비밀 사회 생활의 바이러스가

유전학템 Sorek 볼 수 있는 자신의 박테리아 아픈 그래서 지금까지,그래서 좋은. 그는 의도적으로 감염 바이러스를 테스트하는지 여부를 각 병약한 미생물 soldiered 에 혼자 또는 교통으로의 동맹국이 싸움을 공격합니다.,

그러나 그와 그의 팀에서 출처:대학의 공식 웹 사이트에서 이스라엘 레호보트,보의 내용으로의 그들의 플라스크,그들이 뭔가를 본 것은 완전히 예기치:박테리아,침묵 그리고 그것은 바이러스는 수다를 떤 전달,노트 서로에서 분자의 언어로만 그들은 이해할 수 있다. 그들은 숙주 세포에서 낮게 누워있을 때와 새로운 희생자를 찾아 복제하고 파열 할 때를 함께 결정하고있었습니다.바이러스가 어떻게 행동하는지에 대한 과학자들의 이해를 근본적으로 바꿀 우연한 발견이었습니다.,

감염 바이러스 세균—뾰족한 롤리팝-물로 알려진 박테리오파지(또는 페이지)—있을 감시하는 메커니즘을 가지고 그들을 인텔에는지 여부를하 휴면 또는 공격의 가용성에 따라 신선한다. 지만 연구원들의 생각이 이러한 프로세스를 지속;페이지 듯 그냥 앉아서 듣고에 대한 세균의 조난 신호 도달하는 피하기 전에 행동을 취하고 있다.

Sorek 와 그의 동료들은 파지가 그들의 선택에 대해 적극적으로 토론하는 것을 발견했다., 그들은 깨달은 것으로 파지를 감염 셀 릴리스 작은 단백질 펩티드 그냥 여섯 아미노산 장을 제공하는 메시지로의 형제”내가 찍은 피해자”. 파지가 더 많은 세포를 감염 시킴에 따라 메시지가 커지면서 감염되지 않은 숙주가 부족 해지고 있음을 알립니다. 페이지 다음을 막기 위해 세포의 용해—프로세스의 복제와 파괴의 주인을 대신에 체재에 숨겨진이 부진한 상태라고 lysogeny1.

바이러스는 결정을 내리기 위해 박테리아 단서에 의존하지 않았다는 것이 밝혀졌습니다. 그들은 자신의 운명을 통제했습니다., “이 발견은 크고,중요하고,혁신적인 개념에서 바이러스학,”says 웨이 쳉,구조적 미생물에서 사천성대학교에서 청두,중국에 있습니다.

Sorek 는이 바이러스 성 펩타이드를’arbitrium’이라고 명명했으며,라틴어로 결정을 내렸다. 그것은 작동하는 듯 많은 통신 시스템을 사용한 박테리아에 의해 정족수 감지하에 대한 정보를 공유 셀밀도 조정 인구합니다. 그러나 누군가가 바이러스에서 이런 종류의 분자 메시징을 시연 한 것은 이번이 처음이었습니다., 고 그에 맞는 신흥의 그림 바이러스로 훨씬 더 정교한 소셜 에이전트보다 과학자들은 그들게요………….

virologists 는 긴 연구 과목에서 분리,대상포진 바이러스 입자. 하지만 그것이 점점 더 명확는 많은 바이러스 협력,협력하여 공동을 감염스 및 항바이러스 방어 면역.

그 의미는 연구자들이 그들의 실험에 대해 모두 잘못되었을 수도 있다는 것입니다., 데이비스 캘리포니아 대학(University Of California,Davis)의 진화 생물 학자 인 Sam Díaz-Muñoz 는”바이러스학의 기둥 중 하나를 흔들었다.

언어를 배우 뒤에 이러한 바이러스의 상호 작용을 알릴 수 있는 디자인의 새로운 트리트먼트 암에 대한 불쾌한 superinfections. 바이러스의 사회적 편애는 심지어 CRISPR 로 알려진 박테리아 면역 체계를 회피하는 방법을 설명하는 데 도움이됩니다. Díaz-Muñoz 는”개념적으로 정말 강력합니다.,

사회학

과학자들은 최초의 스파 바이러스 연 1940 년대에,경우 별도의 실험으로의 생물 물리학 Max 우리와 세균학자 알프레드 Hershey 보여주는 두 개의 바이러스 입자 수는 동시에 침입한 세포 및 스왑 유전자입니다. 하지만에 따르면 데일 카이저,분자 유전학에서 스탠포드 대학교에서 캘리포니아와 제자의 우리의 이러한 초기 관찰이었만 정말 흥미로운 과학자로 실험적인 방법 그들이 허용되는 연구자들 사이의 십자가는 두 가지 바이러스 종자. 기본 생물학과의 관련성을 놓쳤습니다.,

