Os ataques virais são frequentemente missões suicidas, destruindo a célula hospedeira da qual o vírus depende. O ataque só pode ser bem-sucedido se houver outras células saudáveis suficientes para infectar os vírus recém-desenvolvidos. Se o ataque de partículas virais do vírus não atingir nada, ele morrerá. Não morre porque os vírus não estão vivos, mas para de funcionar.
O problema fundamental para os vírus é determinar quando ir do modo chill para o modo kill. Quatro anos atrás, a bióloga da Universidade de Princeton Bonnie Bassler e seu Ph.D. o estudante Justin Silpe descobriu que um vírus tem uma vantagem significativa: ele pode ouvir a conversa bacteriana. Eles descobriram que dezenas de vírus respondem à detecção de quórum das bactérias ou a outros sinais químicos.
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Bassler, professor Squibb de Biologia Molecular de Princeton e chefe do departamento de biologia molecular, disse: “O mundo está repleto de vírus que podem vigiar informações apropriadas do hospedeiro. Não sabemos quais são todos os estímulos, mas mostramos neste artigo que esse é um mecanismo comum”.
Eles demonstraram a abundância da estratégia e identificaram maneiras de controlá-la e transmitir mensagens aos vírus dizendo-lhes para mudar do modo frio para o modo de matar.
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AR NEWS
Bacteriófagos (fagos) são vírus que atacam células bacterianas pousando em suas superfícies e entregando seus genes dentro da célula. Mais de um tipo de fago pode infectar uma bactéria simultaneamente, desde que todos estejam em um estado conhecido como lisogenia. A polilisogenia ocorre quando muitos fagos congelam na mesma bactéria . Os fagos podem viver em polilisogenia, permitindo que a célula se replique como células saudáveis .
Os fagos infiltrados têm aniquilação mutuamente garantida, e a trégua instável dura até que um ou mais fagos mudem para o modo de matar. Os cientistas que estudam a guerra de fagos sabem há muito tempo que uma interrupção significativa no sistema pode enviar todos os fagos residentes para o modo de matar. No entanto, a equipe de Bassler era diferente.
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Grace Johnson, pesquisadora associada de pós-doutorado no laboratório de Bassler, observou células bacterianas individuais infectadas com dois fagos quando foram inundadas com um desses sinais universais de morte. Ambos os fagos atacaram, rasgando a célula hospedeira. Johnson marcou os genes de cada fago com marcadores fluorescentes específicos que brilham em cores diferentes, dependendo de qual fago estava se reproduzindo.
Bassler disse : “Ninguém jamais imaginou que haveria três subpopulações”.
Os pesquisadores não descobriram nenhum vencedor claro e que os fagos eram apenas algumas vezes os mais rápidos. Isso ressalta as complexidades da guerra viral e a necessidade de medidas eficazes para proteger as células hospedeiras de danos adicionais.
Johnson disse: “Foi um dia realmente emocionante. Pude ver as diferentes células realizando todas as combinações possíveis de produção de fagos - induzindo um dos fagos, induzindo outro, induzindo ambos. E algumas das células não estavam induzindo nenhum dos fagos”.
Silpe, pesquisador associado de pós-doutorado no laboratório de Bassler, liderou a descoberta dos gatilhos para a guerra fago-fago. Silpe projetou um gatilho químico artificial específico para cada fago, e Grace Beggs contribuiu com as análises moleculares. Apenas o fago que respondeu ao estímulo artificial replicou em todas as células quando exposto às células polilisogênicas, enquanto o outro permaneceu no modo chill. Esta foi a primeira vez que a guerra fago-fago foi vista em uma única célula, um feito que antes não se pensava ser possível.
Ele disse. “Acho que ninguém sequer pensou em fazer uma pergunta sobre como a guerra fago-fago se desenrola em uma única célula. Eles não achavam que poderiam até Grace J. e Justin fazerem seu experimento; bactérias são minúsculas. É difícil imaginar até mesmo bactérias individuais, e é difícil imaginar genes de fagos dentro de bactérias individuais. Estamos falando de menor do que de pequeno.”
Os pesquisadores usaram a hibridização in situ fluorescente (FISH) para revelar os segredos dos fagos que espionam. A maioria das bactérias tem múltiplos fagos resfriando dentro delas. No entanto, eles ainda não foram capazes de manipulá-los e imaginá-los como esses dois pós-doutorandos. Os pesquisadores descobriram as funções de alguns genes de fago, que permitem o interruptor chill-kill e determinam qual fago vence durante a guerra fago-fago.
Esta descoberta sugere que existem processos ainda mais emocionantes para encontrar. Os fagos iniciaram a era da biologia molecular há 70 anos e agora são usados como terapias e como um repositório de truques moleculares implantados ao longo do tempo evolutivo.
📙 GLOSSÁRIO:
🖥️ FONTES :
Com Agências :
Silpe, J.E., Duddy, O.P., Johnson, G.E. et al. Small protein modules dictate prophage fates during poly lysogeny. Nature. DOI: 10.1038/s41586-023-06376-y
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