Когда вирусы помогают иммунитету

Спящие вирусные последовательности в ДНК иммунных клеток помогают им запустить синтез антител в ответ на появления в организме чужеродных молекул.

Антитела нужны иммунной системе, чтобы ловить чужеродные молекулы, а вместе с ними и их носителей, вирусов и бактерий. Странно было бы ожидать, что сами патогены будут помогать иммунным клеткам производить оружие против них. Но для природы нет ничего невозможного – исследователи из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса под руководством нобелевского лауреата Брюса Бейтлера (Bruce Beutler) выяснили, как эндогенные ретровирусы помогают B-клеткам синтезировать антитела.

Геном ретровирусов представлен РНК, и, когда вирус попадает в клетку, он первым делом с помощью фермента обратной транскриптазы синтезирует ДНК на РНК-шаблоне. Эта вирусная ДНК встраивается в клеточный геном, после чего на ней синтезируется масса молекул вирусных РНК, которые, в свою очередь, служат шаблонами для производства вирусных белков. Всё заканчивается тем, что РНК упаковывается в вирусные частицы, которые выходят наружу.

Но бывает так, что клетка подавляет синтез вирусных РНК, так что вирус, встроившись в ДНК хозяина, теряет способность размножаться. Его геном становится своеобразным грузом, который будет переходить от родительской клетки к дочерней. И если проанализировать, например, геном млекопитающих, то можно обнаружить множество ретровирусных последовательностей, которые в большинстве своём неактивны – после того, как клетки запрещают синтезировать на них РНК, они ещё и многократно мутируют, так что, в конце концов, становятся совершенно безопасным и неактивным генетическим мусором. 

 

Однако B-клетки, как оказалось, смогли извлечь свою выгоду из мусорной вирусной ДНК. Выгода связана с так называемыми антигенами TI-2. Под антигеном понимают любую молекулу, которая вызывает подозрение у иммунитета и заставляет его принять соответствующие меры. Это может быть чужеродный белок, или липополисахаридная оболочка бактериальной клетки или вирусной частицы. Но разные антигены иммунитет «видит» по-разному. Если речь идёт о белке, то для выработки антител против него необходима помощь специальных клеток Т-хелперов: они берут сомнительный белок и в буквальном смысле показывают его В-клеткам, которые запускают синтез антител против продемонстрированной им молекулы.

Однако антигены TI-сортов, в том числе и TI-2, которые представляют собой крупные полисахаридные фрагменты с повторяющимися участками в молекулярной структуре, В-клетки могут чувствовать сами, без посредников. Известно, что TI-2 взаимодействуют во множестве точек с рецепторами В-клеток, но что происходит дальше, как запускается синтез иммуноглобулинов, до сих пор было непонятно. 


Исследования Бейтлера и его коллег начались с поиска мутаций у мышей, чей иммунитет не видел TI-2 антигены. Оказалось, что у таких животных были испорчены сигнальные пути, реагирующие на чужие РНК и ДНК в цитоплазме. Но зачем B-клеткам для синтеза антител нужны РНК и ДНК-сигналы? В статье в Science авторы пишут, что антигены TI-2 включали синтез РНК на всех ретровирусных последовательностях, спящих в клеточном геноме. В клетке появлялось много вирусной РНК, на которой синтезировалась ДНК. Синтез вирусных нуклеиновых кислот и синтез антител были связаны самым непосредственным образом. Если в В-клетках отключали фермент обратную транскриптазу (которая делает ДНК на РНК-шаблоне), синтез иммуноглобулинов сильно падал. Но и тогда всё равно оставался запасной путь активации: срабатывал один митохондриальный антивирусный белок, который чувствовал именно РНК, и давал сигнал к синтезу антител. То есть даже без ретровирусной ДНК клетка могла ответить на антигенный сигнал.

Эксперименты ставили на иммунной системе мышей, и, если результаты подтвердятся на человеке, это будет иметь большие последствия для медицины. Ведь, например, антиВИЧ-терапия предполагает подавление обратной транскриптазы вируса иммунодефицита – но ведь тогда отключается и обратная транскриптаза В-клеток, которая, как видим, очень важна для реакции на инфекцию. Вполне возможно, что помощь в синтезе антител – не единственная функция эндогенных ретровирусов, спящих в ДНК, и в дальнейших исследованиях могут обнаружиться другие способы того, как наши клетки и клетки животных научились использовать бывших паразитов к своей выгоде.

