Virus wächst "temporärer Schwanz", um E. Coli anzugreifen, entdecken Forscher

Wissenschaftler sagen, sie seien auf eine überraschende Entdeckung gestoßen, die zeigt, wie ein spezifisches Virus, das Escherichia coli- Bakterien befällt, seine DNA während des Infektionsprozesses abgibt. Dies ist laut einer Studie in der Zeitschrift Nature veröffentlicht . Forscher der Purdue University, der University of Arizona und der University of Texas in Austin sagen, dass der neu entdeckte Prozess im Virus phiX174 - einem Bakteriophagen, der E. col

Wissenschaftler sagen, sie seien auf eine überraschende Entdeckung gestoßen, die zeigt, wie ein spezifisches Virus, das Escherichia coli- Bakterien befällt, seine DNA während des Infektionsprozesses abgibt. Dies ist laut einer Studie in der Zeitschrift Nature veröffentlicht .

Forscher der Purdue University, der University of Arizona und der University of Texas in Austin sagen, dass der neu entdeckte Prozess im Virus phiX174 - einem Bakteriophagen, der E. coli Bakterien befällt - auftritt.

Der PhiX174 Bakteriophage ist Teil einer Gruppe von Viren, die keine ausgeprägten Schwanzabschnitte haben, um den Transfer ihrer DNA in Wirtszellen zu ermöglichen, erklären die Forscher. Aber sie waren überrascht zu sehen, dass phiX174 anscheinend seinen eigenen temporären Schwanz für diesen Prozess produziert.

"Es trägt seinen Schwanz nicht mit sich herum, aber wenn es den Wirt infiziert, bildet es einen Schwanz", sagt Michael Rossmann von der Purdue University und einer der Autoren der Studie.

Die Forscher sagen, dass ein anderer Bakteriophage namens T7 einen kurzen Schwanz besitzt, und dieser wird länger, wenn er Wirtszellen infiziert. Sie stellen jedoch fest, dass der im phiX174-Virus gefundene Prozess noch nie zuvor gesehen wurde.

Sie erklären, dass der Schwanz in seiner Arbeit sehr schnell ist und wahrscheinlich unentdeckt geblieben ist, weil er schnell auftaucht und genauso schnell wieder verschwindet.

Rossman erklärte heute die Ergebnisse zu Medical News :

"Die meisten bakteriellen Viren bilden einen Schwanz, der einen Teil des infektiösen Viruspartikels bildet. Anscheinend ist phiX 174 nicht anders, außer dass der Schwanz nur zum Zeitpunkt der Infektion zusammengesetzt wird, nicht zum Zeitpunkt der Kopfkapsidinfektion.

Daher hat die Evolution von Viren auf der Erde wahrscheinlich einen gemeinsamen Prozess durchlaufen, der die Bildung von Schwänzen beinhaltete. Das Leben, wie wir es heute kennen, wäre ohne die Hilfe von Viren nicht möglich gewesen, um Gene zu mischen und anzupassen. "

Die Forscher mutierten den phiX174-Virus und hinderten ihn daran, den Schwanz zu erzeugen. Danach konnte es Wirtszellen nicht mehr infizieren.

Wie der Schwanz entsteht


Das H-Protein des phiX174-Virus produziert einen temporären Schwanz (in rot), der während des Infektionsprozesses seine DNA an die E. coli-Zellen (lila) abgibt.
Bildnachweis: Lei Sun, Purdue University.

Im Detail erklären die Forscher, dass das Kapsid des Virus - seine äußere Hülle - aus vier Proteinen - H, J, F und G - besteht. Die Strukturen des H-Proteins wurden bisher nicht bestimmt, obwohl die Strukturen aller anderen Proteine ​​identisch sind hätten.

Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass es das H-Protein ist, das den Schwanz erzeugt, der auch als "röhrenförmige Struktur" bezeichnet wird.

Unter Verwendung eines Bildgebungsverfahrens, das als Kryo-Elektronentomographie bezeichnet wird, wurde gefunden, dass die Struktur zwei Enden aufweist, von denen beide die E. coli- Zellen infizieren, indem sie sich an die inneren und äußeren Membranen der Zelle anlagern.

Weitere Analysen ergaben, dass das H-Protein-Röhrchen aus 10 "alpha-helikalen" Molekülen besteht, die sich gegenseitig umhüllen.

Zusätzlich wurde in der Röhre eine Auskleidung von Aminosäuren entdeckt, die laut den Forschern perfekt für den Transfer von DNA in die E. Coli Zellen ist.

Rossman sagt:

"Dies könnte eine allgemeine Eigenschaft sein, die in viralen DNA-Kanälen gefunden wird und könnte für eine effiziente Genom-Translokation in den Wirt entscheidend sein."

Rossman sagte gegenüber Medical News Today, dass die nächsten Schritte aus dieser Untersuchung beinhalten, wann und wo der PhiX174-Schwanz zusammengesetzt wird.

Medical News Today berichtete kürzlich über die Entdeckung von Bakteriophagen, die auf Clostridium difficile - einen infektiösen Krankenhausfehler - abzielen.