Một số vi rút và vi sinh vật đang chờ đợi 'theo dõi' bạn

vi rút ẩn trong bồ đề 9 17
 Các phage có thể cảm nhận được tổn thương DNA của vi khuẩn, điều này kích hoạt chúng tái tạo và nhảy tàu. Design Cells / iStock qua Getty Images Plus

Sau hơn hai năm xảy ra đại dịch COVID-19, bạn có thể hình dung một loại virus giống như một quả bóng có gai khó chịu - một kẻ giết người vô tâm xâm nhập vào một tế bào và chiếm quyền điều khiển máy móc của nó để tạo ra một bản sao gazillion của chính nó trước khi bùng phát. Đối với nhiều loại vi rút, bao gồm coronavirus gây ra COVID-19, câu nói mô tả về “kẻ giết người không có tâm” về cơ bản là đúng.

Nhưng có nhiều thứ liên quan đến sinh học vi rút hơn là nhìn bằng mắt.

Nhiễm HIV, loại vi rút gây ra AIDS. HIV là một retrovirus điều đó không trực tiếp gây sát thương khi nó xâm nhập vào một ô. Thay vào đó, nó tự tích hợp vào nhiễm sắc thể của bạn và làm lạnh, chờ đợi thời điểm thích hợp để ra lệnh cho tế bào tạo ra các bản sao của nó và bùng phát để lây nhiễm các tế bào miễn dịch khác và cuối cùng gây ra bệnh AIDS.

Chính xác khoảnh khắc mà HIV đang chờ đợi vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực. Nhưng nghiên cứu về các loại virus khác từ lâu đã gợi ý rằng những mầm bệnh này có thể khá “chu đáo” về việc tiêu diệt. Tất nhiên, virus không thể nghĩ theo cách bạn và tôi làm. Nhưng hóa ra, sự tiến hóa đã ban tặng cho họ một số cơ chế ra quyết định khá phức tạp. Ví dụ, một số vi rút sẽ chọn rời khỏi tế bào mà chúng đang cư trú nếu chúng phát hiện ra tổn thương DNA. Thậm chí không phải vi rút, nó xuất hiện, giống như ở trong một con tàu đang chìm.

My phòng thí nghiệm đã nghiên cứu sinh học phân tử của vi khuẩn, hay gọi tắt là thể thực khuẩn, những vi rút lây nhiễm vi khuẩn, trong hơn hai thập kỷ. Gần đây, các đồng nghiệp của tôi và tôi đã cho thấy rằng các phage có thể lắng nghe các tín hiệu quan trọng của tế bào để giúp chúng ra quyết định. Tệ hơn nữa, chúng có thể sử dụng “đôi tai” của chính tế bào để nghe chúng.

Thoát khỏi tổn thương DNA

Nếu kẻ thù của kẻ thù là bạn của bạn, các phage chắc chắn là bạn của bạn. Thể thực khuẩn kiểm soát quần thể vi khuẩn trong tự nhiên, và các bác sĩ lâm sàng ngày càng sử dụng chúng để điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn không đáp ứng với kháng sinh.

Thực khuẩn thể được nghiên cứu tốt nhất, lambda, hoạt động giống như HIV. Khi xâm nhập vào tế bào vi khuẩn, lambda quyết định xem có nên tái tạo và tiêu diệt tế bào đó hoàn toàn, giống như hầu hết các loại vi rút hay tự tích hợp vào nhiễm sắc thể của tế bào, như HIV. Nếu là thứ hai, lambda sẽ sao chép vô hại với vật chủ của nó mỗi khi vi khuẩn phân chia.

Video này cho thấy một lambda phage lây nhiễm vi khuẩn E. coli.

 

Tuy nhiên, giống như HIV, lambda không chỉ ngồi yên một chỗ. Nó sử dụng một loại protein đặc biệt gọi là CI giống như một ống nghe để lắng nghe các dấu hiệu tổn thương DNA trong tế bào vi khuẩn. Nếu DNA của vi khuẩn bị xâm phạm, đó là tin xấu cho thực khuẩn lambda nằm trong đó. DNA bị hỏng sẽ dẫn thẳng đến bãi rác của quá trình tiến hóa vì nó vô dụng đối với thực khuẩn thể cần nó để tái sản xuất. Vì vậy, lambda kích hoạt các gen sao chép của nó, tạo ra các bản sao của chính nó và bùng phát ra khỏi tế bào để tìm kiếm thêm các tế bào không bị hư hại để lây nhiễm.

Khai thác hệ thống liên lạc của tế bào

Một số thực khuẩn thể, thay vì thu thập thông tin bằng protein của riêng chúng, chạm vào cảm biến tổn thương DNA của chính tế bào bị nhiễm: LexA.

Các protein như CI và LexA là các yếu tố phiên mã bật và tắt các gen bằng cách liên kết với các mẫu di truyền cụ thể trong sách hướng dẫn DNA là nhiễm sắc thể. Một số phage như Coliphage 186 đã phát hiện ra rằng chúng không cần protein CI của virus nếu chúng có một chuỗi DNA ngắn trong nhiễm sắc thể mà vi khuẩn LexA có thể liên kết. Khi phát hiện tổn thương DNA, LexA sẽ kích hoạt các gen sao chép và giết chết của phage, về cơ bản là lai hai lần tế bào để tự sát trong khi cho phép phage trốn thoát.


