Inzicht in de evolutie van primaten kan hulp HIV-onderzoek

Evolutie beweegt zich met horten en stoten, vormgeven soorten door middel van willekeurige genetische mutaties die hen kan helpen te overleven of zelfs versnellen hun dood.

Maar hoewel de mutaties optreden door het toeval, kan het proces maken verrassend vergelijkbare resultaten. Nu, in een verrassende twist, heeft nieuw onderzoek leverde een voorbeeld waarin de evolutie niet alleen resulteren in vergelijkbare uitkomsten - het eigenlijk herhaalde zich, die zich op dezelfde manier twee keer. Wetenschappers van Rockefeller University en het Aaron Diamond AIDS Research Center heeft aangetoond dat bijna exact dezelfde mutatie zich twee keer, in twee apensoorten die leven aan weerszijden van de wereld van elkaar. En terwijl de verandering onafhankelijk ontwikkelde in elk geval, in beide soorten speelt een duidelijke rol in de manier waarop de dieren af ​​te weren ziekte.

Een paar jaar geleden ontdekten onderzoekers dat een gen genaamd TRIM5 laat de meeste primaten te remmen het humaan immunodeficiëntie virus en andere virussen, die reverse transcriptie gebruiken om zich te voegen in het genoom van hun gastheer. Het blijkt dat TRIM5 bestaat in alle primaten, mensen opgenomen, en dat het betrokken is bij een snelle evolutionaire heen en weer met retrovirussen: Elke soort heeft een unieke TRIM5 gen dat zich heeft ontwikkeld tot retrovirussen af te buigen, en elke retrovirus is gemuteerd op verschillende manieren ontwijken hem in zijn bijzondere gastheer. Een verandering in het bijzonder, het inbrengen van een eiwit genaamd cyclophilin in TRIM5 de uil aap-gen om een hybride TRIMcyp eiwit te maken, heeft bewezen verrassend krachtig in het blokkeren van HIV. Nu, een studie online gepubliceerd door de Proceedings van de National Academy of Sciences laat zien dat in de pigtail makaak, hetzelfde eiwit opgenomen in bijna dezelfde plaats het tegenovergestelde resultaat had - pigtail apen nieuwsgierig kwetsbaar voor het virus.

Paul Bieniasz, hoofd van het Laboratorium voor Retrovirologie en een ADARC wetenschapper, en ADARC assistent-professor Theodora Hatziioannou ontdekte de apen 'gevoeligheid te onderzoeken, terwijl cellen van verschillende soorten primaten om hun reactie op HIV en andere retrovirussen te bepalen. Verbaasd dat een soort van makaak kon zo van elkaar verschillen in het vermogen om HIV te weerstaan, de onderzoekers peilden dieper.

De eerste, zij vastgesteld dat pigtail makaak cellen kunnen bestrijden andere retrovirussen, zoals de aap en de katachtige familieleden van HIV. Dan Bieniasz en Hatziioannou toegevoegd cyclosporine, een geneesmiddel dat interageert met cyclophilin, om de vergelijking en keek om te zien of zij de pigtail cellen 'viral interacties beïnvloed. (Het geneesmiddel is bekend dat het vermogen van uil-aap TRIMcyp om te vechten tegen het virus te overwinnen.) Ja hoor, cyclosporine beïnvloed hun vermogen om de bestrijding van de aap en de kat retrovirussen. "Dat stelde ons dat er, misschien, een eiwit als de uil-aap TRIMcyp in deze apen," Hatziioannou zegt.

De onderzoekers isoleerden de pigtail makaken 'TRIM5 gen en vond dat, net als de uil apen, ook de pigtails had cyclophilin ingevoegd in hun TRIM5 gen, maar het was gevonden op een iets andere locatie. Niet alleen dat, maar er is een enkel aminozuur verandering in het pigtail cyclophilin, een kleine wijziging die lijkt te bepalen of de apen kan hiv remmen.

Wat verraste de onderzoekers nog meer is dat TRIMcyp aanwezig is in apen soorten die evolueerden op verschillende continenten. Pigtail makaken leven voornamelijk in Zuidoost-Azië, uil apen alleen in Midden-en Zuid-Amerika. "Dit geeft aan dat een intuïtief onwaarschijnlijke evolutionaire gebeurtenis heeft plaatsgevonden niet slechts een keer, maar twee keer, in twee soorten primaten van elkaar gescheiden door 35 of zo miljoen jaar van evolutie," Bieniasz zegt. "Dit is een opmerkelijk voorbeeld van evolutionaire convergentie, en het onderstreept de krachtige selectie druk die kan worden toegepast door retrovirussen." Niet alleen dat, maar hun vinden heeft de potentie om onderzoekers begeleiden in de richting van een effectieve diermodel van HIV-infectie - iets wat het veld op dit moment ontbreekt.

http://www.rockefeller.edu