이것이 HIV가 활성화되기로 결정하는 방법입니다
연구자들은 활성 또는 휴면 상태를 유지하려는 HIV의 결정을 뒷받침하는 분자 메커니즘을 발견했습니다. 이것은 바이러스를 영구적으로 휴면 상태로 유지함으로써 작동하는 새로운 치료법으로 이어질 수 있습니다.
캘리포니아 샌프란시스코에있는 Gladstone Institutes 팀이 이끄는이 연구는 현재 저널에 게재 된 논문에 실려 있습니다. 세포.
이 발견은 또한 줄기 세포가 분열 할 때 줄기 세포로 남아 있거나 뇌 또는 심장 세포를 포함한 특수 세포로 분화할지 여부를 결정하는 것과 같이 생물학의 다른 곳에서 발생하는 세포 운명 결정을 설명 할 수 있습니다.
글래드스톤 연구소의 세포 회로 센터 소장 인 선임 연구 저자 인 Leor S. Weinberger 교수는 금융 투자에 대한 결정을 내릴 때 우리가 "베팅을 헤지"하는 방법에 프로세스를 비유합니다.
"시장의 변동성으로부터 보호"하기 위해 우리는 잠재적으로 높은 수익률을 가진 고위험 주식에 일부 펀드를 배치하고 나머지는 저 위험 저수익 옵션에 배치하도록 선택할 수 있습니다.
"비슷하게, HIV는 활성 감염과 휴면 감염을 모두 생성하여 휘발성 환경의 기반을 덮습니다."라고 그는 설명합니다.
HIV 잠재 저장소
일단 인체에 들어가면 HIV는 "숙주"면역 세포의 DNA에 유전 물질을 삽입합니다. 이렇게하면 HIV가 세포의 기계가 바이러스의 복사본을 만들도록 강제 할 수 있습니다.
그러나 일부 HIV에 감염된 면역 세포는 휴면 상태 또는 잠복 상태가되어 새로운 바이러스를 만들지 않습니다. HIV는이 "잠재 저장소"에 오랫동안 숨어있을 수 있습니다.
현재 HIV 치료법은 신체의 활성 바이러스 양을 줄이는 데 매우 효과적입니다. 그러나 그들은 치료가 중단 되 자마자 재 활성화 될 수있는 휴면 상태 인 HIV를 잘 다루지 못합니다. 이것이 우리가 아직 HIV를 치료할 수없는 주된 이유 중 하나입니다.
이전 연구에서 Weinberger 교수와 그의 동료들은 HIV 지연 시간이 "우연이 아니라"고의적 인 "생존 전술"임을 보여주었습니다.
이 전술은“진화 적으로 바이러스에 유리하다”는 이유는 HIV가 처음 몸에 들어가는 부위에는 침입 할 면역 세포가 많지 않기 때문이며, 완전히 활성화되어 모두 죽인다면, 감염을 계속하십시오.
HIV는 '유전자 발현 소음'을 이용합니다
HIV는 침입하는 세포의 일부를 잠복 상태에 놓음으로써 그 세포가 더 많은 표적 세포가있는 조직으로 운반 될 때까지 활성화를 기다릴 수 있도록하여 더 높은 생존 기회와 지속적인 감염을 보장합니다.
연구팀은 HIV가 "유전자 발현의 무작위 변동"이라고하는 세포 내부의 정상적인 현상을 이용하여 활성 또는 휴면 상태를 생성 할 수 있음을 발견했습니다.
과학자들이 "노이즈"라고도 부르는 유전자 발현의 무작위적인 변동으로 인해 정확히 동일한 유전 구성을 가진 두 세포는 동일한 단백질의 다른 양을 생산할 수 있습니다. 그 차이는 세포의 "기능과 운명"에 영향을 미치기에 충분할 수 있습니다.
HIV는 "대체 스 플라이 싱 (alternative splicing)"이라는 메커니즘을 사용하여 숙주 세포 내부에서 유전자를 발현합니다.이를 통해 유전 물질을 잘라 내고 다양한 배열로 조립할 수 있습니다.
비효율적 인 유전자 접합
연구팀은 HIV에 감염된 개별 세포를 관찰했습니다. 그들은 바이러스가 일종의 스 플라이 싱을 사용하여 임의의 소음을 제어하여 숙주 세포의 운명을 결정한다는 것을 발견했습니다.
Weinberger 교수 그룹의 연구원 인 공동 제 1 연구 저자 인 Maike Hansen 박사는 "HIV가 소음을 제어하기 위해 특히 비효율적 인 형태의 접합을 사용한다는 사실을 발견했습니다."라고 말합니다.
“놀랍게도 효율적으로 작동한다면이 메커니즘은 훨씬 덜 활동적인 바이러스를 생성 할 것입니다. 그러나 비효율적 인 과정을 통해 에너지를 낭비하는 것처럼 보임으로써 HIV는 실제로 활동을 유지하려는 결정을 더 잘 제어 할 수 있습니다.”
모델링, 유전학 및 이미징 도구의 도움으로 팀은 처음으로 스 플라이 싱이 발생한 HIV 수명주기의 단계를 식별 할 수있었습니다.
그들은 비효율적 인 접합이 이전에 생각했던 것처럼 전사하는 동안이 아니라 그 이후에 발생한다는 것을 발견했습니다.
전사는 DNA에있는 명령이 RNA로 복사되어 세포 기계에 무엇을해야하는지 또는 어떤 단백질을 만들지 알려주는 과정입니다.
팀은 비효율적 인 스 플라이 싱 프로세스를 갖는 것이 바이러스의 생존에 필수적이며, 효율성을 향상시키는 것이 바이러스를 잠복 상태로 영구적으로 유지함으로써이를 물리 칠 수있는 방법이라고 결론지었습니다.
"스 플라이 싱 회로는 다른 방식으로 바이러스를 치료 적으로 공격 할 수있는 기회를 제공 할 수 있습니다."
Leor S. Weinberger 교수
