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Os pesquisadores identificam o gene chave necessário para que as pilhas consumam e destruam vírus

Uma equipe conduzida por pesquisadores do sudoeste de UT identificou um gene chave necessário para que as pilhas consumam e destruam vírus. Os resultados, relatados hoje em linha na natureza, podiam conduzir às maneiras de manipular este processo para melhorar a capacidade do sistema imunitário para combater infecções virais, tais como aquelas que abastecem a pandemia COVID-19 em curso.

Os cientistas têm sabido por muito tempo que as pilhas usam um processo chamado autophagy para se livrar de material indesejável. Autophagy, que traduz como “auto-comendo,” envolve isolar o lixo celular nas vesículas de duas camadas chamadas os autophagosomes, que são fundidos então com as vesículas único-mergulhadas conhecidas como lisosomas para degradar para dentro os materiais e para os recicl em blocos de apartamentos para outros usos.

Este processo ajuda pilhas a rejeitar os organelles e complexos velhos ou defeituosos da proteína, bactérias, e invasores virais. Para uma variedade de tarefas celulares da recusa, os pesquisadores identificaram os caminhos claros por que as pilhas iniciam e regulam autophagy.

Mas foi obscura até agora, dong de Xiaonan do líder do estudo das notas, Ph.D., autor principal do estudo e professor adjunto da medicina interna em UTSW, se um caminho original visou especificamente vírus para autophagy.

Nisto a pesquisa a mais atrasada, o dong e seus colegas manipularam pilhas humanas contaminados por vírus diferentes para esgotar individualmente mais de 18.000 genes diferentes, examinando seus efeitos em autophagy.

Como seus modelos iniciais, os pesquisadores contaminaram pilhas com tipo do vírus de palavra simples de herpes - 1 (HSV-1), que causa sores frios e infecções de transmissão sexual, e vírus de Sindbis, que causa uma doença mosquito-carregada a mais comum nas partes de África, de Egipto, do Médio Oriente, das Filipinas, e de Austrália.

A investigação da equipe identificou 216 genes que parecem jogar um papel em autophagy viral. Para reduzir sua busca aos actores importantes, a bioinformática usada pesquisadores para analisar processos que biológicos estes genes regulam.

Afiaram rapidamente dentro em um gene chamado classificar o nexin 5 (SNX5), que produz uma proteína que as ajudas recicl proteínas membrana-ancoradas plasma dos endosomes, classificando os organelles nas pilhas que ferry frequentemente pilhas exteriores isoladas materiais em seu interior.

Porque os vírus incorporam frequentemente pilhas com este caminho, a equipe raciocinou, SNX5 poderia ser importante para seu autophagy.

Quando os cientistas fecharam SNX5 em pilhas humanas, a capacidade das pilhas para executar autophagy em vírus de HSV-1 e de Sindbis diminuiu significativamente - contudo, sua capacidade para activar autophagy como parte da limpeza celular normal ou para a remoção das bactérias ficada intacto, sugerindo que este gene estivesse usado especificamente para autophagy viral.

Este efeito persistiu para diversos outros vírus, incluindo Zika, o Nilo ocidental, o chikungunya, o poliovírus, o Coxsackievirus B3, e a gripe A, sugerindo que SNX5 fosse parte de um mecanismo geral para autophagy através de uma escala larga dos vírus.

Umas experiências mais adicionais mostraram aquela que suprime da susceptibilidade SNX5 extremamente aumentada à infecção em ambas as pilhas laboratório-crescidas e em animais adultos e juvenis. Contudo, quando estas pilhas foram contaminadas pelos vírus manipulados para suprimir sua capacidade para induzir autophagy, foram poupadas pela maior parte.

Junto, explica o dong, estes resultados sugerem que as pilhas tenham um caminho original para autophagy viral que tem provavelmente SNX5 no leme. Isto que encontra resolve não somente um mistério de longa data na biologia básica, adiciona, mas poderia eventualmente conduzir às maneiras novas de lutar infecções virais.

A maioria de métodos actuais visam vírus com suas fraquezas individuais - uma aproximação que necessite desenvolver uma estratégia original para cada tipo viral.

Aprendendo como as pilhas pegam naturalmente e degradam vírus. nós poderíamos descobrir as maneiras de aumentar este processo, criando uma estratégia mais geral para a terapêutica antivirosa tornando-se do largo-espectro que combatem uma disposição de infecções virais diferentes.”

Dong de Xiaonan, PhD, líder do estudo e autor principal do estudo, professor adjunto da medicina interna, centro médico do sudoeste da Universidade do Texas

os Co-líderes deste esforço de pesquisa eram o Beth atrasado Levine, M.D., director anterior do centro para a pesquisa de Autophagy e o professor da medicina interna e da microbiologia em UT do sudoeste, e Ramnik J. Xavier, M.D., professor de Kurt Isselbacher de medicina na Faculdade de Medicina de Harvard e em um membro do núcleo do instituto largo do MIT e do Harvard.

Levine, um líder mundialmente famoso no estudo de autophagy, morreu em junho. Igualmente era um investigador com o Howard Hughes Medical Institute e um membro da Academia Nacional das Ciências. Em UT do sudoeste, guardarou a cadeira distinguida Sprague de Charles na ciência biomedicável.

“Este é um estudo bonito que uns cimentos mais adicionais o legado do Dr. Levine e trabalhem de seus membros do laboratório,” diz Julie Pfeiffer, Ph.D., professor da microbiologia em UTSW e um contribuinte ao estudo que guardara o Kern e o professorado do Conselho de Pesquisa do presidente de Marnie Wildenthal na ciência médica.