transferim gjen, si ndodhi?

Fagu WO mund të ketë marrë ADN-në direkt nga merimanga e veja e zezë. Ose Wolbachia – ose një virus ose bakter tjetër – mund të ketë marrë ADN-në e merimangës dhe ta ketë kaluar atë te fagu WO.

Ose sekuencat e ADN-së mund të kishin rrjedhur në anën tjetër.

“Thënë thjesht, ne nuk jemi absolutisht të sigurt në drejtimin e transferimit. Por a nuk do të ishte interesant asnjë nga opsionet?” Sarah Bordenstein tha për Healthline. “Ose merimanga kaloi përgjatë një pjese të dobishme të ADN-së në një virus bakterial, ose fagu kontribuoi në evolucionin e helmit të merimangës.”

Në blogun e saj, Sarah Bordenstein shkruan se provat “anojnë nga merimanga në virus, ndoshta nëpërmjet një ndërmjetësi që ende nuk është zbuluar”.

Gjenomi i fagut WO nuk përfshin të gjithë gjenin e toksinës së merimangës. Por ka ADN që është e ngjashme me pjesën protoksine të gjenit – ky segment mendohet se është i përfshirë në këputjen e qelizave të merimangës që prodhojnë toksina.

Studiuesit gjetën gjithashtu lloje të tjera të ADN-së së ngjashme me kafshët në gjenomën e fagut. Kjo ADN i ngjante gjeneve të përdorura nga qelizat shtazore për të ndjerë patogjenët ose për të shmangur përgjigjet imune.

Këto pjesë të ADN-së të ngjashme me kafshët mund të ndihmojnë virusin të depërtojë në membranat qelizore bakteriale dhe shtazore, ose të mbijetojë në mjedisin qelizor të strehuesit të kafshës.

Nevojiten më shumë kërkime për të ditur se çfarë qëllimi kanë këto segmente të ADN-së, nëse ka, për fagun WO.

Lexo më shumë: Shpërthimet e etheve Denge rriten me ndryshimet klimatike »

Studiuesit identifikuan gjithashtu se si fagu WO fut veten në gjenomin e pritësit të tij.

Kjo, shkroi Sarah Bordenstein, “ofron një metodë të mundshme për të hyrë në kromozomin Wolbachia për të zhbllokuar sekretet e tij” – i njohur si inxhinieri gjenetike e virusit.

Kjo mund të jetë e dobishme në luftimin e viruseve që prekin njerëzit.

Një nga nikoqirët e Wolbachia është mushkonja që mbart viruse si dengoja dhe Zika. Shkencëtarët kanë zbuluar se Wolbachia mund reduktuar aftësia e mushkonjave për të transmetuar këto viruse të dëmshme.

“Një avantazh i madh [of this method] është se është i vetë-qëndrueshëm,” tha për Healthline Matthew Aliota, Ph.D., një asistent shkencëtar në Universitetin e Wisconsin-Madison. “Wolbachia janë të trashëguara nga nëna, kështu që pasi të vendosni Wolbachia në një popullatë, nuk keni më nevojë të lëshoni vazhdimisht mushkonja.”

Shkencëtarët po përdorin këtë qasje për të për të luftuar sëmundjet që transmetohen nga mushkonjat në Brazil dhe vende të tjera.

Lloji i Wolbachia i përdorur nga Eliminoni programin e Dengës është tashmë efektive, gjë që e bën inxhinierinë gjenetike më pak joshëse. Por mund të mos jetë gjithmonë kështu.

“Biokontrolli Wolbachia i dengës dhe Zikës duket të jetë jashtëzakonisht premtues,” tha Aliota. “Megjithatë, me këtë thënë, ka gjithmonë vend për përmirësim. Historia na ka mësuar se mikrobet përshtaten vazhdimisht.”

Lexo më shumë: Mushkonjat mund të transferojnë virusin Zika tek vezët dhe larvat »