Nuovo studio: i virus trasformano i geni egoisti in armi per la sopravvivenza

RomeRicercatori dell'Università della California a San Diego hanno scoperto che alcuni frammenti di DNA, precedentemente considerati capaci solo di autoreplicarsi senza apportare benefici ai loro ospiti, svolgono invece un ruolo cruciale nella competizione tra virus. Questi frammenti di DNA, noti come "elementi genetici egoisti," conferiscono ai loro organismi ospiti un vantaggio in questa competizione.

Scoperte Chiave:

• Gli introni mobili, un tipo di elemento genetico egoista, sono utilizzati dai fagi (virus che infettano i batteri) come armi contro altri virus.
• Questi introni mobili ostacolano la capacità di riproduzione dei fagi concorrenti.
• La scoperta ha implicazioni per la terapia fagica, in particolare nel trattamento delle infezioni batteriche resistenti agli antibiotici.

Uno studio pubblicato sulla rivista Science ha esaminato i fagi giganti e come due fagi possano infettare simultaneamente una stessa cellula batterica. I ricercatori hanno scoperto che un enzima chiamato endonucleasi, associato a un introne mobile di uno dei fagi, distrugge il genoma dell'altro fago. Ciò impedisce al fago concorrente di creare e riprodurre efficacemente i suoi discendenti.

Anni fa, gli scienziati avevano osservato che alcuni geni agiscono a proprio vantaggio, senza capire come ciò influenzasse la sopravvivenza e la riproduzione dei loro ospiti. Questo nuovo studio spiega come tali geni influenzino l'evoluzione di organismi in competizione.

Queste scoperte sono fondamentali per la terapia fagica, una tecnica che utilizza virus per trattare infezioni batteriche. Comprendere come diversi fagi interagiscono può migliorare questa terapia. Il fatto che alcuni fagi possano prevalere su altri tramite elementi genetici egoistici spiega perché alcune combinazioni di fagi non funzionano come previsto.

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I ricercatori ritengono che comprendere come funzionano queste interazioni possa contribuire a sviluppare trattamenti migliori a base di fagi per le infezioni. Questo è particolarmente rilevante per i pazienti affetti da condizioni come la fibrosi cistica, che sono soggetti frequentemente a infezioni batteriche.

L'articolo è stato redatto da Birkholz, Morgan, Thomas Laughlin, Rebecca Lau, Amy Prichard, Sahana Rangarajan, Gabrielle Meza, Jina Lee, Emily Armbruster, Sergey Suslov, Kit Pogliano, Justin Meyer, Elizabeth Villa, Kevin Corbett e Joe Pogliano. La ricerca è stata finanziata dall'Istituto Medico Howard Hughes, dagli Istituti Nazionali della Sanità e dalla Fondazione Nazionale per la Scienza.

I professori Kit e Joe Pogliano possiedono azioni di Linnaeus Bioscience Inc. e ricevono compensi dalla società.

La scoperta che gli elementi genetici egoisti possono rendere i virus più competitivi rappresenta una svolta significativa. Questa scoperta modifica la nostra comprensione di questi geni nell'evoluzione e suggerisce nuovi modi per potenziare la terapia fagica contro i batteri resistenti agli antibiotici.