Forscher haben entdeckt , dass ein bekanntes Qualitätskontrollmechanismusin der menschlichen , tierischen und pflanzlichen Zellen vor Viren aktiv ist. Sie denken, es könnte eine der ältesten Abwehrmechanismen gegen Viren in der Evolutionsgeschichte darstellen .
Wenn es um die Abwehr von Viren geht, hat das Immunsystem eine Waffenarsenal zur Verfügung, einschließlich Killerzellen , Antikörper und Botenstoffe , um nur einige zu nennen . Wenn ein Erreger greift den Körper , aktiviert das Immunsystem in der Regel die entsprechenden Mechanismen . Jedoch einige der Mechanismen müssen nicht ausgelöst werden ; sie sind wie ein stehendes Heer ständig aktiv . Forscher der ETH Zürich, in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern von der Universität Bern, haben nun eine neue Form dieser sogenannten angeborenen Immunabwehr. Sie haben gezeigt , dass sie gegen bestimmte Viren wirkt mit einem Genom in Form von Einzelstrang , positive Sense-RNA . Viele bekannte Pathogene wie Hepatitis C , durch Zecken übertragene Gehirnentzündung . Polio . SARS . Gelbfieber und Dengue- Fieber Viren gehören zu dieser Gruppe , sowie Potyviren , einer Gruppe von Pflanzenviren , die schwere Schäden an wirtschaftlich bedeutenden Kulturen verursachen können.
Forscher von Ari Helenius , Professor für Biochemie an der ETH Zürich , führte entdeckte den Mechanismus während ihrer Forschung mit menschlichen Zellen in Zellkultur und eines Modells Virus, das häufig in der Grundlagenforschung , der Semliki-Forest- Virus verwendet wird. In einem umfangreichen Screening-Prozess , wandte sich die Forscher einzelne Gene im Wirtszellen ; sie entdeckten, dass die Zellen empfindlicher gegenüber einer Infektion durch das Virus , wenn die Gene von einem zellularen Qualitätskontrolle und Regelungssystem für RNA , wie NMD ( Nonsense-vermittelten mRNA-Zerfall ) bekannt sind, wurden abgeschaltet .
Viren als falsch zelluläre RNA identifiziert
In einer parallelen Groß Screening Anstrengungen , Olivier Voinnet , Professor für RNA- Biologie an der ETH Zürich , und seine Kollegen festgestellt, dass dieser Mechanismus auch gegen Viren wirken in Pflanzen. Sie nutzten die Modellpflanze Arabidopsis thaliana und Kartoffelvirus X für ihre Untersuchung . Helenius und Voinnet Gruppen haben ihre zwei Forschungsarbeiten an menschlichen Zellen und Pflanzen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Cell Host veröffentlicht
Die NMD -System ist seit einiger Zeit in der Biologie als Qualitätskontrolle und Regulationsmechanismus , die nicht korrekt hergestellt und nicht-funktionalen Boten-RNA -Moleküle in Zellen eliminiert bekannt. Allerdings zeigen die neuen Studien , dass dieses System dient auch eine zweite Funktion : Es sorgt dafür, dass das Genom bestimmter RNA-Viren abgebaut wird , was sie von der Replikation in Wirtszellen zu verhindern . " Die RNA-Genom dieser Viren trägt gewisse Ähnlichkeiten zu falschen Boten-RNA -Moleküle in menschlichen , tierischen und pflanzlichen Zellen und als solche von der NMD -System identifiziert ", erklärt Giuseppe Balistreri , Post-Doc- Fellow und Erstautor einer der beiden Studien .
Älteste Abwehrmechanismus
Die Forscher glauben, dass die NMD -System bietet eine erste Verteidigungslinie gegen eine Infektion durch diese Klasse von Viren. " Der Mechanismus greift das virale Genom unmittelbar bevor es in der Wirtszelle zu vermehren ", sagen beide Helenius und Voinnet . Die ETH-Forscher glauben auch, dass es sich um eine der ältesten Abwehrmechanismen gegen Viren in der Evolutionsgeschichte , wie der NMD -System ist so grundlegend , dass es in allen höheren Organismen ; das heißt Menschen, Tiere, Pflanzen und Pilze .
Jedoch ist der Mechanismus nicht zu 100 Prozent effizient. " Wenn es so wäre , dann RNA-Viren würden nicht existieren ", sagt Helenius . Stattdessen haben die Viren Möglichkeiten, um zu vermeiden, entwickelt oder aktiv zu unterdrücken, die NMD -System , da beide ETH-Forschungsgruppenin ihren jeweiligen Studien deuten darauf hin . "Viren und ihre Techniker sind in einem endlosen Kampf , von denen die NMD -System ist ein unvermutet noch wesentlicher Bestandteil engagiert ", sagt Voinnet . " In diesem Kampf , die NMD -Mechanismus wahrscheinlich dazu beigetragen, die Genome von RNA-Viren zu gestalten wie wir es heute sehen. "