Un nuevo estudio revela un mecanismo previamente desconocido que determina si los virus que infectan a las bacterias matarán rápidamente a sus huéspedes o permanecerán latentes dentro de la célula. El descubrimiento, publicado en la revista eLife , también puede aplicarse a virus que infectan a humanos y otros animales, dijo el investigador.
"Descubrí por primera vez que la mecánica de cómo se empaqueta el ADN dentro de un virus determina el curso de la infección", dijo el profesor de patobiología de la Universidad de Illinois, Alex Evilevitch, quien realizó el estudio.
Después de inyectar su ADN en una célula, los virus tienden a seguir una de las dos vías principales, llamadas infecciones "líticas" o "latentes". En la vía lítica, el ADN viral se apodera rápidamente de los propios recursos de la célula huésped para hacer cientos de copias deLos nuevos virus luego matan la célula y repiten el ciclo en otras células.
Sin embargo, las infecciones virales latentes siguen un curso diferente: una vez dentro de la célula, el ADN viral se incorpora al genoma del huésped. Cuando la célula se divide, el ADN viral también se duplica. Mientras la infección permanezca latente, hay pocoevidencia de ello en el host.
El problema con las infecciones virales latentes es que, en momentos de estrés para el huésped, el virus puede volverse lítico repentinamente, tomar el control de la célula y matarla después de un loco episodio de reproducción, dijo Evilevitch.
"Las muchas infecciones virales que llevamos pueden permanecer latentes durante mucho tiempo. A veces se vuelven líticas, y ahí es cuando desarrollamos síntomas", dijo.
Las infecciones virales latentes en humanos incluyen herpes simple, varicela zoster, Epstein-Barr, citomegalovirus humano, adenovirus, sarcoma de Kaposi y varios otros.
"Es muy importante saber qué regula el cambio del estado latente al estado lítico, para que tal vez podamos evitar que estas infecciones se propaguen", dijo Evilevitch.
Muchos estudios sobre la dinámica de la infección viral se han centrado en las características estructurales de las cápsidas de proteínas que protegen el material genético viral y lo transportan al sitio de la infección. Evilevitch analizó las tensiones y las tensiones en las moléculas de ADN viral justo antesse inyectan en un host.
Utilizó la calorimetría de titulación isotérmica, que puede medir cambios discretos en la energía térmica en un sistema, para rastrear el curso de la infección. En un estudio anterior, su grupo de laboratorio descubrió que el proceso de infección viral emite calor. En el nuevo estudio, Evilevitch expuso la bacteria huésped, Escherichia coli, a miles de partículas virales, luego monitoreó los altibajos térmicos que ocurrieron a medida que progresaba la infección.
Encontró que las infecciones ocurrieron sincrónicamente, con cientos de virus inyectando su ADN en la bacteria a la vez, o al azar, con infecciones que ocurren más lentamente de manera descoordinada. Una mirada más cercana al material genético viral antes de la infecciónreveló que el ADN empaquetado dentro del virus tendía a ser más "líquido" en las infecciones sincrónicas, pero más rígido durante las infecciones aleatorias.
Las infecciones sincrónicas se correspondieron estrechamente con las infecciones latentes que preservaron al huésped, mientras que el proceso de infección más lento y aleatorio condujo a eventos líticos que mataron al huésped.
A medida que aumentaba la temperatura, el ADN viral se parecía más a líquido y las infecciones tenían más probabilidades de ser sincrónicas. Los aumentos en las concentraciones extracelulares de iones de magnesio relacionadas con el metabolismo celular y las condiciones de crecimiento también promovieron infecciones sincrónicas, halló Evilevitch
El calor hizo que las moléculas de ADN dentro de la cápside sean más flexibles, reduciendo la fricción deslizante entre ellas, dijo. Agregar iones cargados positivamente redujo la repulsión entre las moléculas de ADN cargadas negativamente, también haciendo que el ADN sea más fluido.
"El ADN se vuelve más flexible; tiene un carácter más fluido", dijo. "Como resultado, es más probable que sea expulsado, como la pasta de dientes de un tubo. Pero si es sólido, se va a obteneratrapado dentro del tubo "
Los nuevos hallazgos son "buenos para la virología", dijo Evilevitch.
"Ahora entendemos que la mecánica del ADN empaquetado dentro del virus influye directamente en la dirección de la infección hacia una vía lítica o latente", dijo. "Creemos que esto nos ayudará a aprender cómo controlar las infecciones y evitar que se conviertan en líticas".Potencialmente puede conducir a nuevas terapias para prevenir la propagación de la infección ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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