Η πανδημία COVID-19 έχει υπογραμμίσει την επείγουσα ανάγκη για την επιστήμη να συνεχίσει να αποκαλύπτει πώς μολύνουν οι ιοί και πώς το ανοσοποιητικό σύστημα ανταποκρίνεται σε τέτοιες απειλές.
Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια του Σαν Ντιέγκο που μελετούν τον τρόπο με τον οποίο τα μικρά σκουλήκια αμύνονται έναντι των παθογόνων, ανακάλυψαν ένα γονίδιο που λειτουργεί ως η πρώτη γραμμή απόκρισης ενός κυττάρου κατά μόλυνση. Ο μεταδιδακτορικός μελετητής του Division of Biological Sciences Vladimir Lažetić, η καθηγήτρια Emily Troemel και οι συνάδελφοί τους στο UC San Diego και στο Grossman School of Medicine του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης προσδιόρισαν τον βασικό ρόλο της «ZIP-1», μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται μεταγραφικός παράγοντας, η οποία βοηθά στη μετατροπή του γενετικού πληροφορίες από το DNA στο αγγελιοφόρο RNA.
Το πόρισμα, που δημοσιεύτηκε στις 10 Ιανουαρίου στο Επικοινωνίες για τη φύση, θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στον εντοπισμό παρόμοιων γονιδίων που ελέγχουν τις ανοσολογικές αποκρίσεις στη μόλυνση στους ανθρώπους.
«Κατανοώντας καλύτερα την ανοσία έναντι της ιογενούς λοίμωξης, μπορούμε να εντοπίσουμε νέους τρόπους θεραπείας της ιογενούς λοίμωξης», δήλωσε ο Troemel, καθηγητής στο Τμήμα Κυτταρικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας. «Ο νέος αντιιικός παράγοντας που εντοπίσαμε μας δίνει καλύτερη αντιμετώπιση της ανοσίας και του τρόπου με τον οποίο τα σκουλήκια καταπολεμούν ιογενείς λοιμώξεις. Τα σκουλήκια αντιλαμβάνονται έναν ιό RNA με τρόπο παρόμοιο με τον τρόπο που οι άνθρωποι αισθάνονται έναν ιό RNA όπως ο κοροναϊός».
Οι ερευνητές μελέτησαν το Caenorhabditis elegans, ένα μικροσκοπικό στρογγυλό σκουλήκι με διαφανές σώμα που επιτρέπει στους επιστήμονες να παρακολουθούν στενά πώς μια μόλυνση εισβάλλει σε ένα ζωντανό ζώο. Ο Lažetić χρησιμοποίησε μια μέθοδο παρακολούθησης φθορισμού για να προσδιορίσει ποια μέρη των κυττάρων του στρογγυλού σκουληκιού εμπλέκονται σε μια απόκριση μόλυνσης. Έμεινε έκπληκτος όταν διαπίστωσε ότι το ZIP-1 εμφανίστηκε τόσο νωρίς στη διαδικασία άμυνας. Εκτός από τους ιούς, το ZIP-1 ξεκίνησε άμυνες έναντι της μόλυνσης από μύκητα που εισβάλλουν κύτταρα επίσης, αποκάλυψαν τα δεδομένα.
«Διαπιστώσαμε ότι το υποσύνολο γονιδίων που ελέγχεται από το ZIP-1 είναι σημαντικό για την ανοσία, αλλά όχι για κάποιους άλλους φαινότυπους που βλέπουμε σε άλλα ζώα που το έχουν ενεργοποιήσει ανοσολογική απόκριση», είπε ο Lažetić, ο οποίος σημείωσε ότι το όνομα ZIP-1 προέρχεται από την προβλεπόμενη δομή του που μοιάζει με φερμουάρ. C. elegans, άρα υπάρχουν δεσμοί που μπορούν να γίνουν με την ανθρώπινη ανοσία».
Για τον Troemel, η πιο εκπληκτική πτυχή των αποτελεσμάτων ήταν η διαπίστωση ότι το ZIP-1 δρα ως κεντρικός κόμβος για την ανοσολογική απόκριση έναντι μιας σειράς απειλών.
«Ένας ιός, ένας μύκητας και θερμικό στρες είναι όλα τόσο διαφορετικά, αλλά διαπιστώσαμε ότι όλοι περνούν από τον ίδιο κεντρικό κόμβο ZIP-1 για να ενεργοποιήσουν ένα σύνολο γονιδίων του ανοσοποιητικού», είπε ο Troemel. «Η κατανόηση του πρώιμου ρόλου του ZIP-1 είναι σημαντική γιατί γνωρίζουμε ότι Ο χρόνος είναι τόσο σημαντικός όσον αφορά την ανοσολογική απόκριση. Αυτό είναι ένα από τα μαθήματα που μάθαμε με τον COVID. Εάν έχετε πρώιμη απόκριση ιντερφερόνης, αυτό τείνει να συσχετίζεται πολύ καλά με την καταπολέμηση της λοίμωξης».
Το εργαστήριο του Troemel διερευνά τώρα περαιτέρω τις λεπτομέρειες της ανακάλυψης, συμπεριλαμβανομένης της διερεύνησης του τρόπου με τον οποίο ο υποδοχέας που χρησιμοποιούν τα σκουλήκια για να αισθανθούν ιός, ο οποίος είναι παρόμοιος με έναν υποδοχέα που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι στην ανοσολογική απόκριση, επικοινωνεί με το ZIP-1 στη διαδικασία άμυνας.
«Οι επαναστάσεις στη βιολογία πολλές φορές προέρχονται από την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο απλοί οργανισμοί αντιμετωπίζουν απειλές όπως η μόλυνση», είπε ο Troemel. «Μελέτες που μπορεί να φαίνονται αφηρημένες μπορούν να οδηγήσουν σε πρωτοποριακές ανακαλύψεις».
Vladimir Lažetić et al, Ο μεταγραφικός παράγοντας ZIP-1 προάγει την αντίσταση στην ενδοκυτταρική μόλυνση στο Caenorhabditis elegans, Επικοινωνίες για τη φύση (2022). DOI: 10.1038/s41467-021-27621-w
Παρέχεται από
Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια – Σαν Ντιέγκο
Παραπομπή: Οι επιστήμονες προσδιορίζουν το γονίδιο zip-1 ως αμυντικό κόμβο πρώτης γραμμής στα σκουλήκια (2022, 17 Ιανουαρίου) που ανακτήθηκε στις 17 Ιανουαρίου 2022 από τη διεύθυνση https://phys.org/news/2022-01-scientists-zip-gene-first- line-defense.html
Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.