1999 년까지는 아무도 바이러스 자체에 대해 어떤 협력이 이루어 졌는지에 대한 통지를하지 않았습니다. 그 해에,바울은 진화 생물학 Turner,지금은 예일대학교에 뉴 헤이븐,코네티컷,그리고 린 차오,지금은 캘리포니아 대학교,샌디에이고,보이는 페이지들이 자신의 버전은 죄수의 딜레마의 전략 게임 작업 협력에서는 특정 상황에서 행동에 자신의 자기 이익에 others2.,

기타의 예에는 도움이 바이러스 상호작용,다음에 포함된 병원체에 대한 책임과 같은 질병 간염,소아마비,홍역과 인플루엔자. 그들은 종종 자신의 생식 기회를 높이는 데 공유 된 관심을 가진 다른 바이러스 균주 사이에서 일어났습니다., 그러나 그 협력 적 특성의 분자 적 기초—의사 소통의 방법-은 대체로 애매하게 남아있었습니다. 스페인 발렌시아 대학(University Of Valencia)의 진화 유전학자인 라파엘 산주안(Rafael Sanjuán)은 다음과 같이 지적합니다.”

그렇기 때문에 arbitrium discovery 는 현장에서 큰 발전을 이루었습니다.,

후 거의 즉시 Sorek 먼저 설명한 현상,2017 년에 네 개의 독립 그룹을 포함—쳉의와 하나의 led 에 의해 구조적인 생물학는 알베르토 마리나에서 생물학의 발렌시아—스페인에서 작동하도록 설정하고 분자 기초는 arbitrium 펩티드는,감지 및 행동에 대해 페이지.

그 기술의 세부 보고서에서 다섯 papers3–7 난 아홉 개월 도움을 설명하는 방법을 정확하게 짧은 펩타이드 Sorek 발견한 영향을 바이러스 의사결정을 내릴 수 있습니다., 에 대한 마리나,그러나,이것은 단지 시작하의 이야기이다:그는 것을 의심합 통신 시스템은 대를 더 많은 기능입니다.피>마리나의 의심은 그 papers6 중 하나에서 발견에 달려있다. 작업 조세 Penadés,미생물 대학에서 글래스고,영국,마리나 보이는 수용체 위해 arbitrium 에서 파지할 수 있는 인터페이스 뿐만 아니라 유전자에서 박테리아는 데 도움이 바이러스를 재현,하지만 또한 다른 관련없는 뻗어의 DNA 를 가지고 있습니다. 즉,그 활동이 바이러스의 체류 또는 이동 결정에만 국한되지 않을 수도 있습니다., 연구자들은 이제 파지의 펩타이드 언어가 희생자의 핵심 유전자의 활동을 변화시키는 지 여부를 탐구하고있다. “사실이라면 마리나는”이것은 그림을 훨씬 더 크고 흥미 진진하게 만들 것입니다.”

자신의 초기 발견을 확대하면서 sorek 은 arbitrium 펩타이드가 모든 곳에서 터지는 것을 발견했습니다. 그의 팀은 현재에서 발견이 적어도 15 다른 유형의 파지,모든 수 있는 감염 토양 미생물의 어떤 종류를 사용하여 짧은 펩타이드 communicate8. 주목할 만하게,Sorek 는 말한다,”각 파지는 다른 언어로 말하고 단지 그것의 자신의 것을 이해하는 것처럼 보인다”., 따라서 바이러스 성 chit-chat 은 가까운 친척들 사이에서만 의사 소통을 허용하도록 진화 한 것으로 보인다.

파지는 자신의 종류로만 말할 수도 있지만 다른 언어로들을 수도 있습니다. 분자 생물학 Bonnie Bassler 및 그녀는 대학원 학생 저스틴 Silpe 는 바이러스로 사용할 수 있는 정원회-sensing 화학 물질에 의해 발표 박테리아를 결정할 때 시작하는 것이 가장 좋을 곱하고 murdering9. “이 페이지는 도청,그리고 그들이 납치를 호스트 정보를 위해 자신의 목적 이 경우를 죽이고,host,”Bassler 설명합니다.,

이 분자 스누핑은 콜레라,비브리오 콜레라를 담당하는 박테리아를 감염시키는 파지에서 자연적으로 발생합니다. 그러나 그들의 실험실에서의 프린스턴대학에서 새로운 저지,Bassler 및 Silpe 설계했’스파이’페이지 느낄 수 있는 신호는 고유한 기타 미생물 포함,대장균과 살모넬라 독일,그리고 그들을 쓸어 버릴 것입니다. 사실상 바이러스는 의지와 수요에 따라 모든 박테리아를 죽이기 위해 만들 수있는 프로그램 가능한 암살자가되었습니다.