Newsland.ru

Комментарии пользователей:
Написал: Kamron,
2016-06-22 в 5:49
0
Woah nelly, how about them apespl!
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Другие новости раздела:
Всю историю вирусных инфекций человека научились видеть по одной капле крови | Конец света в новостях
Микробиологи представили новую технологию VirScan, которая позволяет по одной капле крови определить все вирусы, с которыми человек сталкивался на протяжении своей жизни. О VirScan сообщает журнал Science. Новая технология представляет собой мощный и недорогой (25 долларов) инструмент для изучения ..
2015-06-05
1670
У берегов Чили найден самый большой вирус | Конец света в новостях
Биологи обнаружили самый большой из известных на настоящий момент вирусов. Его анализ позволил установить, что гигантские вирусы, скорее всего, произошли от одноклеточных организмов. Новый вирус, обнаруженный недалеко от побережья Чили, получил имя Megavirus chilensis. Его геном содержит 1 миллион ..
2011-10-12
4790
5
Гигантский вирус озадачил исследователей | Конец света в новостях
Известный датский морской биолог Том Фенчель (Tom Fenchel) даже и не подозревал, что выпускает в мир чемпиона, когда в 1955-м году, сидя вместе со своими студентами в кафетерии родного города Ренберг, придумывал для только что открытого им морского жгутиконосца имя Cafeteria roenbergensis. Тем более, ..
2010-10-26
3835
0
Древний вирус с Колымы оживят французские ученые | Конец света в новостях
Французские ученые собираются вернуть к жизни гигантский вирус, обнаруженный в вечной мерзлоте под Колымой. Специалисты планируют разморозить Mollivirus sibericum возрастом около 30 тысяч лет и выяснить, способен ли он причинить вред животным или человеку. Об этом со ссылкой на журнал Proceedings of the National ..
2015-09-09
1527
Эмбрион человека находится под вирусной защитой | Конец света в новостях
Человеческий зародыш был бы совсем беззащитен перед вирусной инфекцией, если бы его не защищали собственные «домашние» вирусы. В ходе эволюции человеческий геном приобрёл «начинку» в виде вирусных генов. Происходило это, видимо, по той же технологии, которой пользуются современные ретровирусы, самым ..
2015-04-28
1521
Гигантские вирусы назвали четвертой ветвью жизни | Конец света в новостях
Ученые из Марселя обнаружили у гигантских вирусов геномные кассеты CRISPR, связанные с защитной функцией и наблюдаемые ранее у прокариот. Это, по мнению специалистов, позволяет отнести вирусы с CRISPR к промежуточным формам жизни (между бактериями и вирусами). Исследование опубликовано в журнале ..
2016-03-01
1226
Пол будущего ребенка оказался зависимым от вирусов | Конец света в новостях
Пол ребенка (у человека и других млекопитающих) определяет вирус, который попал в геном этой группы животных всего полтора миллиона лет назад. К такому выводу пришли ученые из Йельского университета, авторы статьи в журнале Nature.«Такие вирусы позволяют геному млекопитающих ..
2016-03-31
1757
Считать ли вирусы живыми? | Конец света в новостях
Судя по их белкам, вирусы возникли почти одновременно с древнейшими клетками и с тех пор развивались как самостоятельная группа. Обычно, когда рассуждают о происхождении и развитии жизни на Земле, вирусы предпочитают держать в стороне: уж слишком их неклеточная организация расходится с представлением, что всякая жизнь – это, ..
2015-10-03
1189
В сибирской мерзлоте обнаружен спящий гигантский вирус | Конец света в новостях
Группа ученых из Франции и России обнаружила в вечной мерзлоте в Сибири новый тип гигантского вируса, которому дали название Mollivirus sibericum. Об этом сообщило агентство Франс Пресс. Образец был найден российскими специалистами на северо- востоке Сибири в пробах грунта. По оценке ..
2015-09-09
1916
Человечество атакуют вирусы с необитаемых земель | Конец света в новостях
Несмотря на то, что медикам приходится сталкиваться со все большим числом инфекций, диагностические возможности не отстают от вызовов природы. Об этом, как передает корреспондент Федерального агентства новостей, заявил в ходе онлайн-конференции в Москве главный инфекционист столицы Николай Малышев. «В настоящее время насчитывается ..
2015-06-03
1777
Ученые будут изучать озеро Восток | Конец света в новостях
Одним из главных грядущих научных событий, наравне с запуском Большого адронного коллайдера, станет бурение антарктических льдов, которое позволит ученым добраться до сокрытого миллионы лет озера Восток. Озеро Восток расположено на шельфе Антарктиды под ледяным панцирем толщиной ..
2012-09-17
3399
1
Ведущие ученые обвинили вирусы и бактерии в болезни Альцгеймера | Конец света в новостях
Причиной болезни Альцгеймера могут выступать вирусы — например, герпес. С таким заявлением выступил в редакционной статье журнала Journal of Alzheimer's Disease 31 ведущий специалист планеты. Ученые требуют немедленного проведения широкомасштабных исследований о связи бактерий и вирусов с данной ..
2016-03-09
1244
Астрономы обнаружили астероид с собственными кольцами | Конец света в новостях
Команда астрономов впервые обнаружила астероид под названием Харикло, который имеет свои собственные кольца. Как известно кольца есть у Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Ученых удивил тот факт, что астероид Харикло в диаметре всего лишь 124-километрастера и уже имеет плотные ..
2014-04-01
2229
1
Хаббл обнаружил новый вид карликовой галактики UGC 5497 | Конец света в новостях
Космический телескоп «NASA / ESA Hubble Space Telescope» заснял новый вид карликовой галактики «UGC 5497», которая выглядит как соль, рассыпанная на чёрном бархате, сообщает «PC-News.info». Данный объект представляет собой компактную синюю галактику, которая способна переплетаться с недавно сформированными ..
2012-06-23
3465
0
Пермский хакер получил год тюрьмы за распространение вирусов | Конец света в новостях
Cуд Индустриального района Перми приговорил к году заключения местного 25-летнего хакера, сообщает в пятницу, 27 марта, официальный сайт МВД России. Молодой человек задержан в ходе спецоперации полиции и регионального ФСБ. Установлено, что с конца 2011 по октябрь 2013 года он распространял ..
2015-03-27
1636