Новости и мнения

Некоторые вирусы могут заразить, вставляя различные части генетического материала

Вирусы, которые заражают растения и иногда насекомых, по-видимому, вызывают заражение с помощью стратегии «разделяй и властвуй», размножая отдельные сегменты генетического материала в разных клетках-хозяевах.

Вирус, капсула, заполненная генетическим материалом, который не может реплицироваться сам по себе, проникает в клетку и вставляет ее ДНК. Клетка считывает эту ДНК и использует свой собственный клеточный механизм для производства вирусного потомства, которое появляется для проникновения в другую клетку. Процесс повторяется на протяжении всей инфекции. Или так мы думали.

Новое исследование, опубликованное на прошлой неделе (12 марта) в eLife   предполагает, что в некоторых случаях отдельные сегменты ДНК или РНК одного вируса могут проникать в отдельные клетки, делая инфекцию более «командным видом спорта».

«Редко можно увидеть, как такая бумага выходит, она настолько концептуально новаторская, что действительно меняет фундаментально то, как вы думаете о существовании вирусов», – говорит Кристофер Брук , исследователь вирусологии в Университете Иллинойс, который не принимал участия в исследовании.

Стефан Блан , руководитель исследовательской группы, проводившей исследование в Университете Монпелье во Франции, и его команда в течение многих лет изучали многораздельные вирусы, ДНК которых разбита на несколько сегментов, каждый в отдельности. Насколько известно ученым, эти типы вирусов никогда не заражают млекопитающих и лишь редко поражают насекомых. В основном, они означают проблемы для растений.

Блан изучает вирус некротического трюка бобов Faba (FBNSV), который состоит из восьми отдельных вирусных частиц, каждая из которых несет часть вирусного генома, который отвечает за различные функции, такие как репликация или инкапсуляция. Исходя из традиционного понимания того, как вирус размножается, все восемь из этих частиц должны были бы проникнуть в одну и ту же клетку – крайне маловероятный сценарий .

Чтобы проверить эту идею, команда Бланка использовала два флуоресцентных красителя разного цвета для маркировки разных сегментов ДНК, когда они вводили вирусную ДНК в растение боба. Наблюдая за растением под конфокальным микроскопом, исследователи увидели красные флуоресцентные сегменты ДНК в одних клетках и зеленые в других, но эти два обычно не появлялись в одной и той же клетке. Исследователи также пометили белок, кодируемый одним из сегментов ДНК, флуоресцентным красителем и обнаружили, что, хотя только 40 процентов клеток имели ДНК, около 85 процентов имели белок. Вместо того, чтобы отдельные клетки заканчивали со всеми восемью сегментами ДНК, эксперименты показали, что клетки могут обмениваться вновь синтезированными вирусными белками друг с другом.

Брук, которая изучает вирус гриппа, уже некоторое время следит за работой Бланка. «Должно было быть что-то, чего мы просто не видели, что могло бы объяснить, почему [многочастный вирус] действительно был жизнеспособным. Таким образом, это не удивительно », – говорит он. «Но особенности того, что они нашли, все еще довольно шокирующие и захватывающие».

Полученные результаты меняют способ, которым исследователи думают о том, как функционируют эти типы вирусов. «Для этой популяции вирусов требуется популяция клеток, своего рода многоклеточная среда обитания, чтобы она функционировала», – говорит Луис Вильярреал , вирусолог из Калифорнийского университета в Ирвине, который не принимал участия в исследовании. «И это действительно совершенно другой способ думать о взаимодействии вируса с хозяином».

Тем не менее, некоторые вирусологи еще не готовы обновить учебники. Винсент Раканиелло , вирусолог из Колумбийского университета, который также не принимал участия в исследовании, называет это «увлекательной идеей», но говорит, что стратегия, использованная учеными – внедрение в растения вирусной ДНК, а не вирусных частиц, могла повлиять на исход. Кроме того, он сказал The Scientist в электронном письме: «Не исключено, что эти многочастные вирусы также могут размножаться, если восемь вирусных частиц попадают в отдельные клетки. Я думаю, что есть трудности с обеими стратегиями, и они могут возникнуть в разных условиях ».

Затем Блан и его команда работают над тем, чтобы выяснить, как многораздельные вирусы могут передаваться с одного хоста на другой. Между тем, по его словам, «это [исследование] показывает, что многие, многие вирусы на планете работают так, что это было просто неожиданно».

A. Sicard et al., «Многоклеточный образ жизни для многочастного вируса», eLife , doi: 10.7554 / eLife.43599, 2019.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *