Les scientifiques découvrent un mécanisme par lequel le VIH détermine le destin et le fonctionnement des cellules

Une cellule souche a une ans avec des possibilités infinies. Ainsi, pendant des décennies, les scientifiques ont déconcerté au-dessus de la façon dont la cellule choisit de maintenir être une cellule souche et de continuer de se diviser, ou se spécialisent dans un type spécifique de cellules, comme un coeur ou une cellule du cerveau.

Le même type de décision est effectué par VIH. Quand le virus infecte une cellule, il peut ou s'allumer et commencer à se multiplier, ou éteignez ainsi il peut se cacher dans la cellule jusqu'à ce qu'une date ultérieure.

La « biologie peut protéger ses paris d'une voie assimilée comment vous pourriez diversifier des investissements financiers, » à Leor expliqué S. Weinberger, PhD, professeur de William et d'Ute et directeur discernés par Bowes du centre pour des circuits de cellules aux instituts de malle. La « diversification des placements en mettant quelques fonds dans le haut risque, les barres élevées de puissance et d'autres dans à faible risque, aides de comptes d'épargne d'épargnes d'inférieur-puissance se protègent contre la volatilité sur le marché. De même, le VIH couvre ses bases dans un environnement volatile en produisant des infections actives et en sommeil. »

Mais si le VIH commute fait au hasard entre ces deux destins, comment commet-il jamais à rester dans une condition ? Le laboratoire de Weinberger a maintenant répondu à cette question de longue date et a potentiellement découvert comment les systèmes biologiques prennent de telles décisions. Leurs découvertes sont aujourd'hui publié dans la cellule importante de tourillon scientifique.

Le virus cale le système à son avantage

Le VIH tire bénéfice de mettre à jour une condition active et un en sommeil, ou latent, condition.

La condition active permet au virus de répandre et infecter plus de cellules, alors que le virus dans la condition latente peut survivre dans la dissimulation pendant des longues périodes de temps. Tandis que le virus actif peut être détruit par des antiviraux, le virus latent se situe dans l'attente et peut rapidement remettre en service quand des médicaments sont arrêtés. Puisque le virus latent ne peut pas être traité par des traitements actuels, il représente l'obstacle principal à corriger le VIH.

L'équipe de Weinberger a précédemment prouvé que le VIH produit de ces deux catégories de l'infection en exploitant des variations faites au hasard dans l'expression du gène.

« Même lorsque deux cellules sont génétiquement identiques, on peut produire l'un grand nombre une protéine, alors que l'autre peut produire un peu beaucoup, » a dit Maike Hansen, chercheur post-doctoral en laboratoire de Weinberger et un des premiers auteurs de l'étude. « Ces variations faites au hasard, bruit appelé, peuvent déterminer le destin et le fonctionnement de la cellule. Le VIH emploie le bruit pour produire le virus actif et latent. »

Pour exprimer ses gènes, le VIH utilise un mécanisme connu sous le nom d'épissage alternatif, qui permet essentiellement au virus de couper des parties de son génome et de les arranger dans différentes combinaisons. En observant différentes cellules au fil du temps, les chercheurs ont découvert que le VIH détourne une forme exotique de l'épissure pour ajuster le bruit fait au hasard. Cet ajustement du bruit dicte si le virus restent stablement actif ou latent.

« Nous avons constaté que le VIH emploie une forme particulièrement inefficace de l'épissure au bruit de contrôle, » Hansen ajouté. « Étonnant, si cela fonctionnait efficacement, ce mécanisme produirait le virus beaucoup moins actif. Mais, par énergie apparemment de gaspillage par un procédé inefficace, le VIH peut réellement améliorer le contrôle sa décision pour rester actif. »

L'équipe de Weinberger a employé une combinaison de la modélisation, de la représentation, et de la génétique mathématiques pour prouver que ce type d'épissage alternatif se produit après la transcription, pendant laquelle l'information génétique dans l'ADN est copiée dans une molécule RNA appelé. Précédemment, les scientifiques ont pensé que l'épissure s'est produite en même temps que la transcription. Cette étude représente le premier fonctionnement pour l'épissure goujon-transcriptionnelle.

Les objectifs encore inconnus pour le VIH corrigent des stratégies

L'étude explique que le VIH a économisé un procédé hautement inefficace sur le but, et en le rectifiant, les scientifiques pourraient de manière significative nuire au virus. Ces découvertes ont pu indiquer les objectifs encore inconnus pour le développement des stratégies nouvelles de remède de VIH.

« Le circuit de épissure peut nous donner une opportunité d'attaquer thérapeutiquement le virus d'une voie différente, » a dit Weinberger, qui est également un professeur de chimie pharmaceutique chez Uc San Francisco. « Pendant un moment, il y a eu des propositions « de verrouiller le » VIH dans la latence et « bloquez- » la de la remise en service, mais comment il n'était pas clair de faire ceci. »

Les chercheurs peuvent maintenant pouvoir soutenu forcer le VIH de nouveau dans la latence en exploitant le circuit de épissure du virus et réaliser le « blocage et bloquer » le traitement.

En indiquant un mécanisme principal neuf, cette étude a également des implications plus grandes dans la biologie. L'épissure inefficace se produit vraisemblablement dans 10-20 pour cent de gènes. Ainsi, ces circuits peuvent être généralement utilisés pour réduire à un minimum des variations faites au hasard dans l'expression du gène et pourraient expliquer comment d'autres décisions biologiques sont stabilisées.

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