Moduláris vírusok

A vírusoknak létezik egy különös csoportja, amely több különböző részre darabolt genomját külön fehérjeburkokban tárolja, azonban így is hatásosan fertőz. Most kiderült, hogyan csinálják.

Moduláris vírusok

Ahogy azt biológia órán megtanulhattuk, a vírusok fehérjeburokba rejtőző, kompakt genomok, amelyek úgy sokszorozzák meg magukat, hogy átveszik az uralmat a sejt különböző rendszerei felett. Így a sejt tulajdonképpen maga másolja le a vírus különböző összetevőit, amelyekből aztán újabb vírusrészecskék állnak össze, hogy újabb sejteket fertőzzenek meg. Annak, hogy mindez működjön, azt gondolhatnánk, hogy alapfeltétele, hogy a vírus teljes genomja bejusson egy-egy sejtbe. Egy most megjelent francia tanulmány alapján azonban ez nem mindig igaz.

Míg a hagyományos virológiai szemlélet úgy tartotta, hogy a virális replikáció mindig egy-egy sejten belül zajlik, úgy tűnik, hogy vannak olyan vírusok, amelyek multicelluláris szinten valósítják meg ugyanezt, mondja Anne Sicard növénypatológus, a tanulmány vezető szerzője.

A kérdéses vírusok az úgynevezett többrészes (multipartite) vírusok, amelyek létezéséről már több mint fél évszázada tudnak a kutatók, de az egészen mostanáig nem igazán értette senki, hogyan működhetnek. Az ilyen kórokozók két vagy több független darabból állnak, amelyek mindegyike fontos a fertőzés folyamatában, de önmagukban, önálló részecskékként terjednek, a rendszer valahogyan mégis funkcionális. Egy genomdarab például a működéshez szükséges enzimeket kódolhatja, míg egy másik a fehérjeburok összetételét tartalmazza, amelyekbe csomagolva a sejten kívül közlekednek a szegmentumok.

Ezek a részek tehát külön-külön jutnak be a sejtbe, a replikáció azonban csak akkor lesz teljes, ha mindegyik szakasz működésbe lép. Így a többrészességnek megvan a maga kockázata, hiszen ha egy szegmentum mégsem kerül be a körforgásba, a fertőzés folyamata könnyen megszakadhat. Így persze felmerült a kérdés, hogy milyen előnye lehet ennek a stratégiának?

Galéria megnyitása

Az elmúlt évek során több kutatócsoport is foglalkozott a problémával, és a többrészes vírusok minden eredménnyel egyre rejtélyesebbnek látszottak. Egy 2012-es vizsgálat végkövetkeztetése például egyenesen az volt, hogy négy szegmentum feletti vírusok egyszerűen nem maradhatnának fel, mert annyira alacsony az esélye, hogy kellő gyakorisággal mindannyian egy sejtben kössenek ki. Ami viszont ellentmondásban állt a tényekkel, hiszen a szakértők eddigre ismertek olyan növényi vírust (FBNSV) is, amely nyolc szegmentumból áll.

Stéphane Blanc, az új kutatás vezetője kollégáival az újabb és újabb furcsa eredmények fényében azt kezdték gyanítani, hogy a kiindulópontban lehet a hiba, vagyis hogy a vírusok feltételezett működésével kapcsolatban van valami tévedés, amely félreviszi a modelleket. Ezért nekiláttak, hogy ellenőrizzék az egyik kulcsfeltevést, vagyis hogy a szegmentumoknak mind egy sejtben kell jelen lenniük ahhoz, hogy a fertőzés eredményes legyen. Mivel ez korábban teljesen egyértelműnek tűnt, előtte senkinek sem jutott eszébe vizsgálni.

Blanc kutatócsoportja a már említett, lóbabot fertőző FBNSV-vírussal kezdett kísérletezni: fluoreszcens fehérjékkel címkézték fel a kórokozó különböző szegmentumait, majd nyomon követték azok útját. A fertőzött növényen aztán meglepődve látták, hogy a megvizsgált sejtek túlnyomó többségében nincs jelen az összes szegmentum. Ugyanakkor olyan vírusfehérjéket is azonosítottak egy-egy sejtben, amelynek génje nem volt jelen abban.

Mindebből a kutatók úgy gondolják, hogy a vírusrészecskék külön-külön sejtekben működve is képesek osztozni a sikeres fertőzéshez szükséges hozzávalókon, és vagy mRNS-ek, vagy kész fehérjék egymásnak adásával biztosítják, hogy akkor is meglegyen minden egy adott részecskéhez, ha ehhez nem áll rendelkezésre minden szegmentum. Hogy ez a „cserekereskedelem” pontosan hogyan zajlik, az egyelőre nem világos, de a francia kutatók már dolgoznak a rejtély megfejtésén.

Galéria megnyitása

A FBNSV tehát azért tud hatásosan fertőzni, mert nem kell minden egyes sejtbe minden szegmentumot bejuttatnia, hanem elég, ha a teljes növényi szervezetbe bejut minden darabja. Hogy ennek mi az evolúciós előnye, azzal kapcsolatban Blanc egyik elmélete, hogy ez a rendszer rugalmasabb alkalmazkodást tesz lehetővé a gazdaszervezethez, ugyanis könnyebb elérni azt az ideális arányt a szegmentumok között, amely a lehető leghatásosabb fertőzést teszi lehetővé az új celluláris környezetben.

A stratégia ugyanakkor a túlélést is segítheti, hiszen a szegmentumok külön-külön könnyebben elbújhatnak a szervezet védekező rendszere elől. Egy ilyen „moduláris” vírus továbbá könnyebben tesz szert új, hasznos génekre a növényi szervezetekben, ahol gyakori, hogy a kórokozók DNS-darabokat lopkodnak egymástól.

Hasonló módszerrel ráadásul a lehetséges, hogy nem csak a növényi vírusok élnek: Christopher Brooke amerikai kutató pár éve kimutatta, hogy a szintén nyolc szegmentumból álló, ám egybecsomagoltan terjedő influenzavírusok részecskéinek csak egy nagyon kis része, 1–10 százaléka tartalmazza a teljes genomot. A vírusrészecskék java töredékes, vagyis nem hordozza mind a nyolc szegmentumot, így egyedül nem lenne képes fertőzni. Így könnyen elképzelhető, hogy a rendkívül sikeres influenzavírusok titka is abban rejlik, hogy populációként működnek együtt, amelyben viszont már minden szükséges genetikai hozzávaló rendelkezésre áll.

Neked ajánljuk

Kiemelt
-{{ product.discountDiff|formatPriceWithCode }}
{{ discountPercent(product) }}
Új
Teszteltük
{{ product.commentCount }}
{{ voucherAdditionalProduct.originalPrice|formatPrice }} Ft
Ajándékutalvány
0% THM
{{ product.displayName }}
nem elérhető
{{ product.originalPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.displayName }}

Tesztek

{{ i }}
{{ totalTranslation }}
Sorrend

Szólj hozzá!

A komment írásához előbb jelentkezz be!
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mondd el, mit gondolsz a cikkről.

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward