科學家發現 HIV 確定細胞的命運和功能的結構

乾細胞是一个以無限可能性。 因此,在數十年,科學家困惑了在這個細胞如何選擇保持是乾細胞和持續分開,或者專門化到一個特定細胞類型,像重點或腦細胞。

同一種決定由 HIV 做出。 當病毒傳染細胞時,它可能或者打開和開始倍增,或者请關閉,因此它可能在這個細胞隱藏,直到更加以後的日子。

「生物可能下其賭注用一個相似的方式到您如何也許多樣化金融投資」,解釋的 Leor S. 魏因貝格爾、 PhD、威廉和猶特人 Bowes 中心的區分的教授和主任細胞電路在旅行提包學院。 「多樣化投資通過安置有些資金在高危險,高產量庫存和其他在低風險,低產量儲蓄帳戶幫助在這個市場上防止受到變更率。 同樣, HIV 通過生成有效和休眠傳染在一個可變的環境裡報道其基礎」。

但是,如果 HIV 任意地切換在這兩種命運之間,它如何決定保持在一個狀態? 魏因貝格爾的實驗室現在回答了此長年的問題和可能地找到生物系統如何做出這樣決策。 他們的發現在突出的學報細胞今天被發布。

病毒裝配系統對其好處

HIV 受益於維護活動狀態和休眠或者潛在,狀態。

活動狀態允許病毒塗和傳染更多細胞,而在潛在狀態的病毒在隱藏能生存在長的時期。 當有效的病毒可以由抗病毒藥物時殺害,潛在病毒埋伏以待并且能迅速地恢復活動藥物什麼時候被終止。 由於潛在病毒不可能由當前療法對待,它表示主要阻礙對治療 HIV。

魏因貝格爾的小組以前向顯示 HIV 通過利用在基因表達的任意波動生成傳染這兩個類別。

「既使當二個細胞是基因上相同的,一个可能生產很多蛋白質,而其他可能導致少量」,說 Maike Hansen,博士後的學者在這個研究的第一個作者的魏因貝格爾的實驗室和一。 「這些任意波動,稱噪聲,可能確定這個細胞的命運和功能。 HIV 使用噪聲創建有效和潛在病毒」。

要表示其基因, HIV 使用叫作替代接合的一個結構,根本允許病毒切開其染色體的部分和安排他們用不同的組合。 通過隨著時間的推移觀察各自的細胞,研究員發現 HIV 劫持接合的一份異乎尋常的表單調整隨機噪聲。 此調整噪聲指明病毒是否將穩定地保持有效或潛在。

「我們發現 HIV 使用接合的一份特別效率低的表單對控制噪聲」,被添加的 Hansen。 「驚奇地,如果它高效地運作,此結構將生產較没有效的病毒。 但是,由表面上廢物能源通過一個效率低的進程, HIV 能實際上改善控制其決策保持有效」。

魏因貝格爾的小組使用了數學塑造,想像和遺傳學的組合向顯示此種替代接合在副本以後發生,在期間在脫氧核糖核酸的基因信息被複製到稱 RNA 的分子。 以前,科學家認為接合發生了在副本的同時。 此研究表示之後 transcriptional 接合的第一個功能。

HIV 的未探測的目標治療方法

研究顯示出, HIV 故意地保存了一個高度效率低的進程,并且通過更正它,科學家可能極大危害病毒。 這些發現能顯示小說 HIV 治療方法的發展的未探測的目標。

「接合的電路可能提供我們機會用不同的方式治療地攻擊病毒」,魏因貝格爾說,也是配藥化學教授在加州大學舊金山分校。 「有一陣子,有 『鎖定』在潛伏期的 HIV 的建議,并且 『请阻攔』它從恢復活動,但是如何執行此不是確切」。

研究員可能現在能強制 HIV 回到潛伏期通過利用病毒的接合的電路和連續達到 「鎖定和阻攔」療法。

通過顯示一個新的根本結構,此研究也有更加清楚的涵義在生物。 效率低接合在 10-20% 的基因可能發生。 因此,此電路可能一般被使用使在基因表達的任意波動減到最小,并且可能解釋其他生物決策如何被穩定。

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

Advertisement