Peter Tucker
0 
4830
1350
Nasz układ odpornościowy świetnie chroni nas przed zarazkami, które nas otaczają każdego dnia - ale każda maszyna ma swoje załamania.
Jeden gen, który chroni organizm przed chorobami autoimmunologicznymi (w których organizm sam siebie atakuje), pomaga również potajemnie wprowadzać wirusy, czyniąc je niewykrywalnymi. Ale to, jak skończy się ta historia, zależy od tego, ile wirusów próbuje się dostać, według nowego badania opublikowanego wczoraj (29 listopada) w czasopiśmie PLOS Biology.
Naukowcy odkryli, że gen ten, zwany deaminazą adenozyny działającą na RNA 1 lub ADAR1, chroni organizm przed dużymi ilościami wirusa, ale zaprasza go do środka, jeśli tylko niewielka liczba wirusów puka do drzwi. [27 Niszczycielskie choroby zakaźne]
ADAR1 i białko, które koduje, chroni organizm przed atakiem poprzez znajdowanie i rozpakowywanie dwuniciowego RNA, genetycznego krewnego DNA, na pojedyncze nici. RNA może występować zarówno w postaci jednoniciowej, jak i dwuniciowej i odgrywa wiele ról w organizmie.
Nie jest jasne, dlaczego dwuniciowe RNA w pierwszej kolejności aktywuje układ odpornościowy, ale może wrócić do początków bardzo wczesnego życia na planecie - powiedział starszy autor Roberto Cattaneo, profesor biochemii i biologii molekularnej w Mayo Clinic w Rochester, Minnesota.
Jedna z teorii głosi, że prymitywne komórki posiadały RNA tylko jako materiał genetyczny. Ostatecznie jednak komórki zaczęły używać DNA, podczas gdy wirusy przeważnie zaczęły kodować informację genetyczną w RNA. (Nie wszystkie wirusy przechowują informacje genetyczne w RNA, niektóre przechowują je w DNA). Tak więc „komórki zaczęły budować wrodzony układ odpornościowy, aby się bronić [i] rozpoznawać dwuniciowe RNA jako intruza” - powiedział Cattaneo .
Gdy gen ADAR1 jest uszkodzony, nie może on przekształcić dwuniciowego RNA wytwarzanego przez organizm w jednoniciowy RNA. Nienaruszone podwójne nici aktywują następnie układ odpornościowy i mogą prowadzić do choroby autoimmunologicznej, która dotyka niemowlęta, zwanej zespołem Aicardi-Goutiéres. Według Narodowego Instytutu Zdrowia to poważne zaburzenie powoduje problemy w mózgu, układzie odpornościowym i skórze. Ale “pacjenci, którzy mają defekt w tym białku… faktycznie zwalczają wirusy całkiem dobrze,” Powiedział Cattaneo.
Zespół wykorzystał potężne narzędzie do edycji genów CRISPR-CAS9 do usunięcia ADAR1 z ludzkich komórek w laboratorium, pozostawiając inne komórki w stanie nienaruszonym. Następnie zakażali komórki działającym genem lub genem z delecją różnymi ilościami wirusa odry. (Wirus odry przechowuje swoją informację genetyczną w RNA zamiast w DNA. I chociaż wirus zwykle tworzy jednoniciowy RNA, może popełniać błędy i tworzyć również dwuniciowe kopie). Zespół zakażał również komórki zmutowaną odrą. wirus, który przenosił więcej dwuniciowego RNA i obserwował, co się stało.
Odkryli, że w komórkach bez ADAR1 nawet niewielka ilość dwuniciowego wirusowego RNA aktywowała układ odpornościowy. Zgodnie z oczekiwaniami komórki z działającym ADAR1 edytowały dwuniciowy RNA. W tych komórkach odkryli, że próg aktywacji dzwonków alarmowych układu odpornościowego to około 1000 fragmentów dwuniciowego wirusowego RNA. Więcej niż to, a układ odpornościowy zauważa wirusa.
Hachung Chung, doktorant na Uniwersytecie Rockefellera w Nowym Jorku, który nie brał udziału w badaniach, powiedział, że ważne jest, aby teraz dowiedzieć się, jakie mechanizmy wykorzystują różne formy genu ADAR1 do transformacji wirusowego dwuniciowego DNA.
Odra nie jest jedynym wirusem, który może porwać układ odpornościowy, a Cattaneo powiedział, że ma nadzieję określić progi aktywacji dla innych wirusów, takich jak wirus żółtej gorączki i wirus Chikungunya (oba są przenoszone przez komary). Modyfikacja progu może potencjalnie prowadzić do możliwości leczenia przeciwwirusowego, powiedział Cattaneo.
- Zarazki na dużym ekranie: 11 zakaźnych filmów
- Zdjęcia: Pasożyty ludzkie pod mikroskopem
- Tiny & Nasty: obrazy rzeczy, które powodują, że jesteśmy chorzy
Pierwotnie opublikowano w dniu .