더 큰 이익을 위해

일부 바이러스 성 협력은 이타주의에 직전 것으로 보인다., 두 개의 독립 그룹 보도 작년에는 어떤 페이지 act 사심없이를 극복 바이러스 대책의 녹 bacteria10,11.

의 팀에 의해 주도 하나는 생물학 살균 조 Bondy-Denomy 대학에서 캘리포니아,샌프란시스코에 의해 다른 CRISPR 전문가 Edze Westra 및 학 Stineke 반 Houte at the University of Exeter,UK—으로 본 바이러스 폭격 박테리아와 특수 설계 단백질을 분해하는 세포의 CRISPR-기반으로 방어 면역. 바이러스의 첫 번째 물결은 세포를 공격하여 스스로를 죽이지 만 박테리아를 약화시킵니다., 초기 폭격은 다른 사람들이 미생물 원수를 정복 할 수있는 길을 열었습니다. Bondy-Denomy 는”그 파지는 거기에 있어야했고,죽고,다른 파지가 따라 와서 성공할 수 있기 전에 안티 CRISPRs 를 생산해야했습니다.

에서의 후속 작업,Westra 와 그의 박사후 앤 Chevallereau 는 방법을 보여 페이지가 부족한 anti-CRISPR 단백질을 이용할 수 있습 협력 제공의 다른 사람 do12. Westra 에,그것은 바이러스 사이에서 이타적인 행동의 잠재적으로 광범위한 결과를 보여줍니다. “인구 수준에서 응급 속성이 많이 있습니다.”라고 그는 말합니다., “이 파지의 생태를 염두에 두는 것이 매우 중요합니다.”

이 예제의 소통과 협력에 페이지는 아마 그냥의 끝은 사회적 창의 말 Lanying 쩡,는 생물 물리학에서 텍사스 A&M 대학의 센터를 위한 파지 기술 대학에서 역입니다. “이것은 전체 미개척 지역입니다.”와 같은 바이러스를 감염시키는 기타 셀형을 포함하여 동물과 인간의 세포에는 일부를 고용하는 사회 트릭합니다.,

주로 농장 동물을 감염 시키지만 인간에게도 독감과 같은 질병을 일으킬 수있는 vesicular stomatitis virus(VSV)를 복용하십시오. 입자들이 바이러스 병원균을 억제하는 호스트 내성에 개인적인 비용하지만 혜택을 그룹으로 Sanjuán 및 그의 동료가 shown13. 아무나 아직 이것이 어떻게 협력 회피하지만,일 하이라이트는 얼마나 중요한 이타심할 수 있습의 성공을 위해 VSV. 즉,과학자들이 농장 동물에서 바이러스를 이길 수 있도록하고,백신과 치료제에 사용하기 위해 최적화 할 수 있습니다.,

집단 행동의 다른 사례는 질병을 일으키는 바이러스들 사이에 널리 퍼져있다. 에는 소아마비,예를 들어,여러 유전자 뚜렷한 바이러스 균주할 수 있는 수풀이 함께 스왑 유전자 제품을 향상에 그들의 인간 세포를 죽이는 potential14. 고 두 가지 긴장의 인플루엔자는 탁월한 셀,다른 세포에서 출 더 나은 성장을 유지하는 경우에는 셀의 문화가 함께할 때보다 유지 apart15.그러나 실제 환경에서 인플루엔자가있는 사람들의 비강 면봉에서 두 바이러스 균주가 공존하는 것처럼 보이지 않았습니다 16., Jesse 꽃에서 프레드 허친슨 암연구센터에서 시애틀,워싱턴 주도하는 사람들,연구,생각 할 수 있는 몇 가지 특성이 독감 바이러스의’생명의 인구 크기의 변화 그래서는 격렬하게 협력 입자의 슬림 기회를 찌르다. 바이러스하지 않는 받을 그 종류의 전송을 병목 현상,”협력할 수 있습이 될 가능성이 유지되는 실제 설정에서”그는 말합니다.

그것이 바로 현미경 학자 Nihal Altan-Bonnet 이 마우스 새끼들 사이의 로타 바이러스 전염을 연구했을 때 발견 한 것입니다., 로타 바이러스 입자는 거품과 같은 소포의 세포 사이를 함께 여행하여 자원을 공유하고 숙주의 면역계에서 숨길 수 있습니다. 그리고 Altan-Bonnet 과 그녀의 동료들은 입자가 alone17 로 갈 때보다 이러한 협력 클러스터 내부에있을 때 생쥐에게 더 전염성이 있음을 보여주었습니다.

