一些病毒和微生物在等待“观察”你

病毒隐藏在身体中 9 17
 噬菌体可以感知细菌 DNA 损伤,从而触发它们复制和跳槽。 通过 Getty Images Plus 设计 Cells/iStock

在经历了两年多的 COVID-19 大流行之后,您可能会将病毒想象成一个令人讨厌的尖刺球——一个无意识的杀手,它进入一个细胞并劫持其机器,在爆发前创造出无数的自身副本。 对于许多病毒,包括 导致 COVID-19 的冠状病毒,“无脑杀手”的绰号基本上是正确的。

但病毒生物学远不止表面上所见。

以艾滋病毒为例,这种病毒会导致 艾滋病. 艾滋病毒是一种 逆转录病毒 当它进入细胞时,它不会直接进行杀戮。 相反,它会将自己整合到你的染色体和寒战中,等待合适的时机命令细胞复制它并爆发以感染其他免疫细胞并最终导致艾滋病。

艾滋病毒正在等待的确切时间仍然是 积极研究领域. 但对其他病毒的研究早就暗示,这些病原体在杀戮方面可能相当“周到”。 当然,病毒不会像你我那样思考。 但是,事实证明,进化赋予了他们一些相当复杂的决策机制。 例如,如果某些病毒检测到 DNA 损伤,它们会选择离开它们一直居住的细胞。 看来,甚至病毒也不喜欢呆在沉船里。

My 实验室 一直在研究分子生物学 噬菌体,或简称噬菌体,感染细菌的病毒,已有二十多年的历史了。 最近,我和我的同事 已经显示 噬菌体可以聆听关键的细胞信号,以帮助它们做出决策。 更糟糕的是,他们可以使用细胞自己的“耳朵”来为他们倾听。

逃避 DNA 损伤

如果你敌人的敌人是你的朋友,那么噬菌体肯定是你的朋友。 噬菌体 控制细菌种群 在自然界中,临床医生越来越多地使用它们 治疗细菌感染 对抗生素没有反应的。

研究得最好的噬菌体, 拉姆达,有点像艾滋病毒。 进入细菌细胞后,lambda 决定是像大多数病毒一样直接复制和杀死细胞,还是像 HIV 那样将自身整合到细胞的染色体中。 如果是后者,则每次细菌分裂时,λ 都会与宿主无害地复制。

该视频显示了感染大肠杆菌的 lambda 噬菌体。

 

但是,就像 HIV 一样,lambda 也不是无所事事。 它使用一种称为 CI 的特殊蛋白质,就像听诊器一样来聆听细菌细胞内 DNA 损伤的迹象。 如果细菌的 DNA 受损,这对于嵌套在其中的 λ 噬菌体来说是个坏消息。 受损的 DNA 直接导致进化的垃圾填埋场,因为它对需要它繁殖的噬菌体毫无用处。 所以 lambda 打开它的复制基因,复制自身并从细胞中突围出来,寻找更多未受损的细胞进行感染。

挖掘细胞的通信系统

一些噬菌体不是用自己的蛋白质收集信息,而是利用受感染细胞自己的 DNA 损伤传感器:LexA。

CI 和 LexA 等蛋白质是 转录因子 通过与 DNA 说明书(即染色体)中的特定遗传模式结合来打开和关闭基因。 一些像 Coliphage 186 这样的噬菌体已经发现,如果它们的染色体中有一个短的 DNA 序列可以与细菌 LexA 结合,它们就不需要自己的病毒 CI 蛋白。 在检测到 DNA 损伤后,LexA 将激活噬菌体的复制和杀伤基因,本质上是双重交叉细胞自杀,同时允许噬菌体逃逸。


 通过电子邮件获取最新的

每周杂志 每天的启示

科学家们首次报道了 CI 在噬菌体决策中的作用 在1980s中 和 Coliphage 186 的反间谍伎俩 在1990年代后期. 从那时起,还有其他一些关于噬菌体利用细菌通讯系统的报道。 一个例子是 噬菌体phi29,它利用宿主的转录因子来检测细菌何时准备好产生孢子或一种细菌卵 能够在极端环境中生存. Phi29 指示细胞将其 DNA 包装到孢子中,一旦孢子发芽,就会杀死萌芽的细菌。

转录因子打开和关闭基因。

 

在我们的 最近发表的研究,我和我的同事表明,几组噬菌体已经独立进化出利用另一种细菌通讯系统的能力:CtrA 蛋白。 CtrA 整合了多种内部和外部信号,以启动细菌的不同发育过程。 其中的关键是产生细菌附属物,称为 鞭毛和菌毛. 事实证明,这些噬菌体会附着在细菌的菌毛和鞭毛上以感染它们。

我们的主要假设是,噬菌体使用 CtrA 来猜测运动菌毛和鞭毛附近何时有足够的细菌可以轻易感染。 对于“无脑杀手”来说,这是一个非常聪明的把戏。

这些不是唯一做出精心决定的噬菌体——所有这些都没有大脑的好处。 一些感染的噬菌体 芽孢杆菌 细菌每次感染细胞时都会产生一个小分子。 噬菌体可以感知这种分子并将其用于 计算噬菌体感染的数量 在他们周围发生。 就像外星入侵者一样,这个计数有助于决定他们何时应该打开复制和杀死基因,只有在宿主相对丰富时才会杀死。 通过这种方式,噬菌体确保它们永远不会耗尽宿主来感染并保证它们自己的长期生存。

对抗病毒式反情报

您可能想知道为什么要关心由细菌病毒运行的反情报行动。 虽然细菌与人有很大不同,但感染它们的病毒是 没有那么不同 来自感染人类的​​病毒。 差不多 每一个技巧 噬菌体发挥的作用后来被证明被人类病毒利用。 如果噬菌体可以利用细菌通讯线路,为什么人类病毒不能利用你的?

