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Processo de tomada de decisão de vírus poderia levar a novos tratamentos com antibióticos.


By Science Daily

[ Obs: Texto adaptado a partir do original – Este blog não defende o evolucionismo, ao contrário, defende o design inteligente, sendo assim, não está de acordo com a assertiva não justificada do artigo a seguir, no tocante ao paradigma vigente, com seu profundo viés materialista, naturalista, fisicalista – A primeira imagem é do SD ] 

 

 

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O fago lambda prefere destruir a bactéria E. coli, o que o torna o alvo principal para os pesquisadores. Dr. Lanying Zeng, à esquerda, e seu estudante de pós-graduação Jimmy Trinh desenvolveram um sistema repórter de fluorescência de quatro cores para rastreá-lo no nível de vírus único.

 

 

Os seres humanos enfrentam centenas de decisões todos os dias. Mas não estamos sozinhos. Mesmo os vírus mais ínfimos também tomam decisões, e os cientistas estão pesquisando como eles fazem isso, para ajudar a levar a melhores tratamentos para algumas doenças. Uma equipe de cientistas descobriu como o fago lambda decide quais ações tomar em seu hospedeiro, a bactéria E. coli.

Em um estudo publicado em 6 de fevereiro na revista Nature Communications, a Dr. Lanying Zeng e sua equipe no Texas A & M AgriLife Research descobriram como o fago lambda decide quais ações tomar em seu hospedeiro, a bactéria E. coli.

Um fago é um vírus que infecta e se replica dentro de uma bactéria. Os fagos foram descobertos há cerca de 100 anos, mas recentemente cientistas começaram a estudar como eles podem ser usados para atacar bactérias causadoras de doenças, especialmente as cepas que se tornaram mais resistentes aos antibióticos.

Os fagos são muito diversos e numerosos – com números na casa dos bilhões, de acordo com vários relatórios na Biblioteca Nacional dos EUA – por isso os pesquisadores estão agora na trilha de fagos que têm potencial para curar doenças bacterianas específicas.

O fago lambda, por exemplo, prefere destruir a bactéria E. coli, o que o torna alvo principal para os pesquisadores. No rastreamento desse alvo, o estudante de pós-graduação Zeng Jimmy Trinh desenvolveu um sistema repórter fluorescente de quatro cores para rastreá-lo no nível de vírus único. Isso foi combinado com modelos computacionais desenvolvidos pelo Dr. Gábor Balázsi, engenheiro biomédico e colaborador da Stony Brook University, em Stony Brook, Nova York, “para desvendar tanto as interações entre os fagos quanto a forma como os fagos individuais determinam” o destino de uma célula.

O que eles descobriram não era diferente do processo decisório dos humanos. Às vezes, o fago lambda coopera com os outros. Às vezes compete.

Em vez de apenas a célula tomar uma decisão, descobrimos que os próprios DNA fágicos também tomam decisões“, disse Zeng.

 

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Através do processo que desenvolveram, os cientistas foram capazes de determinar que o tempo teve um papel na tomada de decisões.

Zeng explicou que alguns fagos podem ter dois ciclos de reprodução: lítico e lisogênico.

No ciclo lítico, cópias completas do vírus são feitas dentro de uma célula, digamos uma célula de E. coli. Quando a célula infectada com fagos fica cheia dos vírus de replicação, ela explode e é destruída. No ciclo lisogênico, o DNA do fago vive como parte da própria bactéria e ambos continuam a reproduzir-se como um só. Em resumo, a lise envolve a competição, enquanto a lisogenia envolve cooperação, disse ela.

Assim, uma chave para usar fagos para destruir bactérias, Zeng disse, é entender como e quando um fago decide a via lítica [ “go lytic” ] sobre o patógeno.

Digamos que você tem dois fagos lambda que infectam uma célula“, disse ela. ” Cada DNA de fago dentro da célula é capaz de tomar uma decisão. Queremos saber como eles tomam uma decisão, se um é mais dominante do que o outro, se eles têm alguma interação e competem para ver quem vai ganhar, ou se eles comprometem .

Eles podem até coexistir por algum tempo e depois finalmente escolher uma decisão“, disse ela. “Mas o fago está tomando uma decisão subcelular – e isso é muito importante, pode haver muitas implicações“.

O sistema repórter fluorescente de quatro cores ajudou os pesquisadores a visualizarem que muitos fatores contribuem para a decisão e que “do ponto de vista evolutivo, os fagos querem otimizar sua própria aptidão ou sobrevivência[como dito na observação sobre este artigo, o blog não compactua do paradigma vigente, e sugiro a leitura disto ], disse ela. “Então é por isso que eles escolhem lítico ou lisogênico para maximizar ou otimizar sua sobrevivência.

A equipe identificou alguns dos fatores que levaram à competição e outros que levaram à cooperação.

Zeng disse por que a terapia do fago é um campo crescente para procurar maneiras de tratamento contra as bactérias, os resultados deste estudo ajudarão outros cientistas avançarem em suas pesquisas.

Este é um paradigma para os bacteriófagos“, disse ela. “Quando compreendemos mais o mecanismo da decisão, isso pode levar a mais aplicações e a uma melhor caracterização de outros sistemas“.

 


 

Journal Reference:

  1. Jimmy T. Trinh, Tamás Székely, Qiuyan Shao, Gábor Balázsi, Lanying Zeng. Cell fate decisions emerge as phages cooperate or compete inside their host. Nature Communications, 2017; 8: 14341 DOI: 10.1038/ncomms14341

 

 

 

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