Beberapa Virus dan Mikroba Berbaring Menunggu 'Menonton' Anda

virus bersembunyi di bodt 9 17
 Fag dapat merasakan kerusakan DNA bakteri, yang memicu mereka untuk bereplikasi dan melompat. Desain Sel/iStock melalui Getty Images Plus

Setelah lebih dari dua tahun pandemi COVID-19, Anda mungkin membayangkan virus sebagai bola berduri jahat – pembunuh tak berakal yang masuk ke sel dan membajak mesinnya untuk membuat trilyun salinan dirinya sendiri sebelum meledak. Untuk banyak virus, termasuk virus corona yang menyebabkan COVID-19, julukan "pembunuh tanpa pikiran" pada dasarnya benar.

Tapi ada lebih banyak biologi virus daripada yang terlihat.

Ambil HIV, virus yang menyebabkan AIDS. HIV adalah retrovirus yang tidak langsung melakukan pembunuhan saat memasuki sel. Sebaliknya, itu mengintegrasikan dirinya ke dalam kromosom Anda dan kedinginan, menunggu saat yang tepat untuk memerintahkan sel untuk membuat salinannya dan meledak untuk menginfeksi sel kekebalan lainnya dan akhirnya menyebabkan AIDS.

Persisnya saat HIV menunggu masih bidang studi aktif. Tetapi penelitian tentang virus lain telah lama mengisyaratkan bahwa patogen ini bisa sangat "bijaksana" dalam membunuh. Tentu saja, virus tidak bisa berpikir seperti Anda dan saya. Namun, ternyata, evolusi telah memberi mereka beberapa mekanisme pengambilan keputusan yang cukup rumit. Beberapa virus, misalnya, akan memilih untuk meninggalkan sel tempat mereka tinggal jika mereka mendeteksi kerusakan DNA. Bahkan virus, tampaknya, suka tinggal di kapal yang tenggelam.

My laboratorium telah mempelajari biologi molekuler bakteriofag, atau singkatnya fag, virus yang menginfeksi bakteri, selama lebih dari dua dekade. Baru-baru ini, rekan-rekan saya dan saya telah menunjukkan bahwa fag dapat mendengarkan sinyal seluler utama untuk membantu mereka dalam pengambilan keputusan. Lebih buruk lagi, mereka dapat menggunakan "telinga" sel itu sendiri untuk mendengarkan mereka.

Melarikan diri dari kerusakan DNA

Jika musuh dari musuh Anda adalah teman Anda, fag tentu saja adalah teman Anda. Fag mengendalikan populasi bakteri di alam, dan dokter semakin menggunakannya untuk mengobati infeksi bakteri yang tidak berespon terhadap antibiotik.

Fag yang dipelajari terbaik, lambda, bekerja sedikit seperti HIV. Saat memasuki sel bakteri, lambda memutuskan apakah akan mereplikasi dan membunuh sel secara langsung, seperti kebanyakan virus, atau mengintegrasikan dirinya ke dalam kromosom sel, seperti yang dilakukan HIV. Jika yang terakhir, lambda tidak berbahaya bereplikasi dengan inangnya setiap kali bakteri membelah.

Video ini menunjukkan fag lambda yang menginfeksi E. coli.

 

Tapi, seperti HIV, lambda tidak hanya duduk diam. Ia menggunakan protein khusus yang disebut CI seperti stetoskop untuk mendengarkan tanda-tanda kerusakan DNA di dalam sel bakteri. Jika DNA bakteri dikompromikan, itu berita buruk bagi fag lambda yang bersarang di dalamnya. DNA yang rusak mengarah langsung ke tempat pembuangan evolusi karena tidak berguna bagi fag yang membutuhkannya untuk bereproduksi. Jadi lambda menyalakan gen replikasinya, membuat salinan dirinya sendiri dan keluar dari sel untuk mencari sel yang tidak rusak untuk diinfeksi.

Menyadap sistem komunikasi sel

Beberapa fag, alih-alih mengumpulkan intel dengan protein mereka sendiri, mengetuk sensor kerusakan DNA sel yang terinfeksi: LexA.

Protein seperti CI dan LexA adalah faktor transkripsi yang menghidupkan dan mematikan gen dengan mengikat pola genetik tertentu dalam buku instruksi DNA yaitu kromosom. Beberapa fag seperti Coliphage 186 telah menemukan bahwa mereka tidak memerlukan protein CI virus mereka sendiri jika mereka memiliki urutan DNA pendek dalam kromosom mereka yang dapat diikat oleh bakteri LexA. Setelah mendeteksi kerusakan DNA, LexA akan mengaktifkan gen replikasi-dan-bunuh fag, yang pada dasarnya menggandakan sel untuk melakukan bunuh diri sambil membiarkan fag melarikan diri.


 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

Para ilmuwan pertama kali melaporkan peran CI dalam pengambilan keputusan fag di 1980s dan trik kontra intelijen Coliphage 186 di akhir tahun 1990-an. Sejak itu, ada beberapa laporan lain tentang fag yang menyadap sistem komunikasi bakteri. Salah satu contohnya adalah fag phi29, yang memanfaatkan faktor transkripsi inangnya untuk mendeteksi kapan bakteri bersiap untuk menghasilkan spora, atau sejenis telur bakteri mampu bertahan di lingkungan yang ekstrem. Phi29 menginstruksikan sel untuk mengemas DNA-nya ke dalam spora, membunuh bakteri yang bertunas begitu spora berkecambah.

Faktor transkripsi menghidupkan dan mematikan gen.

 

Dalam kami baru-baru ini menerbitkan penelitian, rekan saya dan saya menunjukkan bahwa beberapa kelompok fag telah secara independen mengembangkan kemampuan untuk memasuki sistem komunikasi bakteri lain: protein CtrA. CtrA mengintegrasikan beberapa sinyal internal dan eksternal untuk menggerakkan proses perkembangan yang berbeda pada bakteri. Kunci di antaranya adalah produksi pelengkap bakteri yang disebut flagela dan pili. Ternyata, fag ini menempel pada pili dan flagela bakteri untuk menginfeksi mereka.

Hipotesis utama kami adalah bahwa fag menggunakan CtrA untuk menebak kapan akan ada cukup banyak bakteri di dekat pili dan flagela olahraga yang dapat dengan mudah mereka infeksi. Trik yang cukup cerdas untuk "pembunuh yang tidak berakal".

Ini bukan satu-satunya fag yang membuat keputusan rumit – semua tanpa manfaat bahkan memiliki otak. Beberapa fag yang menginfeksi Basil bakteri menghasilkan molekul kecil setiap kali mereka menginfeksi sel. Fag dapat merasakan molekul ini dan menggunakannya untuk menghitung jumlah infeksi fag berlangsung di sekitar mereka. Seperti penyerbu asing, jumlah ini membantu memutuskan kapan mereka harus mengaktifkan gen ulangan-dan-bunuh mereka, membunuh hanya ketika inang relatif berlimpah. Dengan cara ini, fag memastikan bahwa mereka tidak pernah kehabisan inang untuk menginfeksi dan menjamin kelangsungan hidup jangka panjang mereka sendiri.

Melawan kontra intelijen virus

Anda mungkin bertanya-tanya mengapa Anda harus peduli dengan operasi kontra intelijen yang dijalankan oleh virus bakteri. Sementara bakteri sangat berbeda dari manusia, virus yang menginfeksi mereka adalah tidak jauh berbeda dari virus yang menginfeksi manusia. Kurang lebih setiap trik dimainkan oleh fag kemudian terbukti digunakan oleh virus manusia. Jika fag dapat menyadap saluran komunikasi bakteri, mengapa virus manusia tidak dapat menyadap saluran komunikasi Anda?

Sejauh ini, para peneliti tidak tahu apa yang bisa didengar oleh virus manusia jika mereka membajak jalur ini, tetapi banyak pilihan muncul di benak. Saya percaya bahwa, seperti fag, virus manusia berpotensi dapat menghitung jumlahnya untuk menyusun strategi, mendeteksi pertumbuhan sel dan pembentukan jaringan, dan bahkan memantau respons imun. Untuk saat ini, kemungkinan ini hanya spekulasi, tetapi penyelidikan ilmiah sedang berlangsung.

Memiliki virus yang mendengarkan percakapan pribadi sel Anda bukanlah gambar yang paling bagus, tetapi bukan tanpa lapisan perak. Seperti yang diketahui dengan baik oleh badan-badan intelijen di seluruh dunia, kontra-intelijen hanya bekerja jika itu terselubung. Setelah terdeteksi, sistem dapat dengan mudah dieksploitasi untuk memberi informasi yang salah kepada musuh Anda. Demikian pula, saya percaya bahwa terapi antivirus di masa depan mungkin dapat menggabungkan artileri konvensional, seperti antivirus yang mencegah replikasi virus, dengan tipu daya perang informasi, seperti membuat virus percaya bahwa selnya adalah milik jaringan yang berbeda.

Tapi, diam, jangan beri tahu siapa pun. Virus bisa mendengarkan!Percakapan

Tentang Penulis

Ivan Eril, Associate Professor Ilmu Biologi, Universitas Maryland, Baltimore County

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.


Rekomendasi Buku: Kesehatan

Buah Segar CleanseBuah Segar Cleanse: Detox, Menurunkan Berat Badan dan Restore Kesehatan Anda dengan Makanan Paling Enak Alam [Paperback] oleh Leanne Hall.
Menurunkan berat badan dan merasa berseri sehat saat membersihkan tubuh Anda dari racun. Buah Segar Cleanse menawarkan semua yang Anda butuhkan untuk sebuah detoks mudah dan kuat, termasuk hari demi hari program, lezat resep, dan saran untuk transisi dari pembersihan tersebut.
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.

Berkembang MakananBerkembang Makanan: 200 Nabati Resep untuk Kesehatan Puncak [Paperback] oleh Brendan Brazier.
Membangun di atas mengurangi stres, filsafat kesehatan-meningkatkan gizi diperkenalkan dalam panduan gizi diakui nya vegan Berkembang, Profesional Ironman triatlon Brazier Brendan sekarang ternyata perhatiannya pada piring makan Anda (sarapan mangkuk dan baki makan siang juga).
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.

Kematian oleh Kedokteran oleh Gary NullKematian oleh Kedokteran oleh Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio dan Carolyn Dean
Lingkungan medis telah menjadi labirin rumah sakit saling perusahaan,, dan papan pemerintah direksi, disusupi oleh perusahaan obat. Zat yang paling beracun yang sering disetujui pertama, sementara pengobatan alami akan lebih ringan dan lebih diabaikan karena alasan keuangan. Ini mati oleh obat.
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.


Anda Mungkin Juga Suka

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

BAHASA YANG TERSEDIA

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

PALING BACA

dapatkah anjing melihat warna3 1 10
Bisakah Anjing Benar-Benar Melihat Warna?
by Nancy Dreschel
Anjing benar-benar melihat dunia secara berbeda dari manusia, tetapi mitos bahwa pandangan mereka hanya…
manfaat meditasi 1 12
Meditasi dan Perhatian Penuh Mungkin Sama Efektifnya dengan Obat untuk Mengobati Kondisi Tertentu
by Hillary A.Marusak
Banyak orang melihat tren diet atau rejimen olahraga baru – seringkali dengan manfaat yang dipertanyakan – untuk mendapatkan…
dua orang bekerja di atap
Semakin Anda Merasa Aman, Semakin Kurang Aman Anda Berperilaku
by Yesus M. de la Garza dkk
Intervensi yang dirancang untuk membuat orang tetap aman dapat memiliki efek samping yang tersembunyi. Dengan peningkatan…
01 13 pesimis mati karena tahu mereka benar 4907278 1920
Pesimis Meninggal Mengetahui Mereka Benar - Orang Optimis Berkembang
by Matthew Dicks
Sebagai jiwa yang kreatif, dan seseorang yang mengejar impian Anda, Anda tidak boleh menjadi seorang pesimis.
garis besar kepala wanita dengan rantai dan gembok di dalamnya
Buka Kreativitas Anda Meskipun Anda Berpikir Anda Tidak Kreatif
by Lily Zhu
Banyak orang percaya bahwa berpikir kreatif itu sulit – bahwa kemampuan untuk menghasilkan ide dalam…
seorang wanita menyeimbangkan serangkaian piring pada tongkat
Cara Menyeimbangkan Dunia Anda dan Mempertahankan Kehidupan yang Seimbang
by MaryAnn DiMarco
Saya suka berpikir untuk menjadi seimbang seperti merawat satu set besar piring berputar di ujung…
kura-kura di langit dengan Planet Bumi sebagai cangkangnya
Siap dan Bersedia: Pentingnya Tampil
by Maureen J. St. Germain
Kita melihat banyak hal di sekitar kita yang kita tahu tidak dapat bertahan—cara lama dalam melakukan atau memikirkan…
pekerjaan hijau 1 6
Pekerjaan Ramah Lingkungan Sedang Melonjak Tapi Hanya Sedikit yang Memiliki Pelatihan untuk Mengisinya
by Christopher Boone dan Karen C. Seto
Pengusaha semakin mencari keterampilan itu. Kami menganalisis iklan pekerjaan dari basis data global dan…

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.