Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Wirus manipuluje ludzkimi genami

Rekomendowane odpowiedzi

Specjalny komputerowy algorytm pomógł w odkryciu triku, który stosuje jeden z wirusów w celu zamaskowania własnej obecności w organizmie. Opracowana przez izraelską doktorantkę Naamę Elefant metoda ma szansę stać się ważnym narzędziem, którego zastosowanie ułatwi zrozumienie interakcji pomiędzy wirusem i jego ofiarą.

Obiektem badań pani Elefant, absolwentki studiów medycznych z niewątpliwym talentem informatycznym, były geny kodujące tzw. mikroRNA (miRNA). Są to krótkie nici kwasu rybonukleinowego (RNA), które mają zdolność do tzw. interferencji, czyli zakłócania produkcji białek przez komórkę. W naturalnych warunkach produkcja miRNA jest dla komórek niezbędna i pomaga im w rozwoju oraz utrzymaniu równowagi fizjologicznej, lecz manipulowanie tym procesem przez wirusa może zaburzyć naturalne procesy komórkowe i "zmusić" organizm do działania na korzyść intruza. 

W ramach eksperymentu izraelska badaczka analizowała sekwencję genomu ludzkiego wirusa cytomegalii (HCMV, od ang. Human Cytomegalovirus) i porównywała ją z sekwencją ludzkich genów przy uwzględnieniu wielu innych parametrów, takich jak np. konfiguracja przestrzenna powstających cząsteczek RNA. Aby umożliwić wykonanie tak złożonej analizy, pani Elefant stworzyła samodzielnie program komputerowy specjalny program, który nazwała RepTar, a następnie - w oparciu o dostępne dane na temat genów HCMV oraz ludzkich - poleciła mu poszukiwanie wspólnych sekwencji w genach obu gatunków.

Analiza z użyciem RepTar wykazała, że wirus cytomegalii produkuje miRNA zdolne do znacznego obniżenia aktywności genów kodujących cząsteczki tzw. pierwszej klasy głównego układu zgodności tkankowej (MHC - od ang. Main Histocompatibility Complex). Są to struktury białkowe, których zadaniem jest prezentowanie na powierzchni komórki fragmentów protein znajdujących się w jej wnętrzu. Zahamowanie aktywności syntezy MHC oznacza, że komórka nie jest w stanie "poinformować" układu odpornościowego o obecności w jej wnętrzu białek wirusowych, przez co niemożliwa jest skuteczna reakcja na infekcję. 

Aby uwiarygodnić wyniki, przeprowadzono dodatkowe doświadczenie, tym razem ną żywych komórkach zainfekowanych wirusem. Wyniki eksperymentu potwierdziły przewidywania wszechstronnie utalentowanej lekarki - zaatakowane komórki rzeczywiście wykazywały znacznie obniżoną produkcję cząsteczek układu zgodności tkankowej.

Pani Elefant jest pierwszym naukowcem, któremu udało się udowodnić fakt syntezy miRNA przez wirusy. Odkrycie to jest niezwykle ważne, gdyż może mieć znaczący wpływ na prace nad terapiami zwalczającymi nieuleczalne dziś choroby. Gdyby, na przykład, udało się utrzymać prawidłowy poziom produkcji MHC przez zaatakowane komórki, organizm miałby znacznie większe szanse na samodzielne zwalczenie infekcji. Oczywiście, istnieje wysokie prawdopodobieństwo, że analogiczne procesy zachodzą także w przypadku innych zakażeń (niekoniecznie wirusowych), lecz wymaga to dalszych badań.

