Mokslo naujienos: milijardo metų kova prieš virusus formavo ir mūsų evoliuciją

http://www.nature.com/news/a-billion-year-arms-race-against-viruses-shaped-our-evolution-1.22191

Karas tarp virusų ir jų šeimininkų tęsiasi daugiau nei milijardą metų. Šios kovos rezultatas – dramatiška virusų ir jų šeimininkų imuninio atsako kaita. Nors ir seniausios antivirusinės sistemos yra išnykusios, mokslininkams galbūt pavyko atstatyti vieną jų, kaip fosilija įsiterpusią žmogaus ląstelėse.

Drosha baltymas, kuris atsakingas už genų reguliaciją stuburiniuose, taip pat stabdo ir virusus. Mokslininkai siūlo, kad Drosha baltymas ir RNazių III (fermentų) šeima kovojo su virusais vienaląsčiuose gyvūnų ir augalų protėviuose. „RNazių pėdsakus galime matyti visų gyvybės karalysčių atstovų apsaugos sistemose“ – teigia Benjamin tenOever, Ichan School of Medicine virusologas ir pagrindinis straipsnio autorius.

Augaluose ir bestuburiuose RNazė III atlieką funkciją RNR interferencijoje (RNRi) (imuninio atsako sistema). Kai virusas infekuoja šeimininką, fermentai suskaldo įsibrovėlio RNR į gabalus, kad ši neplistų. Bet stuburiniai naudoja kitą būdą. Nuo virusų  jie apsisaugo galingais interferono baltymais, o Drosha ir kiti susiję baltymai atlieka interferono genų reguliacijos funkciją.

https://en.wikipedia.org/wiki/Ribonuclease_III
 RNazė III

Tačiau 2010 tenOever pastebėjo keistą fenomeną – kai įsibrauna virusas, Drosha baltymas palieka žmogaus ląstelių branduolius. „Tai mus sudomino, nes pasirodė keista“ – sako tenOever. Vėliau jo komanda šį atradimą patvirtino, o taip pat šį fenomeną pastebėjo musėse, žuvyse ir augaluose.

Kad patvirtintų hipotezę, jog Drosha baltymas, kovai su virusais stuburiniuose, palieka ląstelės branduolį, mokslininkai infekavo genetiškai modifikuotas Drosha baltymo neturinčias ląsteles. Jie atrado, kad šiose ląstelėse virusai dauginosi greičiau. Tada komanda įterpė bakterijų Drosha baltymą į žuvies, žmogaus ir augalo ląsteles. Baltymas stabdė viruso replikaciją, siūlydamas, kad šią funkciją jis atliko ir organizmų protėviuose. „Drosha baltymas yra kaip antivirusinių sistemų beta versija“ – teigia tenOever.

https://phys.org/news/2015-12-drosha-lab-team-glimpse-elusive.html
Drosha baltymas

tenOever galvoja, kad RNazių III fermentai padėjo bakterijoms išlaikyti savo pačių RNR. Vėliau šiuos fermentus bakterijos pradėjo naudoti kovojant su virusų genetine medžiaga. Jis pažymi RNazių III fermentų buvimą visuose gyvybės formų atstovuose. Pavyzdžiui, kai kurios CRISPR sistemos, bakterijų ir archėjų apsaugos nuo virusų sistemos, turi RNazių III baltymus. Augalai ir bestuburiai naudoja baltymus RNRi procese. Nors stuburiniai virusų kontrolei naudoja interferonus, šis tyrimas rodo, kad Drosha baltymas vis dar vaikosi virusus.

Tačiau ne visi prijaučia pateiktam atradimui. Donald Court, Nacionalinio vėžio instituto, Frederick, Maryland, genetikas, mano, kad atradimas šaunus, tačiau jo neįtikina pateiktas evoliucijos scenarijus. „RNazės III beveik visuose gyvybės domenuose yra įsitraukus į daug veiklų (red. ne tik imuninę sistemą)“ – paaiškino jis. Jis nemato priežasties, kodėl viena antivirusinė sistema išsivystytų į kitą. Jis teigia, kad tai, jog CRISPR sistema turi RNazių III, nors kitos sistemos neturi, neparodo, kad baltymai įgyti savarankiškai, o ne paveldėti.

„Tai tikrai įdomi istorija ir surinkti duomenys yra geri, bet jūs kalbate apie procesus, kurie įvyko per tūkstančius metu, tai sunku pasakyti, ar taip jie ir vyko“ – sako Bryan Cullen, Duke universiteto, Durham, Šiaurės Karolina, virusologas. Cullen spėja, kad ši publikacija paskatins kitus RNR ir infekcinių ligų tyrėjus patikrinti tenOever hipotezę. „Kai virusai pernokdavo organizmo apsaugą, imuninė sistema patirdavo didžiulį spaudimą tobulėti, o ši publikacija siūlo, kad RNazė III darė didelę įtaką šiai evoliucijai“ – sako jis.  

http://escapinganergy.blogspot.lt/2011/08/

Sekit ir dalinkitės. Nauji įrašai kiekvieną pirmadienį, trečiadienį ir penktadienį. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:
  • http://www.nature.com/news/a-billion-year-arms-race-against-viruses-shaped-our-evolution-1.22191

Komentarų nėra:

Rašyti komentarą

Follow by Email