Forskere oprykker genetiske koder og familietræer af almindelige kolde vira


Forskere oprykker genetiske koder og familietræer af almindelige kolde vira

Amerikanske forskere har opgravet den genetiske kode for alle kendte stamme af forkølelsesvirussen; Ved at udfylde deres forskellige genomiske sekvenser kunne de ikke kun kortlægge deres RNA-konfigurationer, men bestemme også deres familietræer for at afdække, hvor tæt de kan være beslægtede, og hvilke egenskaber de måske eller måske ikke deler som følge af at mutere gennem nabo eller fjern evolutionære grene. Resultaterne vil give en nyttig platform til at undersøge og udvikle vacciner mod forkølelsen, sagde de.

Undersøgelsen var forskerens arbejde ved University of Maryland School of Medicine i Baltimore og kolleger ved University of Wisconsin-Madison, og udkommer online før udskrivning i 12. februar udgaven af Videnskab .

Forfatterne skrev, at humane rhinovirus (HRV'er) er en væsentlig årsag til sygdomme i det øvre og nedre luftveje hos mennesker verden over, og der er mange forskellige fænotyper eller stammer.

Seniorforfatter, Dr. Stephen B Liggett, professor i medicin og fysiologi ved University of Maryland School of Medicine og direktør for dets Cardiopulmonary Genomics Program, sagde i en separat erklæring:

"Der har ikke været nogen succes med at udvikle effektive lægemidler til at helbrede forkølelsen, som vi mener skyldes ufuldstændige oplysninger om den genetiske sammensætning af alle disse stammer."

Liggett, som er en pulmonolog og molekylærgenetiker, sagde, at vi plejer at tænke på forkølelse som mere af en gener end noget, men de kan være risikable for de meget unge og ældre, og kan udløse astmaangreb på alle alder.

"Nylige undersøgelser viser også, at tidlig rhinovirusinfektion hos børn kan programmere deres immunsystem for at udvikle astma ved ungdomsårene," sagde Liggett.

Liggett og kolleger opdagede, at menneskelige rhinovirus, der forårsager forkølelsen, er organiseret i omkring 15 familiegrupper, hver med sin egen forfædrevej, som kan forklare, hvorfor ingen anti-viral medicin virker imod dem alle.

"Måske kan flere antivirale lægemidler udvikles, målrettet mod specifikke genetiske regioner i bestemte grupper," forklarede Liggett og tilføjede det, "valget af hvilket lægemiddel der skal ordineres, ville være baseret på de genetiske egenskaber ved en patients rhinovirusinfektion."

Liggett sagde, at mens antivirale kan være den bedste løsning, tyder deres data også på, at vacciner også kan være en effektiv rute, især da de får flere og flere prøver fra patienter og hurtigt kan sekvensere hele genomet af virusene og se hvordan Ofte muterer de i en sæson. Han sagde, at der allerede foregik en slags arbejde, hvilket tyder på, at vaccinudvikling til forkølelse (berygtet for hyppig mutation) måske ikke er så svært, som folk måske tror.

Medforsker dr. Claire M Fraser-Liggett, direktør for Institut for Genetik og professor i medicin og mikrobiologi ved University of Maryland School of Medicine talte om, hvad hun beskrev som en "ny indsigt", der blev opdaget af undersøgelsen: at Human rhinovirus tager en genvej, når den begynder at lave protein i værtscellen, det hopper et skridt, og det kan forklare, hvorfor folk føler sig syg så snart de bliver smittede.

"Vi ville ikke have haft nogen form for intuition om dette, hvis det ikke var blevet afsløret gennem genomanalyse," sagde Fraser-Liggett.

"Oplysninger, der kommer fra denne opdagelse, kan give en helt anden tilgang til terapi," tilføjede hun.

Forskerne opdagede også, at menneskelige rhinovirus er i stand til at gøre noget, der ikke troede var muligt i den type virus: de rekombinere for at danne nye stammer. To forskellige stammer kan inficere den samme person og udveksle materiale til dannelse af en tredje stamme, kendt som en rekombination, som kan tegne sig for den hastighed, hvormed nye stammer fremkommer inden for en sæson.

De fandt så mange som 800 nye mutationer i virusprøver taget fra patienter med forkølelse, som de sammenlignede med ældre stammer. Liggett sagde, at de fandt mutationer i alle dele af genomet.

Lederforfatter, dr. Ann C Palmenberg, professor i biokemi og formand for Institut for Molekyl Virologi ved University of Wisconsin-Madison, sagde:

"Da vi begynder at samle yderligere prøver fra et stort antal patienter, er det sandsynligt, at hotspots for mutation eller rekombination vil blive tydelige, og andre regioner, der er modstandsdygtige over for mutationsændringer, kan forekomme."

Dette vil hjælpe forskere med at finde ud af, hvor fleksibel viruset er som reaktion på ændringer i dets miljø, hvilket er værdifuld information til terapimoduler.

Før denne undersøgelse havde forskere kun kortlagt et par dusin rhinovirusgener, men da arbejdet begyndte, kom andre videnskabsmænd frem med nye kort, så samlingen begyndte at udvide sig til en størrelse, der var større end den første tanke. Som Fraser-Liggett forklarede:

"Det var klart for os, at rhinovirusets spektrum derude var sandsynligvis meget større, end vi indså."

Hun sagde de indså, at de havde brug for at udvikle en ramme for at studere måder at bekæmpe viraerne og bruge deres genetiske underskrifter til at forudsige, hvordan de kan påvirke de mennesker, de inficerer.

Forskerne modellerede og sammenlignede hver sekvens med hinanden, således at de nu har nok stykker af puslesaven til at kunne besvare spørgsmål som hvordan rhinovirusserne kan mutere, da de spredes fra vært til vært; Hvilke er tættere forbundet med astma Og hvilke kan forårsage astma senere i livet, når de udsættes for i barndommen.

"Med al denne information ved hånden ser vi stærkt potentiale for udviklingen af ​​den langvarige kur mod forkølelse, ved hjælp af moderne genomiske og molekylære teknikker," siger Fraser-Liggett.

Nye DNA-sekventeringsværktøjer betyder, at forskere kan se på hele genomerne meget hurtigere og "svare på flere spørgsmål parallelt", tilføjede hun.

"Sekventering og analyser af alle kendte humane rhinovirusgener afslører struktur og udvikling."

Palmenberg AC, Spiro D, Kuzmickas R, Wang S, Djikeng A, Rathe JA, Fraser-Liggett CM, Liggett SB.

Videnskab , Udgivet online 12. februar 2009

DOI: 10.1126 / science.1165557

Klik her for Abstrakt.

Kilder: Journal abstract, University of Maryland Medical Center.

Den genetiske kode (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom