Ny studie: virus omvandlar parasitiska gener till konkurrensverktyg och förändrar vår syn på genetik

StockholmForskare vid University of California San Diego har upptäckt att vissa DNA-fragment, som tidigare betraktades som att endast duplicera sig själva utan att gynna sina värdar, faktiskt spelar en viktig roll i konkurrensen mellan virus. Dessa DNA-fragment, kända som "själviska genetiska element," ger sina värdorganismer en fördel i denna konkurrens.

Viktiga Slutsatser:

• Mobila introner, en form av själviska genetiska element, används av fager (virus som infekterar bakterier) som vapen mot andra virus.
• Dessa mobila introner stör förmågan hos konkurrerande fager att föröka sig.
• Upptäckten kan ha betydelse för fagterapi, särskilt vid behandling av antibiotikaresistenta bakteriella infektioner.

En studie publicerad i tidskriften Science undersökte jumbofager och hur två fager samtidigt kan infektera en bakteriecell. Forskarna upptäckte att ett enzym kallat endonukleas, kopplat till en fags mobila intron, bryter ner genomet hos den andra fagen. Detta resulterar i att den konkurrerande fagen inte kan skapa och reproducera avkomma på rätt sätt.

För många år sedan upptäckte forskare att vissa gener agerar i eget intresse, men de visste inte hur dessa gener påverkade värdarnas överlevnad och reproduktion. Den här nya studien förklarar hur dessa gener påverkar utvecklingen av konkurrerande organismer.

Dessa resultat är betydelsefulla för fagterapi, där virus används för att behandla bakterieinfektioner. Att förstå hur olika fager interagerar kan förbättra denna behandlingsmetod. Upptäckten att vissa fager kan konkurrera ut andra genom att använda själviska genetiska element förklarar varför vissa fagkombinationer inte fungerar som förväntat.

Läs också:

Idag · 11:55

Genombrott i genetiken ger insikter om intellektuella funktionsnedsättningar

Forskarna tror att förståelsen av hur dessa interaktioner fungerar kan bidra till att utveckla bättre behandlingar med fager mot infektioner. Detta är särskilt viktigt för patienter med tillstånd som cystisk fibros, som ofta drabbas av bakteriella infektioner.

Artikeln skrevs av 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 och Joe Pogliano. Forskningen finansierades av Howard Hughes Medical Institute, National Institutes of Health och National Science Foundation.

Professorerna Kit och Joe Pogliano äger aktier i Linnaeus Bioscience Inc. och får ekonomisk ersättning från företaget.

Upptäckten att själviska genetiska element kan hjälpa virus att bli mer konkurrenskraftiga är en betydande upptäckt. Detta förändrar vår förståelse av dessa gener i evolutionen och erbjuder nya metoder för att förbättra fagterapi mot bakterier som är resistenta mot antibiotika.