Virus förvandlar fripassagerargener till redskap för genetisk krigföring mot andra virus

StockholmVirus använder vissa gener som verktyg, enligt en ny studie från University of California San Diego. Tidigare brukade forskare förbise vissa delar av DNA i genomer eftersom de inte verkade vara viktiga för överlevnad. Dessa DNA-delar, kända som "själviska genetiska element," tycktes bara existera för att skapa fler kopior av sig själva utan att hjälpa sina värdar.

Forskare från Institutionen för biologiska vetenskaper har funnit ny bevisning som tyder på att DNA-element kanske inte bara är självtjänande. Deras studie, publicerad i Science, undersökte genetiska element i bakteriofager, vilka är de vanligaste virusen på jorden. Forskarna upptäckte att dessa element, kallade "mobila introner", hjälper virus att konkurrera mer effektivt mot andra virus.

Huvudresultaten från studien inkluderar:

• Mobila introner stör förmågan hos konkurrerande fager att reproducera sig.
• Denna fördel observeras hos fager som saminfekterar en enda bakteriecell.
• Ett enzym kallat endonukleas klipper DNA:t hos konkurrerande fager.
• Endonukleaset saboterar konkurrentens förmåga att bilda och reproducera avkomma.

Erica Birkholz, postdoktor och medförstaförfattare till studien, säger att detta är första gången det visats att en genetisk komponent kan vara till nytta för värdorganismen. Dessa element är inte alltid helt självcentrerade, och denna upptäckt hjälper oss att förstå hur genom utvecklas i olika livsformer.

Läs också:

Idag · 02:08

Historisk fosteravård gav makt åt fattiga kvinnor

För flera år sedan upptäckte forskare genetiska element som verkade själviska men kunde inte förstå deras roll i överlevnad och reproduktion. I en ny studie undersökte forskare hur två virus infekterar samma bakteriecell och tävlar. De upptäckte att ett av virusen använder ett enzym för att klippa en viktig gen i det andra virusets genom. Denna klippning gör det svårt för det andra viruset att reproducera sig.

Resultaten är viktiga eftersom fagvirus används för att behandla infektioner som inte svarar på antibiotika. Läkare använder blandningar av olika fager för att bekämpa dessa infektioner. Den nya informationen kan bidra till att förbättra dessa behandlingar. Att förstå att vissa fager har själviska genetiska element kan hjälpa forskare att lista ut varför vissa blandningar av fager inte fungerar som de borde.

Professor Joe Pogliano från Biologiska institutionen sa att de fager som studerades kan hjälpa patienter med bakteriella infektioner kopplade till cystisk fibros. Att förstå hur dessa fager konkurrerar kommer att förbättra behandlingen med fagterapi.

Artikeln skrevs av Erica Birkholz, Chase 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. Studien finansierades av Howard Hughes Medical Institute, National Institutes of Health och National Science Foundation. Professorerna Kit och Joe Pogliano har ekonomiska intressen i Linnaeus Bioscience Inc. och tjänar pengar på det.