30. september 2019

Virus vinder over vært - våbenkapløb mellem mikroorganismer

Mikrobiologi

Prokaryoter og deres vira udgør en yderst mangfoldig og divergerende gruppe af biologiske enheder på Jorden. I løbet af evolutionen har prokaryoter udviklet en lang række defensive strategier overfor indtrængende genetiske elementer, mens mekanismer til at imødegå disse, er opstået i vira. Forskere fra Københavns Universitet har karakteriseret et nyt protein fra en arkæevirus, og deres resultater er netop blevet udgivet i det prestigefyldte tidsskrift Cell.

CRISPR-Cas udgør det eneste kendte adaptive immunsystem i prokaryoter som forsvar mod vira og plasmider. Bakterier og arkæer har påfaldende mange CRISPR-Cas systemer, der udgør en væsentlig barriere overfor virusinfektion. Ligesom mennesker, der har brug for hvile og søvn for at restituere ovenpå en influenza, går prokaryoter (bakterier og arkæer) i vækstdvale, når de benytter et særligt immunsystem til at bekæmpe virale infektioner. Dette særlige type III CRISPR-Cas immunsystem vil, så snart en indtrængende virus genkendes, iværksætte en kæde af reaktioner, der ultimativt bevirker, at cellen går i dvale. Med værtscellen i dvale kan virus ikke opformeres, og cellen får tid til at eliminere infektionen.

Prokaryote vira har så for sin del udviklet forskellige forsvarsmekanismer overfor værtscellens immunsystem.

Figur fra tidsskriftet Cell

-"For nylig opdagede vi, at en arkæevirus isoleret fra en varm kilde på Island kunne hæmme type III CRISPR-Cas immunsystemet, forklarer lektor, Xu Peng, Biologisk Institut, Københavns Universitet, som har ledet studiet. "Denne virus producerer et anti-CRISPR-protein, der forhindrer cellerne i at gå i dvale".

Studiet giver ny og værdigfuld viden om kompleksiteten af det endeløse våbenkapløb mellem vært og virus. Det ny-karakteriserede anti-CRISPR-protein kan bidrage til at kaste lys over mekanismen, hvorved type III CRISPR-Cas-systemer afstedkommer, at cellerne går i dvale.