Nieuwe studie onthult: virussen wapenen zich met 'egoïstische' genen tegen concurrenten

AmsterdamOnderzoekers van de Universiteit van Californië, San Diego hebben ontdekt dat bepaalde DNA-fragmenten, die voorheen dachten zichzelf alleen maar te kopiëren zonder hun gastheer te helpen, een belangrijke rol spelen in de strijd tussen virussen. Deze DNA-fragmenten, bekend als "egoïstische genetische elementen," verschaffen hun gastorganismen een voordeel in deze competitie.

Belangrijkste bevindingen:

• Mobiele intronen, een soort egoïstisch genetisch element, worden door fagen (virussen die bacteriën infecteren) ingezet als wapens tegen andere virussen.
• Deze mobiele intronen verstoren de voortplanting van concurrerende fagen.
• Deze ontdekking heeft gevolgen voor fagentherapie, vooral bij de behandeling van antibioticaresistente bacteriële infecties.

Een onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Science onderzocht jumbo-fagen en hoe twee fagen tegelijkertijd één bacteriecel infecteren. De onderzoekers ontdekten dat een enzym genaamd endonuclease, verbonden aan het mobiele intron van één faag, het genoom van de andere faag vernietigt. Hierdoor kan de concurrerende faag zijn nakomelingen niet goed aanmaken en reproduceren.

Jaren geleden ontdekten wetenschappers dat sommige genen in hun eigen belang handelen, maar ze wisten niet hoe deze genen het overleven en de voortplanting van hun gastheren beïnvloedden. Deze nieuwe studie legt uit hoe deze genen de evolutie van concurrerende organismen beïnvloeden.

Deze bevindingen zijn van groot belang voor fagentherapie, waarbij men virussen gebruikt om bacteriële infecties te bestrijden. Inzicht in hoe verschillende fagen met elkaar omgaan, kan deze behandelmethode verbeteren. Het ontdekken dat sommige fagen anderen kunnen overtreffen door het gebruik van egoïstische genetische elementen verklaart waarom bepaalde combinaties van fagen niet altijd het verwachte resultaat opleveren.

Lees ook:

Vandaag · 13:52

Doorbraak in behandeling van hartritmestoornissen ontdekt

De onderzoekers denken dat inzicht in deze interacties kan bijdragen aan de ontwikkeling van effectievere fagentherapieën tegen infecties. Dit is vooral van groot belang voor patiënten met aandoeningen zoals cystic fibrosis, die vaak bacteriële infecties oplopen.

Het artikel is geschreven door 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 en Joe Pogliano. Het onderzoek werd gefinancierd door het Howard Hughes Medical Institute, de National Institutes of Health en de National Science Foundation.

Professoren Kit en Joe Pogliano bezitten aandelen in Linnaeus Bioscience Inc. en ontvangen inkomsten van het bedrijf.

De ontdekking dat egoïstische genetische elementen virussen competitiever kunnen maken, is een belangrijke vondst. Dit verandert onze kijk op deze genen in de evolutie en biedt nieuwe mogelijkheden om fagentherapie te versterken tegen bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica.