Uw browser ondersteunt niet de <audio> element.
geniet van meer audio en podcasts op iOS of Android.
dat roofdieren vaak in roedels jagen is een alledaags verschijnsel. Wolven doen het., Orka ‘ s doen het. Zelfs Velociraptor, een soort dinosaurus beroemd gemaakt door “Jurassic Park”, wordt verondersteld om het te hebben gedaan. Dit zijn, of waren, allemaal intelligente soorten, in staat om informatie uit te wisselen en te interpreteren. Maar de logica van de roedeljacht, dat velen kunnen bereiken wat men alleen niet kan, en dat individuele roedelleden verschillende rollen kunnen vervullen, hangt niet af van intelligentie. Er is nu inderdaad bewezen dat deze logica van toepassing is op virussen, de eenvoudigste biologische entiteiten van allemaal., Het werd deze week gepubliceerd in Cell, door Edze Westra en Stineke van Houte aan de Universiteit van Exeter, in Engeland.
de virussen in kwestie zijn bacteriofagen, die op bacteriën “jagen”. Ze eten hun prooi niet op. In plaats daarvan nemen ze het genetische apparaat over om replica ‘ s van zichzelf te maken, waardoor de gastheer als gevolg daarvan wordt gedood. Om dit te doen moeten ze de celwand van een bacterie binnendringen en vervolgens de interne afweer, waarvan er meerdere zijn, ondermijnen. Een van de bekendste, omdat het de basis is van een opkomende gen-editing technologie (zie artikel), heet CRISPR., Het CRISPR-systeem detecteert en versnijdt buitenaards DNA. In het wild zal zo ‘ n DNA bijna altijd afkomstig zijn van een virus. Om dit tegen te gaan, hebben sommige bacteriofagen manieren ontwikkeld om de cellulaire machines van CRISPR op te gommen. Dr. Westra en Dr. van Houte hebben aangetoond dat dergelijke Fagen in wezen samenwerken. Sommigen doen het kauwgom. Anderen kapen het genetische apparaat.
Dr Westra en Dr van Houte konden afleiden wat er aan de hand was door te kijken naar eigenaardigheden in de stijging en daling van bacteriële en faaggetallen in culturen., Op het eerste gezicht, zou een populatie van CRISPR-gewapende bacteriën worden verwacht om te dalen in de aanwezigheid van fagen contra-gewapend met anti-CRISPR mechanismen. Maar dit gebeurt niet altijd. In plaats daarvan, hebben de bacteriologen die de kwestie bestuderen opgemerkt dat Fagen met anti-CRISPR trekken soms niet succesvol zijn in het aanvallen van bacteriën met CRISPR-afweer, en sterven uit. Verbijsterd door dit, de twee onderzoekers besloten om een kijkje te nemen.,
om dit te doen, genereerden zij en hun collega ‘ s een populatie van CRISPR-gewapende bacteriën en een andere van fagen met anti-CRISPR eigenschappen, en controleerden precies wat er gebeurde toen ze de een aan de ander introduceerden. Om te beginnen nam de dichtheid van virussen altijd af. Met andere woorden, de meeste van de vroege anti-CRISPR aanvallen waren niet succesvol. Deze mislukte aanvallen lieten de bacteriën echter niet ongedeerd achter., Ze resulteerden in de CRISPR Defensieve systemen worden verzwakt, een proces de onderzoekers waren in staat om te volgen door het stoppen van een aanval in het midden van de stroom, het wegwassen van de Fagen, en het testen van de mogelijkheid van de resterende bacteriën om te hakken buitenaards DNA.
Na deze aanvankelijke daling van het aantal virussen, als de cultuur lang genoeg bleef—en als er in de eerste plaats genoeg Fagen waren—draaide alles uiteindelijk om. Naarmate het aantal bacteriën met verzwakte afweer steeg, werden meer en meer van hen onderworpen aan latere, dodelijke aanvallen, resulterend in de creatie van meer Fagen., Uiteindelijk, toen de Fagen zich vermenigvuldigden, werden de bacteriën overweldigd en uitgeroeid. Of bacteriën of virussen heersten dus afhankelijk van de aanvankelijke verhoudingen van de twee. Onder een bepaalde drempel van faag overvloed in het begin, de bacteriën de overhand; daarboven, de virussen deden.intrigerend genoeg hangt het evolutionaire succes van de fagenbenadering ook af van een tweede fenomeen—ook voor het eerst bestudeerd bij sociale dieren—. Dit is familie selectie., Het is gebaseerd op het feit dat genetisch bepaald gedrag dat een individu schaadt zich toch kan verspreiden als het onevenredig helpt verwanten die dezelfde genetische eigenschap dragen. In het geval van de Fagen is het anti-CRISPR mechanisme precies zo ‘ n eigenschap. Sommige virussen die het dragen offeren zichzelf op zodat anderen zich kunnen vermenigvuldigen.
het begrijpen van deze interactie tussen Fagen en bacteriën is echter belangrijk om redenen die verder gaan dan de evolutionaire elegantie., Een daarvan is dat Fagen worden overwogen als alternatieven voor chemische antibiotica, met name in situaties waar insecten immuun zijn voor die antibiotica. Een tweede is dat Fagen een cruciaal, hoewel slecht begrepen, deel van darm microbiome zijn, waarvan het belang aan menselijk leven met de dag duidelijker wordt. Een derde is dat de interacties van Fagen en hun gastheren analoog kunnen zijn aan die van andere virussen en andere gastheren, inclusief mensen. Hoewel dieren CRISPR niet gebruiken als onderdeel van hun verdediging tegen virussen, hebben ze een gastheer van andere antivirale mechanismen.,
Dr Westra en Dr van Houte stellen dat theorieën over de verspreiding van de ziekte onvoldoende rekening houden met de mogelijkheid dat deze afweer wordt beschadigd en verzwakt door mislukte aanvallen bij het bepalen van de bedreigingen van specifieke soorten virale pathogenen. Het toezicht op dergelijke schade en de mate waarin het organismen kwetsbaar maakt voor latere aanvallen, kunnen de controle op de overdracht van dergelijke ziekten en ook de behandeling van degenen die ze vangen, verbeteren.,
Dit artikel verscheen in de Science & technology sectie van de gedrukte editie onder de kop “Second-mover advantage”