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As coalas protegem suas pilhas do germline contra o ataque retroviral

Em um estudo novo publicado na pilha do jornal, os cientistas encontraram que o ADN da coala está protegido contra o ataque por retroviruses por um tipo especial de resposta imune, que distingue o ADN estrangeiro do genoma do anfitrião e o destrói antes que possa proliferar. Isto que encontra poderia ajudar-nos a compreender ambos como as coalas sobrevivem a estas infecções, e os mecânicos do gene adaptável mudam.

Coala australiana com o joey na árvore de eucalipto
Coala australiana com o joey na árvore de eucalipto. Crédito de imagem: Worldswildlifewonders/Shutterstock

Já sabe-se que todos os animais e pilhas humanas contêm as seqüências do ADN que são compartilhadas por retroviruses, refletindo possivelmente as infecções que ocorreram há muito tempo. Um retrovirus pode introduzir o genoma no ADN da pilha contaminada e depois disso a pilha de anfitrião opera-se com base em comandos do ADN alterado. A incorporação do ácido nucleico viral manteve o processo de mudança vivo em seres humanos e em animais no curso do tempo, permitindo propriedades novas e as características a ser adquiridas pelo anfitrião. Quando os evolutionists consideraram até aqui que estes elementos virais estiveram regulados por pressões da selecção natural, a resposta imune dentro da mostra das pilhas do germline da coala a existência de um caminho original capaz de obstruir o invasor retroviral.

Se as pilhas do germline - a linha celular que causa as pilhas reprodutivas (espermas e ovos) - são envolvidas nesta transcrição retroviral, o ADN viral entra no germline e nas sobras lá permanentemente, que serve como uma canalização potencial para a persistência do vírus nas gerações para vir. Contudo, a infiltração do germline é rara devido a uma resposta imune que impeça que as seqüências virais replicating ou se expressem. Parte humana dos seres aproximadamente 8% de seu ADN com vírus.

As coalas ensinam-nos sobre a imunidade do germline

As coalas são originais que mostram a evidência da infecção viral recente de suas pilhas do germline. Um retrovirus A da coala (KoRV-A) tem atacado coalas em Austrália, espalhando em todo o país do norte ao sul. Passa de um animal a outro, pela transmissão horizontal, e sua presença indica o risco aumentado de infecção e de cancro chlamydial.

A característica a mais notável deste vírus, tanto quanto o estudo de interacções do viral-anfitrião é involvido, é a maneira que está começando fazer também sua maneira no ADN do germline. Isto é visto pela presença do ADN viral em coalas recém-nascidas - que significa que o ADN viral tinha controlado já incorporar com sucesso no genoma dentro das pilhas do germline ele mesmo. Isto é chamado transmissão vertical.

A presença deste tipo de infiltração activa é valiosa para os cientistas que querem ver o que acontece realmente durante o processo de transição de um vírus de ser fora do anfitrião (exógeno) a uma parte aceitada do genoma (endógeno). Igualmente querem observar como a pilha de anfitrião resiste este processo, usando vários processos imunes. Normalmente, este é um evento raro. Em conseqüência, diz o pesquisador William Theurkauf, “tão basicamente, ele é estudado nunca directamente, certamente não em um mamífero. E isso é o lugar aonde a coala entra.” A observação deste processo de transição na coala está sendo tratada porque uma oportunidade da uma vez que-em-um-vida de considerar realmente como os seres humanos pegararam determinado permanent viral-como seqüências em seu ADN.

Na maioria dos casos, o ADN viral que é encaixado permanentemente em um genoma do anfitrião perde suas propriedades infecciosas por mutações repetidas ao longo do tempo. A detecção destas mutações permite que as seqüências sejam datado com um grau de precisão razoável. Contudo, em alguns casos, estas seqüências virais permanecem funcionais e continuam a fazer proteínas. E em exemplos raros, as proteínas virais são benéficas ao anfitrião. Alguns cientistas supor que a placenta mamífera é em parte devido à influência de contribuições retroviral para o germline humano.

Imunidade do anfitrião

O estudo olha amostras do testículo, do fígado e do cérebro de duas coalas no selvagem que teve KoRV. Descreve não uma resposta imune secundária - imunidade adaptável - essa visa especificamente alguns genes prejudiciais depois que a seqüência viral é introduzida no genoma da pilha de anfitrião, mas uma resposta imune ampla preliminar que impeça esta incorporação inicial própria. Isto é chamado imunidade inata e é enorme útil em ganhar a hora para que o corpo organize suas defesas, identifique a tensão de vírus e recrute umas forças imunes mais poderosas e mais específicas. A resposta secundária é o que ocorre quando os vírus patogénicos contaminam o corpo, estimulando a produção de anticorpos específicos contra essa tensão particular do vírus. De acordo com Theurkauf, “o genoma tem basicamente o mesmo sistema bifásico.” Alguns vírus batem esta barreira e obtêm seu ADN no genoma do anfitrião.

O estudo actual identificou alguns detalhes desta resposta imune inicial. Começa com um mecanismo por meio de que a pilha reconhece a natureza estrangeira do KoRV-A introduzido, e tenta impedir a proliferação dos vírus iniciando uma resposta imune um pouco do que aceitando a como um de seus próprios genes. Theurkauf diz, “nós pensamos que nós tropeçamos nesta resposta inata do reconhecimento.”

Emenda e imunidade inata

A natureza deste reconhecimento gira na ocorrência de um fenômeno chamado emendar na transcrição viral da proteína. Quando os mamíferos produzem um produto do gene, a primeira etapa é produzir uma parte de RNA que carrega a seqüência de nucleotide exacta como o gene dentro do ADN faz - um processo chamado transcrição. Contudo, este RNA contem alguns bits desnecessários da perspectiva da codificação da proteína. Estes bits são cortados depois da transcrição, e as peças relevantes restantes são emendadas junto para fazer uma seqüência pronta para ser traduzido em um gene. Este processo de emenda é ausente na transcrição viral - e este alerta a pilha do germline ao facto de que esta é uma seqüência estrangeira. A resposta é obstruir caminhos virais da réplica.

Theurkauf diz, “apenas como o corpo humano lança uma resposta imune a invadir viral e as infecções bacterianas, nossos resultados sugerem que as pilhas do germline montem um ataque para desbastar acima as seqüências virais.”

Contudo, alguns genes mamíferos são igualmente inclinados permanecem unspliced, ou usam outros caminhos de emenda. Assim outros mecanismos devem igualmente estar no trabalho para explicar a natureza da imunidade do germline à infiltração retroviral. Isto precisa pesquisa em curso de explicar o processo completo.

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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