Los científicos descubren un mecanismo a través del cual el VIH determine el destino y la función de células

Una célula madre es una con posibilidades infinitas. Así pues, por décadas, los científicos han desconcertado sobre cómo la célula elige guardar el ser una célula madre y continuar el dividir, o se especializan en un tipo específico de la célula, como un corazón o una neurona.

El mismo tipo de decisión es hecho por el VIH. Cuando el virus infecta una célula, puede o girarse y comenzar a multiplicarse, o apague así que puede ocultar en la célula hasta que una fecha posterior.

La “biología puede cercar sus apuestas de una manera similar cómo usted puede ser que diversifique inversiones financieras,” a Leor explicado S. Weinberger, doctorado, el profesor de Guillermo y del Ute y director distinguidos Bowes del centro para el conjunto de circuitos de la célula en los institutos de Gladstone. La “diversificación de inversiones colocando algunos fondos en existencias de alto riesgo, altas del rendimiento y otros en poco arriesgado, ayudas de los cuentas de ahorros del inferior-rendimiento protege contra volatilidad en el mercado. Semejantemente, el VIH reviste sus bases en un ambiente volátil generando infecciones activas e inactivas.”

¿Pero si el VIH está cambiando aleatoriamente entre estos dos destinos, cómo compromete nunca a permanecer en un estado? El laboratorio de Weinberger ahora ha contestado a esta prolongada pregunta y potencialmente ha destapado cómo los sistemas biológicos toman tales decisiones. Sus conclusión se publican hoy en la célula prominente del gorrón científico.

El virus apareja el sistema a su ventaja

El VIH se beneficia de mantener un estado activo y un inactivo, o latente, estado.

El estado activo permite que el virus extienda e infecte más células, mientras que el virus en el estado latente puede sobrevivir en la ocultación por largos periodos del tiempo. Mientras que el virus activo puede ser matado por las drogas antivirus, el virus latente miente en espera y puede reactivar rápidamente cuando se paran las drogas. Porque el virus latente no puede ser tratado por terapias actuales, representa el obstáculo principal a curar el VIH.

Las personas de Weinberger mostraron previamente que el VIH genera estas dos categorías de la infección explotando fluctuaciones al azar en la expresión génica.

“Incluso cuando dos células son genético idénticas, una puede producir una gran cantidad una proteína, mientras que la otra puede producir una cantidad mucho más pequeña,” dijo a Maike Hansen, escolar postdoctoral en el laboratorio de Weinberger y uno de los primeros autores del estudio. “Estas fluctuaciones al azar, llamadas ruido, pueden determinar el destino y la función de la célula. El VIH utiliza ruido para crear el virus activo y latente.”

Para expresar sus genes, el VIH utiliza un mecanismo conocido como empalmar alternativo, que esencialmente permite que el virus corte partes de su genoma y las arregle en diversas combinaciones. Observando las células individuales en un cierto plazo, los investigadores descubrieron que el VIH secuestra una forma exótica de empalmar para sintonizar ruido al azar. Esta sintonización del ruido dicta si el virus sigue siendo estable activo o latente.

“Encontramos que el VIH utiliza una forma determinado ineficaz de empalmar al ruido del mando,” Hansen adicional. “Asombrosamente, si trabajara eficientemente, este mecanismo produciría el virus mucho menos activo. Pero, por energía aparentemente que pierde con un proceso ineficaz, el VIH puede mejorar real mando su decisión para seguir siendo activo.”

Las personas de Weinberger utilizaron una combinación del modelado, de la proyección de imagen, y de la genética matemáticos para mostrar que este tipo de empalmar de la opción ocurre después de la transcripción, durante la cual la información genética en la DNA se copia en una molécula llamada RNA. Previamente, los científicos pensaron que el empalmar ocurrió al mismo tiempo que la transcripción. Este estudio representa la primera función para empalmar poste-transcriptivo.

Los objetivos inexplorados para el VIH curan estrategias

El estudio demuestra que el VIH conservó un proceso altamente ineficaz a propósito, y corrigiéndolo, los científicos podrían dañar importante el virus. Estas conclusión podían revelar los objetivos inexplorados para el revelado de las estrategias de la vulcanización del VIH de la novela.

“El circuito que empalma puede darnos una oportunidad de atacar terapéutico el virus de una manera diferente,” dijo a Weinberger, que es también profesor de la química farmacéutica en Uc San Francisco. “Durante algún tiempo, ha habido ofertas “para poner el seguro el” VIH en tiempo de espera y “ciegúelo” de la reactivación, pero cómo hacer esto no estaba sin obstrucción.”

Los investigadores pueden ahora poder forzar el VIH nuevamente dentro de tiempo de espera explotando el circuito que empalma del virus y lograr el “cierre y cegar continuamente” terapia.

Revelando un nuevo mecanismo fundamental, este estudio también tiene implicaciones más amplias en biología. El empalmar ineficaz ocurre probablemente en el 10-20 por ciento de genes. Así pues, este conjunto de circuitos se puede emplear generalmente para disminuir fluctuaciones al azar en la expresión génica y podría explicar cómo se estabilizan otras decisiones biológicas.

Fuente: https://gladstone.org/about-us/press-releases/discovery-how-hiv-hedges-its-bets-opens-door-new-therapies

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