Wysiłki młodej lekarki zostały docenione przez rodaków, którzy przyznali jej Nagrodę Barenholza - wyróżnienie dla wybitnych naukowców narodowości izraelskiej. Wyniki jej badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Science.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ludzki wirus niedoboru odporności działa na tej samej zasadzie?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Nie do końca. HIV nie działa poprzez interferencję RNA, tylko poprzez oddziaływanie białek z czynnikami transkrypcyjnymi. A tutaj mamy cwanego wirusa, który w swoim genomie ma fragmenty dokładnie odpowiadające sekwencjom ludzkim, przez co jest w stanie wyciszyć aktywność genów wykorzytując własne mechanizmy gospodarza.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wielokrotne główkowanie i przypadkowe uderzenia w głowę u zawodowych piłkarzy prowadzą do pojawienia się we krwi zmian powiązanych ze specyficznymi szlakami sygnałowym w mózgu. Naukowcy z Centrum Badań Urazów Sportowych w Norweskiej Szkoły Nauk Sporcie zauważyli we krwi piłkarzy specyficzne zmiany w miRNA powiązane z główkowaniem i uderzeniami w głowę. Odkrycie może być przydatne przy diagnozowaniu urazów mózgu.
      O ile nam wiadomo, jest to pierwsze na świecie badanie skutków różnych uderzeń w głowę związanych z grą w piłkę nożną na mRNA krążące we krwi. Zidentyfikowaliśmy miRNA specyficzne dla uderzeń w głowę i powtarzalnego główkowania. Być może uda się je wykorzystać jako biomarker uszkodzeń mózgu, czytamy na łamach Brain Injury.
      Doktor Stian Bahr Sandmo, który stał na czele zespołu naukowego, mówi, że to początkowe badania rozpoznawcze, prowadzone na stosunkowo niewielkiej grupie osób. Jednak ich kontynuacja pozwoli nam lepiej zrozumieć potencjalne ryzyka związane z powtarzalnymi uderzeniami w głowę. Na całym świecie miliony osób grają w piłkę nożną, więc może to mieć wpływ na zdrowie publiczne.
      Wpływ na mózg takich wydarzeń jak wielokrotne odbijanie piłki głową w czasie piłkarskiej kariery trudno jest oceniać. Brak jest obiektywnych kryteriów diagnostycznych i biomarkerów. Już wcześniej wykazano, że pewne biomarkery z krwi mogą być przydatne przy diagnozowaniu łagodnych traumatycznych uszkodzeń mózgu, jednak wykorzystanie tych biomarkerów jest trudne, gdyż są one mało specyficzne, sporo zależy od tego, kiedy zostaną wykonane badania i czy przedostaną się przez barierę krew-mózg.
      Jednak od pewnego czasu zaczęły pojawiać się sugestie, że wiele różnych miRNA we krwi może ulegać zmianie pod wpływem łagodnych uszkodzeń mózgu. miRNA to krótkie niekodujące molekuły RNA, które regulują ekspresję genów i są zaangażowane w wiele fizjologicznych i patologicznych procesów w naszym organizmie. Specjaliści zwracali uwagę, że miRNA wydają się idealnymi kandydatami do prawidłowej oceny uszkodzeń mózgu. Powszechnie występują we krwi, łatwo przekraczają granicę krew-mózg, może ich być mniej lub więcej w zależności od procesów toczących się w komórkach i są dość stabilne przechowywanej krwi.