많은 다른 병원성 바이러스를 포함하여—그에 대한 책임 Zika,간염,수두,노로바이러스와 일반적인 냉은 지금 알려진을 전송한 자신을 통해 이러한 소포,too.,

“이러한 바이러스는 매우 부적절한”라고 말 Altan-보닛,사람 머리 실험실의 호스트-병원체역학에서 우리 국가의 심장,폐,와 연구소의 혈액에서 메릴랜드주 베데스다. “그리고 우리는이 협력 성과 바이러스의 클러스터링을 방해하는 전략을 생각해야합니다.즉,바이러스의 파괴력이 선을 위해 사용될 수 없다면 말입니다., 여러 그룹에 있는 테스트 페이지로 치료를 위해 세균 감염과에 대해 더 알고 어떻게 그들은 서로 대화할 수 있는 데 도움을 구체화한 치료는 오랜 역사를 가지고 의학에서 하지만 단지 시작하는 조 치료 얻을 수 있다.

참여 파지

지난 달,예를 들어,연구원을 설명한 최초의 성공적인 임상적 사용의 유전자 조작된 페이지를 해결하는 약물 내성균 infection18. 물론 이와 같은 감염의 경우 이상적인 해결책은 바이러스를 사용하여 박테리아를 완전히 소멸시키는 것입니다., 하지만 조건에 의해 표시되는 미생물의 불균형 등 여드름,일부 형태의 암과 선동적인 장 질병,그것이 더 좋을 수 있습 배포하는 파지하는 데 도움이 될 수 있는 균형을 회복 없이 모든 것을 공격입니다.

과 사람들을 위해 더 미묘한 응용 프로그램,정확하게 알고 있는 바이러스가 어떻게 의사 소통”될 수 있다 정말 유용한 우리를 돕는 엔지니어 페이지에 사용할 수 있는 질병 치료를 위한”라고 카렌 맥스웰 파지 생물학대학교에서 캐나다 토론토. 따라서 중재 시스템을 활용하면 더 다루기 쉽거나 심지어 가역적 인 치료로 이어질 수 있습니다.,

바이러스를 말하는 것을 배우는 것은 치료 이득의 다른 종류를,너무 제공할 수 있었습니다. “이 될 수 있는 외 합성 생물학 툴킷을 미세 조정하는 데 도움이 됩 설계한 세균의 유전자 발현,”라고 크리스토퍼 Alteri,미생물에서 미시간 대학에서 Dearborn.

Sorek,예를 들어,취 arbitrium 펩티드의 자연 서식지에서 파지고 연결된 그들을 다른 생물체,그들이 행동으로 조광 스위치는 접속을 저해하거나 유전자의 활동입니다., 에서 공개되지 않은 작품,그와 그의 대학원 학생르 Erez 삽입 arbitrium 기계장치에 세균은 고초균할 수 있도록 조작 하 여러 가지의 유전자에는 것입니다. 설계 미생물 수 있는 데 사용될 예를 들어,제약에서 정확한 용량 또는 특정 위치.,

무엇보다,노트 Sorek 는 경우,arbitrium 같은 시스템을 수 차례 보존에서 인간의 바이러스 병원균 같은 HIV 및 포진 심플렉스 바이러스는 다음과 같 페이지,보내는 부분의 자신의 삶에 숨어있는 세포 그때는 모든 통신을 분자인지를 묻는 바이러스 휴면”바로가 약”.

지속되는 모든 과학 프로젝트는’-ology’를 얻으며 사교적 인 바이러스에 대한 연구는 다르지 않습니다., 두 개의 년 전,디아즈-노즈,Sanjuán 및 진화 생물학 Stu 에서 서쪽으로 옥스퍼드 대학,영국,coined19 새로운 용어—sociovirology—을 위한 프레임워크를 제공하의 자신의 라인을 연구한다. 미국 사회에 대한 미생물학최 첫 번째 워크샵에 전념하는 항목에서의 연례 회의에서 이번 달 샌프란시스코. Díaz-Muñoz 는”누구의 시간이 왔는지에 대한 아이디어입니다.,

에 sociovirology,그가 본 많은 평행으로 점진적으로 수용의 비슷한 그룹 행동 중에서는 박테리아에서 지난 몇 년 동안:까지 그것은 연구자들은 정확히 화학 물질에 관련된 정원회 감지고 이름을 넣어 프로세스는 대부분 미생물학자를 지불한 현상이 어떤 관심입니다.Díaz-Muñoz 는 말합니다. 그러나 사회적 및 바이러스 성 모든 것들과 마찬가지로 메시지가 확산되고 있습니다.피>