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Les koala protègent leurs cellules de lignée germinale contre la crise rétrovirale

Dans une étude neuve publiée dans la cellule de tourillon, les scientifiques ont constaté que le koala ADN est protégé contre la crise par des retroviruses par un type particulier de réaction immunitaire, qui discerne l'ADN étranger du génome d'hôte et le détruit avant qu'elle puisse proliférer. Ceci trouvant pourrait nous aider à comprendre les deux comment les koala survivent ces infections, et les mécanismes du gène adaptatif changent.

Koala australien avec le joey dans l
Koala australien avec le joey dans l'arbre d'eucalyptus. Crédit d'image : Worldswildlifewonders/Shutterstock

On le sait déjà que tous les animaux et cellules humaines contiennent les séquences de l'ADN qui sont partagées par des retroviruses, réfléchissant probablement les infections qui se sont produits il y a bien longtemps. Un rétrovirus peut insérer le génome dans l'ADN infecté des cellules et ensuite la cellule hôte fonctionne sur la base des commandes à partir de l'ADN modifié. La constitution de l'acide nucléique viral a maintenu le procédé du changement vivant des êtres humains et des animaux au cours du temps, permettant les propriétés neuves et les caractéristiques à acquérir par l'hôte. Tandis que les evolutionists considéraient jusque là que ces éléments viraux ont été réglés par des pressions de sélection naturelle, la réaction immunitaire dans l'exposition de cellules de la lignée germinale du koala l'existence d'une seule voie capable de bloquer l'envahisseur rétroviral.

Si les cellules de lignée germinale - la lignée cellulaire qui provoque les cellules reproductrices (des spermes et des oeufs) - sont impliquées dans cette transcription rétrovirale, l'ADN viral entre dans la lignée germinale et les restes là de manière permanente, qui sert de conduit potentiel à la persistance du virus dans les rétablissements pour venir. Cependant, l'infiltration de lignée germinale est rare à cause d'une réaction immunitaire qui empêche les séquences virales de reproduire ou de s'exprimer. Les êtres humains partagent environ 8% de leur ADN avec des virus.

Les koala nous enseignent au sujet de l'immunité de lignée germinale

Les koala sont seuls du fait ils mettent en évidence le viral infection récent de leurs cellules de lignée germinale. Un rétrovirus A (KoRV-A) de koala avait attaqué des koala en Australie, écartant en travers du pays du nord au sud. Il réussit d'un animal à l'autre, par la boîte de vitesses horizontale, et sa présence indique le risque accru de l'infection chlamydiale et du cancer.

La caractéristique la plus remarquable de ce virus, dans la mesure où l'étude des interactions de viral-hôte est impliquée, est la voie qu'elle commence à transformer sa voie en lignée germinale ADN aussi bien. Ceci est vu par la présence de l'ADN viral dans les koala nouveau-nés - qui signifie que l'ADN viral était déjà parvenu à comporter avec succès au génome à l'intérieur des cellules de lignée germinale eux-mêmes. C'est boîte de vitesses verticale appelée.

La présence de ce type d'infiltration active est valeur pour les scientifiques qui veulent voir ce qui se produit réellement au cours du processus du passage d'un virus d'être en dehors de l'hôte (exogène) à une partie reçue du génome (endogène). Ils veulent également observer comment la cellule hôte résiste à ce procédé, à l'aide des procédés immunisés variés. Normalement, c'est un événement rare. Comme résultat, dit le chercheur William Theurkauf, « tellement fondamental, il jamais n'est directement étudié, certainement pas dans un mammifère. Et c'est où le koala entre. » L'observation de ce procédé de passage dans le koala est traitée car une opportunité d'une fois-dans-un-vie de voir réellement comment les êtres humains ont capté certaines séquences comme virale permanentes dans leur ADN.

Dans la plupart des cas, l'ADN viral qui est encastré de manière permanente dans un génome d'hôte détruit ses propriétés infectieuses par des mutations répétées au fil du temps. Le dépistage de ces mutations permet aux séquences d'être datées avec un degré d'exactitude raisonnable. Cependant, dans certains cas, ces séquences virales demeurent fonctionnelles et continuent à effectuer des protéines. Et dans les rares cas, les protéines virales sont avantageuses à l'hôte. Quelques scientifiques présument que le placenta mammifère est en partie dû à l'influence des cotisations rétrovirales à la lignée germinale humaine.

Immunité d'hôte

L'étude regarde des échantillons provenant du testicule, du foie et du cerveau de deux koala dans le sauvage qui a eu KoRV. Elle décrit pas une réaction immunitaire secondaire - immunité adaptative - cette vise particulièrement quelques gènes nuisibles après que la séquence virale soit insérée dans le génome de cellule hôte, mais une réaction immunitaire étendue primaire qui évite cette première constitution elle-même. C'est immunité innée appelée et est énormement utile en gagnant l'heure pour que le fuselage dispense ses défenses, de recense la souche virale et de recruter des forces immunisées plus puissantes et plus spécifiques. La réaction secondaire est ce qui se produit quand les virus pathogènes infectent le fuselage, stimulant la production des anticorps spécifiques contre cette tension particulière du virus. Selon Theurkauf, « le génome a fondamentalement le même système biphasé. » Quelques virus battent ce barrage et entrent leur ADN dans le génome d'hôte.

L'étude actuelle a recensé quelques détails de cette première réaction immunitaire. Elle commence par un mécanisme par lequel la cellule identifie la nature étrangère du KoRV-A inséré, et essaye d'éviter la prolifération des virus en commençant une réaction immunitaire plutôt que la recevant en tant qu'un de ses propres gènes. Theurkauf dit, « nous pensons que nous avons trébuché sur cette réaction innée de reconnaissance. »

Épissure et immunité innée

La nature de cette reconnaissance pivote sur le cas d'une épissure appelée de phénomène dans la transcription de protéine virale. Quand les mammifères fabriquent un produit de gène, la première étape est de produire une pièce d'ARN portant la séquence de nucléotides exacte comme le fait le gène dans l'ADN - une transcription appelée de processus. Cependant, ce l'ARN contient quelques morceaux inutiles de la perspective du codage de protéine. Ces morceaux sont coupés après transcription, et les éléments pertinents restants sont épissés ensemble pour préparer une séquence pour être traduit en gène. Ce procédé de épissure est absent dans la transcription virale - et ceci alerte la cellule de lignée germinale au fait que c'est une séquence étrangère. La réaction est de bloquer des voies de réplication virale.

Theurkauf dit, « juste comme le corps humain lance une réaction immunitaire à l'envahissement viral et les infections bactériennes, nos découvertes proposent que les cellules de lignée germinale montent une crise pour hacher les séquences virales. »

Cependant, quelques gènes mammifères sont également enclins restent unspliced, ou emploient d'autres voies de épissure. Ainsi d'autres mécanismes doivent également être au travail pour expliquer la nature de l'immunité de lignée germinale à l'infiltration rétrovirale. Ceci a besoin de recherche actuelle pour expliquer le plein procédé.

Source:
Journal reference:

Theurkauf, W.E. et al. (2019) The piRNA Response to Retroviral Invasion of the Koala Genome. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2019.09.002. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31008-6

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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