      Autorzy najnowszych badań chcieli przede wszystkim wiedzieć, czy ten typ uderzeń w głowę – zarówno celowego odbijania nią piłki, jak i przypadkowych zderzeń – może w ogóle prowadzić do zmian w miRNA. Do badań zaangażowali 89 zawodowych piłkarzy grających w norweskiej pierwszej lidze (Eliteserien).
      Próbki krwi pobierano od zawodników po godzinie i po 12 godzinach w trzech różnych sytuacjach. Po pierwsze wówczas, gdy doszło do przypadkowego uderzenia zawodnika w głowę, twarz lub szyję, po którym sędzia przerwał mecz, a zawodnik leżał na ziemi przez ponad 15 sekund. W drugim scenariuszu próbki pobierano po wielokrotnym główkowaniu podczas treningu. W czasie meczu piłkarze odbijają piłkę głową średnio 3-4 razy na godzinę. Zaprojektowaliśmy więc trening, który temu odpowiadał. W trzecim zaś scenariuszu krew badano po intensywnych ćwiczeniach, podczas których piłka nie była odbijana głową, ani nie doszło do przypadkowych uderzeń w głowę.
      W wyniku analizy naukowcy zidentyfikowali zmiany w 8 miRNA do których doszło po przypadkowych uderzeniach w głowę. Geny, za których regulację były odpowiedzialne te miRNA, były powiązane z 12 szlakami sygnałowymi, w tym z Wnt i Hedgehog. Szlaki te odpowiadają za zmniejszenie uszkodzeń i śmierci komórek po traumatycznych uszkodzeniach mózgu. Szlak Wnt odpowiada za regenerację neuronów po uszkodzeniu mózgu, a Hedgehog blokuje śmierć komórek, stwierdzili naukowcy.
      Co interesujące, zmiany w miRNA były specyficzne dla każdego z badanych scenariuszy. W scenariuszu z główkowaniem piłki zaszły zmiany w poziomie sześciu miRNA, powiązanych głownie ze szlakiem TGF-β. Odbijanie piłki głową prowadziło do rozregulowania sześciu miRNA. Ich poziom był znacznie podwyższony jeszcze 12 godzin później. Z wcześniejszych badań wiemy, że podwyższony poziom TGF-β pojawia się po traumatycznym uszkodzeniu mózgu w płynie mózgowo-rdzeniowym. Może on odgrywać rolę w zwalczaniu stanu zapalnego oraz chronić szklaki sygnałowe. Z kolei ćwiczenia o wysokiej intensywności doprowadziło do deregulacji miRNA powiązanego z 31 szlakami sygnałowymi.
      Najbardziej intrygujący jest fakt, że skutki przypadkowych uderzeń w głowę oraz skutki główkowania piłki nie pokrywały się ze sobą. To może wskazywać, że różne typy uderzeń w głowę mają różny wpływ na mózg. Teoretycznie może to prowadzić do różnej kombinacji uszkodzeń tkanki mózgowej i/lub różnego rodzaju reakcji organizmu, stwierdzają naukowcy.
      Nie dziwi nas fakt, że przypadkowe uderzenia w głowę i intensywne ćwiczenia wykazały największą liczbę zmian w miRNA, gdyż przypadkowe uderzenia w głowę mają miejsce podczas meczu, który jest właśnie takim intensywnym ćwiczeniem, dodają.
      Naukowcy podkreślają, że na podstawie swoich badań nie są w stanie stwierdzić, z jakimi zmianami w strukturze, funkcjonowaniu i metabolizmie mózgu mogą wiązać się przypadkowe uderzenia i główkowanie piłki. Związek pomiędzy TGF-β, biomarkerami w krwi i skutkami klinicznymi może być przedmiotem przyszłych badań, dodają.



