Pack-jagt virusesViruses, der angriber bakterier har udviklet sig til at samarbejde

Lyt til denne historie

Din browser understøtter ikke <lyd> – element.

Nyd mere Lyd og podcasts på iOS eller Android.

at rovdyr ofte jager i pakker er almindeligt. Ulve gør det., Spækhuggere gør det. Selv Velociraptor, en art af dinosaur gjort berømt af “Jurassic Park”, menes at have gjort det. Disse er eller var alle intelligente arter, der er i stand til at udveksle og fortolke information. Men logikken i pakkejagt, at mange kan opnå det, man alene ikke kan, og at individuelle pakkemedlemmer kan udføre forskellige roller, afhænger ikke af intelligens. Faktisk er der nu vist bevis for, at denne logik gælder for vira, de enkleste biologiske enheder af alle., Det blev offentliggjort i denne uge i Cell, af Ed .eestraestra og Stineke van Houte ved University of e .eter, i England.

de pågældende vira er bakteriofager, som “jager” bakterier. De spiser ikke deres bytte. Snarere overtager de dets genetiske apparat for at skabe kopier af sig selv og dræber værten som en konsekvens. For at gøre dette skal de trænge ind i en bakteries cellevæg og derefter undergrave dens indre forsvar, hvoraf der er flere. En af de mest kendte, fordi det er grundlaget for en fremvoksende genredigeringsteknologi (Se artikel), kaldes CRISPR., CRISPR-systemet registrerer og skærer op fremmede DNA. I naturen vil sådan DNA næsten altid være kommet fra en virus. For at imødegå dette har nogle bakteriofager udviklet måder at klæbe CRISPRS cellulære maskiner på. Dr.estraestra og Dr. van Houte har vist, at sådanne fag i det væsentlige samarbejder. Nogle laver gummi. Andre kaprer det genetiske apparat.

Dr.estraestra og Dr. van Houte var i stand til at udlede, hvad der foregik ved at se uligheder i stigningen og faldet af bakterielle og fagtal i kulturer., På forsiden af tingene forventes en population af CRISPR-væbnede bakterier at falde i nærvær af fager, der er modbevæbnet med anti-CRISPR-mekanismer. Men det sker ikke altid. I stedet har bakteriologer, der studerer sagen, bemærket, at fager med anti-CRISPR-træk undertiden ikke lykkes med at angribe bakterier med CRISPR-forsvar og dø ud. Forvirret af dette besluttede de to forskere at se nærmere på.,

for At gøre det, de og deres kolleger genereret en befolkning på CRISPR-væbnede bakterier og andet af phages med anti-CRISPR træk, og overvåges præcis, hvad der skete, da de introducerede den ene til den anden. Til at begynde med faldt tætheden af vira altid. Med andre ord var de fleste af de tidlige anti-CRISPR-angreb ikke succesrige. Disse mislykkede angreb forlod dog ikke bakterierne uskadt., De resulterede i CRISPR defensive systemer bliver svækket, en proces, var forskerne i stand til at spore ved at stoppe et angreb midt i vadestedet, vaske væk phages, og teste evnen af de resterende bakterier til at rydde op fremmede DNA.

efter dette indledende fald i virale tal, hvis kulturen blev efterladt længe nok—og hvis der var nok fager i første omgang—vendte tingene til sidst rundt. Efterhånden som antallet af bakterier med svækket forsvar steg, blev flere og flere af dem udsat for efterfølgende dødelige angreb, hvilket resulterede i skabelsen af flere fager., I sidste ende, da fagerne multiplicerede, blev bakterierne overvældet og udslettet. Hvorvidt bakterier eller vira sejrede, afhænger således af de oprindelige forhold mellem de to. Under en bestemt tærskel for fagoverflod i begyndelsen sejrede bakterierne; over det gjorde vira.Intriguingly, den evolutionære succes Fagernes tilgang afhænger af et andet fænomen – også først undersøgt i sociale dyr – så godt. Dette er kin valg., Det er afhængig af det faktum, at genetisk bestemt adfærd, der skader et individ, alligevel kan sprede sig, hvis det uforholdsmæssigt hjælper kin, der bærer den samme genetiske egenskab. I tilfælde af fagene er anti-CRISPR-mekanismen nøjagtigt sådan et træk. Nogle vira, der bærer det, ofrer sig selv, så andre kan formere sig.

forståelse af denne interaktion mellem fag og bakterier er dog vigtig af grunde ud over dens evolutionære elegance., En sådan er, at fager er under overvejelse som alternativer til kemiske antibiotika, især i situationer, hvor bugs er immune over for disse antibiotika. En anden er, at fager er en afgørende, men dårligt forstået, del af tarmen mikrobiome, hvis betydning for menneskers liv bliver klarere dag for dag. En tredje er, at interaktionerne mellem fager og deres værter kan være analoge med andre vira og andre værter, herunder mennesker. Selvom dyr ikke anvender CRISPR som en del af deres forsvar mod vira, har de en række andre antivirale mekanismer.,

Dr.estraestra og Dr. van Houte hævder, at teorier om spredning af sygdom ikke i tilstrækkelig grad tager højde for muligheden for, at disse forsvar bliver beskadiget og svækket af mislykkede angreb, når de bestemmer truslerne fra specifikke slags viralt patogen. Overvågning af sådanne skader, og i hvilken grad det gør organismer sårbare over for senere angreb, kan forbedre kontrollen med overførsel af sådanne sygdomme og også behandlingen af dem, der fanger dem.,

Denne artikel dukkede op i Science & teknologi afsnit i den trykte udgave under overskriften “Second-mover fordel”

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *

Videre til værktøjslinje