Forskare sondering detaljerna i virusinfektion har upptäckt en spännande överraskning: i möss, herpesvirus kapa sina värdceller "verktyg för att fastställa DNA-skador och använda dessa verktyg för att förbättra sin egen reproduktion.
Den DNA-skador svar fixar normalt DNA-fel som orsakas av strålning eller andra miljöfaktorer eller misstag misstag som infördes när cellerna kopiera deras genetiska material innan dela.
I murina (eller mus-infekterande) herpesvirus de studerat, identifierade forskare vid Washington University School of Medicine i St Louis ett protein som kan lura musen cellen till att slå på DNA-skador svar. De visade också att Epstein-Barr-virus, ett humant herpesvirus, har en liknande protein. Forskarna fann att blockera murina herpes viruset från att aktivera svar DNA-skador virusreplikation priserna att sjunka.
"Vi vill inte behandla virusinfektion genom att blockera svar DNA-skador systemiskt eftersom denna process används konstant i hela kroppen och är mycket viktig för att förebygga cancer", säger huvudförfattare Vera Tarakanova, Ph.D., en forskarassistent. "Men genom att rikta det virala protein som ansvarar för aktivering svaret DNA-skador kan vi kunna blockera virusreplikation. Dessutom avgöra hur DNA-reparation svar hjälper virusreplikation kan göra det möjligt för oss att utveckla nya strategier för behandling av infektion."
Det papper visas online i Cell Host & Microbe. Forskare har känt en tid att virusinfektion av celler aktiveras svaret DNA-skador. Men forskarna hade antagit att denna aktivering uppstått på grund reparation mekanismer miste replikera virus-DNA för skadade eller dysfunktionella cellens DNA.
"Virus ibland strukturera sin egen DNA annorlunda än cellernas DNA", Tarakanova anteckningar. "Många av oss trodde att sådana skillnader kan utlösa svaret DNA-skador." Arbetar på laboratoriet av Herbert W. "Skip" Virgin, MD, Ph.D., Edward Mallinckrodt professor och chef för avdelningen för patologi och immunologi, fann Tarakanova att murina herpesvirus, snarare än värdcellen var utlöser DNA skador svar. Hon visade att införandet av en enda virala protein i cellerna ledde till aktivering av två cellulära proteiner involverade i skadan svar, ATM och H2AX.
Det virala protein som utlöste detta olämpligt aktivering, orf36, är ett kinas, en typ av protein som kemiskt ändrar andra molekyler för att aktivera olika processer eller överföra signaler. Genetiska jämförelser med flera humana herpesvirus visade kinaser liknande orf36 i den mänskliga virus. Forskarna tog sedan en liknande kinas från människa Epstein-Barr virus och visade att införa den i celler aktiveras även svaret DNA-skador.
När forskargruppen genetiskt handikappade orf36 i murina herpes viruset och infekterade celler mus med det, viruset inte längre aktiveras svaret DNA-skador. Virusets förmåga att replikera också minskat dramatiskt.
Kinaser är mångsidiga proteiner som ibland spelar flera roller. För att säkerställa att ökad virusreplikation inte var kopplad till orf36 är interaktioner med andra molekyler, vände forskarna att möss som saknar gener för ATM och H2AX, skadan svar proteiner aktiveras av infektion. När de infekterade celler från dessa möss med murina herpesvirus, dess förmåga att återge var återigen beskuren. Hur DNA-skador svar fördelar virusreplikation är fortfarande ett mysterium och ett ämne att fortsätta undersökningen i Virgin labbet.
"Upptäckten att induktion av cellernas DNA-skador svar är en avsiktlig viral strategi, snarare än en passiv cellulära svar på viral invasion, innebär att vi bör undersöka om andra DNA virus använder en liknande strategi att öka sin tillväxt", säger Virgin .
http://medinfo.wustl.edu