      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wirusolodzy od dawna wiedzą o niezwykłym zjawisku dotyczącym wirusów atakujących drogi oddechowe. Dla patogenów tych naturalnym środowiskiem są ciepłe i wilgotne drogi oddechowe. Ich względna wilgotność wynosi zwykle 100%. Wystawienie na bardziej suche powietrze poza organizmem powinno szybko niszczyć wirusy. Jednak wykres czasu ich przeżywalności w powietrzu układa się w literę U.
      Przy wysokiej wilgotności wirus może przetrwać dość długo, gdy wilgotność spada, czas ten ulega skróceniu, ale w pewnym momencie trend się odwraca i wraz ze spadającą wilgotnością powietrza czas przetrwania wirusów... zaczyna się wydłużać.
      Naukowcy od dawna zastanawiali się, dlaczego przeżywalność wirusów zaczyna rosnąć, gdy względna wilgotność powietrza zmniejszy się do 50–80 procent. Odpowiedzią mogą być przejścia fazowe w ośrodku, w którym znajdują się wirusy. Ray Davis i jego koledzy z Trinity University w Teksanie zauważyli, że w bogatych w białka aerozole i krople – a wirusy składają się z białek – w pewnym momencie wraz ze spadkiem wilgotności zachodzą zmiany strukturalne.
      Jedna z dotychczasowych hipotez wyjaśniających kształt wykresu przeżywalności wirusów w powietrzu o zmiennej wilgotności przypisywała ten fenomen zjawisku, w wyniku którego związki nieorganiczne znajdujące się w kropli, w której są wirusy, w miarę odparowywania wody migrują na zewnątrz kropli, krystalizują i tworzą w ten sposób powłokę ochronną wokół wirusów.
      Davis i jego zespół badali aerozole i kropelki złożone z soli i białek, modelowych składników dróg oddechowych. Były one umieszczone na specjalnym podłożu wykorzystywanym do badania możliwości przeżycia patogenów.
      Okazało się, że poniżej 53-procentowej wilgotności krople badanych płynów tworzyły złożone wydłużone kształty. Pod mikroskopem było zaś widać, że doszło do rozdzielenia frakcji płynnej i stałej. Zdaniem naukowców, to dowód na przemianę fazową, podczas której jony wapnia łączą się z proteinami, tworząc żel. Zauważono jednak pewną subtelną różnicę. O ile w aerozolach do przemiany takiej dochodzi w ciągu sekund, dzięki czemu wirusy mogą przeżyć, to w większych kroplach proces ten zachodzi wolnej i zanim dojdzie do chroniącego wirusy przejścia fazowego, patogeny mogą zginąć.
      Naukowcy sądzą, że kluczowym elementem dla zdolności przeżycia wirusów, które wydostały się z dróg oddechowych, jest skład organiczny kropli i aerozoli. Ten zaś może zależeć od choroby i stopnia jej zaawansowania. Następnym etapem prac nad tym zagadnieniem powinno być systematyczne sprawdzenie składu różnych kropli oraz wirusów w nich obecnych, co pozwoli zrozumieć, jak działa proces dezaktywacji wirusów w powietrzu, mówi Davis.
      Zdaniem eksperta od aerozoli, Petera Raynora z University of Minnesota, badania takie można będzie w praktyce wykorzystać np. zapewniając odpowiedni poziom wilgotności powietrza w budynkach w zimie, nie tylko dla komfortu ludzi, ale również po to, by stworzyć najmniej korzystne warunki dla przetrwania wirusów.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Firma BitDefender poinformowała o powrocie wirusa, który po raz pierwszy pojawił się przed sześciu laty na witrynie firmy Hewlett-Packard. Tym razem szkodliwy kod znaleziono w sterowniku jednego z urządzeń sprzedawanych przez HP.
      Funlove, bo o nim mowa, został odkryty na serwerze FTP wspomnianego koncernu. Przedstawiciele HP zostali o nim poinformowali i usunęli już aplikację zawierającą szkodliwy kod.
      To dowód na to, jak ważne jest filtrowanie ruchu wychodzącego w środowisku biznesowym. Pokazuje też jak wielkie zdolności do przetrwania ma szkodliwe oprogramowanie – powiedział Bogdan Dumitru, odpowiedzialny w BitDefenderze za sprawy technologii.
      Funlove usiłuje zdobyć przywileje administracyjne w systemie Windows NT dając w ten sposób cyberprzestępcom zdalny dostęp do zaatakowanej maszyny. Wirus infekuje również systemy Windows 9x, ME oraz Windows 2000.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Zwierzęta morskie utrzymują równowagę wśród wirusów zamieszkujących wodę. Biolog morski Jennifer Welsh będzie w najbliższy poniedziałek broniła – oczywiście online – pracy doktorskiej na Wolnym Uniwersytecie w Amsterdamie. Jej temat brzmi Marine virus predation by non-host organism.
      Wirusy to najbardziej rozpowszechnione cząstki biologiczne w środowisku morskim. Niewiele jednak wiadomo o potencjalnych skutkach ekologicznych procesu usuwania wirusów przez organizmy nie będące ich gospodarzami, czytamy w artykule, który Welsh opublikowała na łamach Nature. Wiemy, że wirusy, poprzez uśmiercanie czy skracanie życia w inny sposób, regulują populację organizmów będących ich gospodarzami. Pani Welsh chciała się dowiedzieć, jak populacja wirusów jest regulowana przez organizmy nie będące ich gospodarzami.
      Wirusy mogą być pożywieniem dla wielu organizmów. Na przykład ostryżyca japońska filtruje wodę, by pobierać z niej tlen, glony i bakterie. Przy okazji pochłania jednak wirusy. Podczas naszych eksperymentów nie podawaliśmy ostryżycom żadnego pożywienia. Filtrowały wodę tylko po to, by pobrać z niej tlen. Okazało się, że usunęły z wody 12% wirusów, mówi Welsh.
      Jednak to nie ostryżyce najbardziej efektywnie usuwały wirusy. Uplasowały się dopiero na 4. pozycji wśród zwierząt badanych przez Welsh. Z organizmów, które testowaliśmy, najlepiej sprawowały się gąbki, kraby i sercówki. Podczas naszych eksperymentów w ciągu trzech godzin gąbki usunęły z wody aż 94% wirusów. Nawet, gdy co 20 minut dostarczaliśmy do wody kolejny zestaw wirusów gąbki niezwykle efektywnie je usuwały, mówi uczona.
      Welsh dodaje, że uzyskanych przez nią wyników nie można przekładać wprost na środowisko naturalne. Tam sytuacja jest znacznie bardziej złożona. Obecnych jest bowiem wiele innych gatunków, które wpływają na siebie nawzajem. Na przykład, gdy ostryżyca filtruje wodę i w pobliżu znajdzie się krab, ostryżyca zamyka skorupę i przestaje filtrować. Ponadto na zwierzęta mają wpływ ruchy wody, temperatura, promieniowanie ultrafioletowe, wyjaśnia.
      Badania Welsh przydadzą się w akwakulturze. Ryby hoduje się tam w zamknięciu w wodach oceanicznych. W takich farmach słonej wody olbrzyma liczba zwierząt z jednego gatunku jest trzymana w monokulturze. Jeśli w takich hodowli wybuchnie epidemia, istnieje wysokie ryzyko, że patogen rozprzestrzeni się na żyjące w oceanie dzikie populacje. Jeśli do takiej hodowli dodamy wystarczającą liczbę gąbek, możemy zapobiec rozprzestrzenianiu się epidemii.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wirusy należą do najmniej poznanych cząstek na Ziemi. Jako, że nie są one w stanie przeżyć i mnożyć się bez gospodarza, niektórzy nie uważają ich nawet za organizmy żywe. Tymczasem brazylijscy naukowcy odkryli wirusa, którego genom składa się wyłącznie z genów nieznanych nauce.
      Odkrywca nowego wirusa, Jônatas Abrahão z Uniwersytetu Federalnego Minas Gerais, mówi, że to pokazuje, jak wiele jeszcze musimy się o wirusach nauczyć.
      Naukowiec trafił na niezwykłego wirusa gdy poszukiwał wielkich wirusów o rozmiarach bakterii. W lokalnym sztucznym zbiorniku wodnym znalazł nie tylko wielkie wirusy, ale też nowego niewielkiego wirusa, który był niepodobny do wirusów infekujących ameby. Uczeni nazwali go Yarawirusem.
      Mikroorganizm okazał się niezwykły nie tylko ze względu na swoje rozmiary. Gdy naukowcy zsekwencjonowali genom wirusa i porównali go z bazami danych dotyczącymi innych wirusów okazało się, z żaden z genów Yarawirusa nie był wcześniej znany nauce.
      Odkryciem nie jest zaskoczona Elodie Ghedin z New York University, która bada wirusy obecne w ściekach i drogach oddechowych. Uczona mówi, że 95% wirusów znajdowanych w ściekach to nowe organizmy.
      Jeszcze innego odkrycia, tym razem masowego, dokonali Christopher Buck i Michael Tisza, wirusolodzy z amerykańskiego National Cancer Institute. Poszukiwali oni w tkankach ludzkich i zwierzęcych wirusów z kolistym dsDNA. do takich wirusów należy np. wirus brodawczaka ludzkiego. Naukowców interesowały te wirusy, gdyż – przynajmniej niektóre z nich – biorą udział w powstawaniu nowotworów.
      Buck i Tisza wyizolowali fragmenty wirusów z dziesiątków próbek tkanek zwierząt oraz ludzi i poszukiwali tych z kolistym dsDNA. Zidentyfikowali w ten sposób około 2500 wirusów, z których około 600 jest nowych dla nauki.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...