大腸菌は古代の戦争のトリックを使用してウイルスを殺します

研究者は、新しいタイプの免疫防御を発見しました 大腸菌 ウイルス自体に対してウイルス感染機械を変える細菌。

この発見は、抗生物質に代わるものとして、将来のバイオテクノロジーツールとファージ療法の開発を知らせることができます。

1800年以上前に中国で、Kongmingとして知られる伝説的な軍事戦略家のZhuge Liangが優れた部隊に直面しました。しかし、彼は自分の武器を作る代わりに、敵に彼らを彼に届けさせました。

ストローで覆われた空のボートを使用して、彼は敵をだましてボートに何千もの矢を発射しました。戦いの後、彼の軍隊は矢を集めて自分で使用しました。

現在、コペンハーゲン大学、デンマーク大学と中国のHuazhong農業大学が共同主導した新しい研究は、バクテリアが同様の発達を行ったことを示しています。 防衛戦略 ウイルス攻撃との戦いで。

研究者がKongmingと呼んだ新たに発見された免疫系は、攻撃的なウイルスが独自の敗北をもたらすことを可能にします。ウイルスが細菌に感染すると、コンミングはウイルスの酵素の1つを使用して、感染を止める致命的な防御を活性化します。

「皮肉なことに、ウイルス酵素に依存して防御を引き起こすアラームシグナルを生成するためにウイルス酵素に依存している細菌の新しい抗ウイルスシグナル伝達経路を発見しました。敵自身の矢の生産を使用している歴史的なコングのように、コペンハーゲン大学の生物学部門の生物学部門の生物学部門のラファエルピニラレド部門の教授であると説明します。

研究者たちは、コンギング防衛システムを発見しました 大腸菌、私たちの腸によく見られる細菌。しかし、彼らは環境の多様な細菌を横切るコング系システムのバリアントを特定し、この抗ウイルス戦略が広まっていることを示しています。

研究はジャーナルに掲載されています 科学。

ウイルスの停止

ウイルスが細菌を攻撃する場合、迅速に広がるために独自の遺伝物質をコピーする必要があります。これを行うために、一部のウイルスはヌクレオチドキナーゼと呼ばれる特殊な酵素を使用します。これは、遺伝情報を複製するために必要なビルディングブロックを迅速に生成するのに役立ちます。

Kongming Defenseは、酵素をハイジャックして、まったく違うものを作ります。代わりにウイルスに対する防御を引き起こす免疫シグナル分子です。このシグナルにより、細菌が自殺し、ウイルスが停止します。

「バクテリアはウイルスを止めるために犠牲になります。これは劇的に聞こえるかもしれませんが、信じられないほど効果的な戦略です。死にゆくウイルスを倒し、感染が人口の他の細菌に拡散するのを防ぎます。進行中の敵を止めるために橋を吹き飛ばすようなものです。

しかし、この戦略に対してウイルスは無防備ですか？まったくそうではありません。コンギングとの進行中の武器競争での対策を進化させた人もいます。

「いくつかのウイルスは、コングミングを回避する方法を見つけました」と、この作品の共同ファースト作家の1人であり、コペンハーゲン大学の博士課程の学生であるルリリアン・ザオは言います。 「彼らは、システムをトリガーするために必要な分子を分解する特別な酵素を持っています。それは、オフになる前にアラームのケーブルを切断する方法です。」

先を見ています

細菌感染症は、時間の夜明けから人類に挑戦しており、抗生物質は長い間私たちの主要な防衛線でした。しかし、ここ数十年で、主に抗生物質の過剰使用による抗生物質耐性菌の増加は、世界的な健康上の懸念となっています。

有望な選択肢の1つはです ファージ 治療：不要な細菌に特に感染して殺すウイルスの使用。しかし、細菌は無防備ではありません。彼らは、ファージ感染をブロックする可能性のあるコングミングなどのシステムを含む抗ウイルス戦略の幅広い兵器庫を進化させました。

「効果的なファージ療法を開発するには、ウイルス攻撃に抵抗するためにバクテリアが使用する自然免疫系を理解する必要があります」とPinilla-Redondo氏は言います。

「コングのような防御を特徴付けることで、そしてそれらをバイパスするために使用されるファージのトリックは、より良いデザインをすることができます ファージ 治療戦略と臨床的成功を改善します。」

さらに、将来のバイオテクノロジーアプリケーションのために、コンギングを駆動する分子機械も活用される可能性があります。システムを特異的に活性化するシグナル伝達分子であるDITPは、癌を含むヒト疾患にも関連しています。 Kongmingの免疫エフェクター複合体はこの分子に非常に特異的であるため、合成生物学と診断の新しいツールを刺激する可能性があります。

「コングミング免疫エフェクター複合体はDITPに特異的に反応するため、この非標準的なヌクレオチドを検出するために使用できます。興味深いバイオテクノロジー応用への扉を開きます」

ソース： コペンハーゲン大学