 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Các nhà khoa học lần đầu tiên báo cáo vai trò của CI trong việc ra quyết định của thể thực khuẩn trong 1980 và mánh khóe phản gián của Coliphage 186 vào cuối những năm 1990. Kể từ đó, đã có một vài báo cáo khác về việc các phage khai thác hệ thống giao tiếp của vi khuẩn. Một ví dụ là thể thực khuẩn phi29, khai thác yếu tố phiên mã của vật chủ để phát hiện khi nào vi khuẩn chuẩn bị tạo bào tử hoặc một loại trứng vi khuẩn có khả năng sống sót trong môi trường khắc nghiệt. Phi29 hướng dẫn tế bào gói DNA của nó vào trong bào tử, giết chết vi khuẩn đang nảy mầm sau khi bào tử nảy mầm.

Các yếu tố phiên mã làm bật và tắt gen.

 

Trong của chúng tôi nghiên cứu được công bố gần đây, các đồng nghiệp của tôi và tôi chỉ ra rằng một số nhóm phage đã phát triển độc lập khả năng thâm nhập vào một hệ thống giao tiếp khác của vi khuẩn: protein CtrA. CtrA tích hợp nhiều tín hiệu bên trong và bên ngoài để thiết lập chuyển động các quá trình phát triển khác nhau ở vi khuẩn. Chìa khóa trong số này là sản xuất các phần phụ của vi khuẩn được gọi là roi và pili. Hóa ra, các thể thực khuẩn này tự gắn vào các pili và trùng roi của vi khuẩn để lây nhiễm cho chúng.

Giả thuyết hàng đầu của chúng tôi là các phage sử dụng CtrA để đoán khi nào có đủ vi khuẩn ở gần thể thao pili và trùng roi mà chúng có thể dễ dàng lây nhiễm. Một thủ thuật khá thông minh cho một “kẻ giết người không có trí óc”.

Đây không phải là những phage duy nhất đưa ra những quyết định phức tạp - tất cả đều không có lợi cho dù có não. Một số phage lây nhiễm vi trùng vi khuẩn tạo ra một phân tử nhỏ mỗi khi chúng lây nhiễm vào tế bào. Các phage có thể cảm nhận được phân tử này và sử dụng nó để đếm số lần nhiễm thể thực khuẩn diễn ra xung quanh họ. Giống như những kẻ xâm lược ngoài hành tinh, số lượng này giúp quyết định khi nào chúng nên bật gen sao chép và giết chết của mình, chỉ giết khi vật chủ tương đối nhiều. Bằng cách này, các phage đảm bảo rằng chúng không bao giờ cạn kiệt vật chủ để lây nhiễm và đảm bảo sự tồn tại lâu dài của chính chúng.

Chống lại phản gián virus

Bạn có thể tự hỏi tại sao bạn nên quan tâm đến các hoạt động phản gián do vi rút vi khuẩn điều hành. Mặc dù vi khuẩn rất khác so với con người, nhưng vi rút lây nhiễm cho chúng là không khác khỏi vi rút lây nhiễm sang người. Khá nhiều mọi thủ thuật do thực khuẩn thể chơi sau đó đã được chứng minh là được sử dụng bởi vi rút ở người. Nếu một thể thực khuẩn có thể chạm vào các đường liên lạc của vi khuẩn, tại sao một vi rút ở người không chạm vào của bạn?

Cho đến nay, các nhà nghiên cứu vẫn chưa biết vi rút ở người có thể lắng nghe điều gì nếu chúng chiếm đoạt được những đường truyền này, nhưng có rất nhiều lựa chọn được đưa ra trong đầu. Tôi tin rằng, giống như thực khuẩn thể, virus ở người có khả năng đếm được số lượng của chúng để lập chiến lược, phát hiện sự phát triển của tế bào và hình thành mô và thậm chí theo dõi các phản ứng miễn dịch. Hiện tại, những khả năng này chỉ là suy đoán, nhưng cuộc điều tra khoa học đang được tiến hành.

Vi-rút nghe thấy các cuộc trò chuyện riêng tư của tế bào không phải là lý do chính đáng trong các bức ảnh, nhưng cũng không phải là không có lớp lót bạc. Như các cơ quan tình báo trên toàn thế giới đều biết rõ, phản gián chỉ hoạt động khi bí mật. Sau khi bị phát hiện, hệ thống rất dễ bị lợi dụng để cung cấp thông tin sai lệch cho kẻ thù của bạn. Tương tự, tôi tin rằng các liệu pháp kháng vi-rút trong tương lai có thể kết hợp pháo binh thông thường, như thuốc chống vi-rút ngăn chặn sự nhân lên của vi-rút, với thủ thuật chiến tranh thông tin, chẳng hạn như khiến vi-rút tin rằng tế bào mà nó nằm trong một mô khác.

Nhưng, im lặng, đừng nói cho ai biết. Virus có thể đang lắng nghe!Conversation

Giới thiệu về Tác giả

Ivan Erill, Phó Giáo sư Khoa học Sinh học, Đại học Maryland, Hạt Baltimore

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.


Sách được đề xuất: Sức khỏe

Trái cây tươiLàm sạch trái cây tươi: Giải độc, giảm cân và phục hồi sức khỏe của bạn với thực phẩm ngon nhất tự nhiên [Bìa mềm] của Leanne Hall.
Giảm cân và cảm thấy khỏe mạnh đồng thời làm sạch cơ thể các độc tố. Trái cây tươi cung cấp tất cả mọi thứ bạn cần cho việc cai nghiện dễ dàng và mạnh mẽ, bao gồm các chương trình hàng ngày, công thức nấu ăn hấp dẫn và lời khuyên cho việc chuyển sang làm sạch.
Bấm vào đây để biết thêm thông tin và / hoặc đặt mua cuốn sách này trên Amazon.

Thực phẩm phát triển mạnhThực phẩm phát triển mạnh: Công thức làm từ thực vật 200 cho sức khỏe đỉnh cao [Bìa mềm] của Brendan Brazier.
Dựa trên triết lý dinh dưỡng giảm căng thẳng, tăng cường sức khỏe được giới thiệu trong hướng dẫn dinh dưỡng thuần chay nổi tiếng của ông Phát triển mạnh, chuyên gia ba môn phối hợp Ironman Brendan Brazier giờ chuyển sự chú ý của anh ấy sang đĩa ăn tối của bạn (bát ăn sáng và khay ăn trưa).
Bấm vào đây để biết thêm thông tin và / hoặc đặt mua cuốn sách này trên Amazon.

Cái chết của Y học bởi Gary NullCái chết của y học bởi Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio và Carolyn Dean
Môi trường y tế đã trở thành một mê cung của các ban giám đốc công ty, bệnh viện và chính phủ, được thâm nhập bởi các công ty dược phẩm. Các chất độc hại nhất thường được phê duyệt đầu tiên, trong khi các chất thay thế nhẹ hơn và tự nhiên hơn bị bỏ qua vì lý do tài chính. Đó là cái chết của y học.
Bấm vào đây để biết thêm thông tin và / hoặc đặt mua cuốn sách này trên Amazon.


Bạn cũng có thể thích

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

NGON NGU CO SAN

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

ĐỌC MOST

lây bệnh tại nhà 11 26
Tại sao nhà của chúng tôi trở thành điểm nóng COVID
by Đường hầm Becky
Khi ở nhà đã bảo vệ nhiều người trong chúng ta khỏi nhiễm COVID tại nơi làm việc, trường học, cửa hàng hoặc…
một người đàn ông và một người phụ nữ trong một chiếc thuyền kayak
Ở trong dòng chảy của tâm hồn bạn Sứ mệnh và mục đích cuộc sống
by Kathryn Hudson
Khi những lựa chọn của chúng ta khiến chúng ta xa rời sứ mệnh tâm hồn của mình, thì một điều gì đó bên trong chúng ta sẽ bị ảnh hưởng. Không có logic…
truyền thống giáng sinh giải thích 11 30
Làm thế nào Giáng sinh trở thành một truyền thống ngày lễ của Mỹ
by Thomas Adam
Mỗi mùa, lễ Giáng sinh có các nhà lãnh đạo tôn giáo và những người bảo thủ công khai…
về quê không thất bại 11 15
Tại sao trở về nhà không có nghĩa là bạn đã thất bại
by Rosie Alexander
Ý tưởng rằng tương lai của những người trẻ tuổi được phục vụ tốt nhất bằng cách rời khỏi các thị trấn nhỏ và vùng nông thôn…
đau buồn cho thú cưng 11 26
Làm thế nào để giúp chia buồn khi mất thú cưng yêu quý của gia đình
by Melissa Starling
Đã ba tuần kể từ khi tôi và đối tác của mình mất đi chú chó 14.5 tuổi yêu quý của mình, Kivi Tarro. Của nó…
hai người leo núi, với một người giúp đỡ người kia
Tại sao làm việc tốt lại tốt cho bạn
by Michael Glauser
Điều gì xảy ra với những người làm việc thiện? Nhiều nghiên cứu xác nhận rằng những người thường xuyên tham gia…
tinh dầu và hoa
Sử Dụng Tinh Dầu Và Tối Ưu Hóa Cơ Thể-Tâm Trí-Tinh Thần Của Chúng Ta
by Heather Dawn Godfrey, PGCE, BSc
Tinh dầu có vô số công dụng, từ thanh tao và mỹ phẩm đến tâm lý-cảm xúc và…
Văn hóa thông báo cảm xúc của bạn với âm nhạc như thế nào
Văn hóa thông báo cảm xúc của bạn với âm nhạc như thế nào
by George Athanasopoulos và Imre Lahdelma
Tôi đã tiến hành nghiên cứu ở các địa điểm như Papua New Guinea, Nhật Bản và Hy Lạp. Sự thật là…

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | Nội điện.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Thị trường nội địa
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.