到目前为止,研究人员不知道如果人类病毒劫持了这些线路,他们可能会听到什么,但有很多选择浮现在脑海中。 我相信,像噬菌体一样,人类病毒可能能够计算它们的数量以制定战略、检测细胞生长和组织形成,甚至监测免疫反应。 目前,这些可能性只是猜测,但科学研究正在进行中。

让病毒监听你细胞的私人对话并不是最乐观的事情,但也不是没有一线希望。 正如世界各地的情报机构所熟知的那样,反情报只有在隐蔽的情况下才能发挥作用。 一旦被检测到,该系统很容易被利用来向你的敌人提供错误信息。 同样,我相信未来的抗病毒疗法可能能够将传统的大炮(例如阻止病毒复制的抗病毒药物)与信息战诡计结合起来,例如让病毒相信它所在的细胞属于不同的组织。

但是,嘘,不要告诉任何人。 病毒可能在听!谈话

关于作者

伊万·埃里尔, 生物科学副教授, 马里兰大学,巴尔的摩县

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


推荐书籍:健康

新鲜水果净化新鲜水果排毒:排毒,减肥和恢复您的健康与自然的最美味的[平装]李亚男厅食品。
减肥感到充满活力的健康,同时清除体内的毒素。 新鲜水果净化 提供一切您需要一个简单而强大的排毒,包括日一天按计划,令人垂涎的食谱,并为过渡的净化的意见。
点击这里为更多的信息和/或订购这本书在亚马逊.

兴旺食品茁壮成长的食物:山顶健康[平装]火盆由Brendan 200植物为主的食谱。
压力减少,健康促进营养在他的著名素食营养指导提出的哲学基础 兴旺现在,专业铁人三项铁人三项布伦丹火盆把他注意你的餐盘(早餐碗,餐盘)。
点击这里为更多的信息和/或订购这本书在亚马逊.

空由加里医学死亡加里空,马丁·费尔德曼,黛博拉拉西奥和卡罗琳·迪安医学死亡
医疗环境已成为连锁企业,医院,制药公司董事的政府议会渗透,迷宫。 最毒的物质往往是先批准,因经济原因而温和,更自然的替代忽略。 这是死亡的药。
点击这里为更多的信息和/或订购这本书在亚马逊.


你也许也喜欢

按照InnerSelf

Facebook的图标Twitter图标YouTube图标instagram图标pintrest图标rss图标

 通过电子邮件获取最新的

每周杂志 每天的启示

可用语言

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

阅读量最高的

污染致死 11 11
空气污染可能导致比以前想象的更多的死亡
by 凯瑟琳Gombay
为了得出这个结论,研究人员结合了 XNUMX 万的健康和死亡率数据……
佛教的古老真理 11 5
现代世界是否发现了佛教的古老真理?
by 杰西·巴克
对许多人来说,佛教似乎与现代生活方式和世界观有着独特的相容性……
戴着头巾的非洲女人闭着眼睛微笑
快乐生活的四个要求
by 安德鲁哈维和卡罗琳贝克博士,
对于人类的未来,没有什么比全球回归欢乐更重要的了。 在一瞬间……
亡灵节 11 3
亡灵节被误解了——为什么它很重要
by 简·拉弗里
亡灵节在西班牙语中被称为 Díade los Muertos,通常在每年的…
手牵手的人
改变世界和我们社区的 7 种方法
by 科马克·罗素和约翰·麦克奈特
除了连接邻里关系之外,充满活力的社区还承担哪些其他功能?...
一个年轻女子坐在树上休息
慢:慢的药
by 朱莉娅·波莱特·霍伦伯里
为了跟上一个越来越快的世界,我们总是在路上,不停地做,……
年轻人想要什么 11 10
对于所有这些非常糟糕的气候问题,我应该怎么做?
by 菲比·奎因和卡蒂扎·马林科维奇·查韦斯
许多年轻人对气候变化感到焦虑、无力、悲伤和愤怒。 虽然有…
为什么神奇的想法 11 9
为什么这么多人拥抱神奇的思维
by 香菇
大多数迷信的核心是关于世界如何运作的某些直观概念。 早期的…

新的态度 - 新的可能性

InnerSelf.com气候影响新闻网 | 内力网
MightyNatural.com | WholeisticPolitics.com | InnerSelf市场
版权所有©1985 - 2021心灵有所出版物。 版权所有。