VIRUS II = retro virussen : MAMA -VIRUS : Sputnik en Viroiden


 

[+Virus

Virus loopt virus op

Zijn virussen dan toch échte levende wezens? door: Arjen Dijkgraaf
7 augustus 2008

In een Parijse koeltoren is een gigantisch virus aangetroffen dat last heeft van een ander, veel kleiner virus. Die primeur melden onderzoekers van het CNRS UPR-lab in Marseille op de website van Nature.

http://www.nature.com/news/2008/080806/full/454677a.html

Het versterkt vermoedens dat zo’n virus tóch tot de levende organismen moet worden gerekend, iets wat biologen traditioneel zelden doen. “The fact that it can get sick makes it more alive”, aldus viroloog Jean-Michel Claverie.

Het grote virus is een nieuwe stam van het Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV), een parasiet die in amoebes leeft. APMV werd rond 1990 voor het eerst geïsoleerd maar toen vanwege zijn afmetingen voor een bacterie aangezien.

Pas in 2003 ontdekten de Fransen dat het echt een virus is, met een collectie van 900 genen die het gebruikt om geïnfecteerde amoebes tot een efficiënte virusfabriek om te bouwen.

De Parijse stam is nog iets groter dan het eerste mimivirus en daarom mamavirus gedoopt.

En onder de elektronenmicroscoop bleek (er exemplaren ) van een tweede( “satelliet“) virusje aan te hangen dat de naam Sputnik heeft meegekregen.

Sputnik blijkt onderdelen van de( door mama in de gast- amoebe die ze infecteert )geinstalleerde virusfabriek te lenen om zichzelf na te maken.

Volgens de Fransen produceert zo’n fabriek daardoor minder mamavirussen, die vaak ook nog eens beschadigd zijn. Dat suggereert dat het mamavirus echt ‘ziek’ wordt door de infectie.

Opvallend is ook dat drie van de ( in totaal ) 21 Sputnik-genen nauw verwant zijn aan genen van het mamavirus.

Mogelijk wisselt de parasiet genetisch materiaal uit tussen verschillende mamavirussen, en helpt zo een handje bij de evolutie.

bron: NatureNews.

Giant mamavirus particles (red) and satellite viruses of mamavirus called Sputnik (green).REF. 1

2739098347_ae4d43a1e9_o

Figure 1 | Different morphological aspects of mamavirus and Sputnik.
a-e, Observations by transmission electron microscopy; f, observation by negative staining electron microscopy. a, Mamavirus virus factory (MVF) with mamavirus particles at different stages of maturation. Clumps of Sputnik particles (arrows) are observed within MVF. b, In some cases, Sputnik is observed within mamavirus capsids. c, Defective particles are produced. d-f, Co-infection with mamavirus and Sputnik results in abnormal morphology of mamavirus particles, such as membrane accumulation at one side (d), membrane accumulation around the particles (e), or open particles (f). Scale bars, 200 nm [larger view].

Thinking this was another virus that infects amoeba, the researchers injected the tiny virions into amoeba. But the tiny virus did not multiply. But amazingly, this virus, which the researchers had named “Sputnik” due to its shape, did multiply when injected amoeba along with either mimivirus or mamavirus (figure 2);

2739937546_f0035130db_o

Figure 2 | Sputnik propagation in mamavirus-infected amoebae.
A. castellanii cells were infected with a mixture of mamavirus and Sputnik. Indirect immunofluorescence labelling was performed with rabbit antimimivirus serum (red) and mouse anti-Sputnik serum (green), and nucleic acids were stained with 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI; blue). a, Numerous Sputnik virions entered the cytoplasm at 30 min after infection. b, At 4 h after infection, the first viral factories were seen as distinct, strongly stained patches. No viral particles could be seen in these cells, indicating an eclipse phase. c, At 6 h after infection, the viral factories expanded and were homogenously and strongly stained with DAPI. Sputnik production was detected at one side of the viral factory, but no mamavirus virions. d-f, At 8 h after infection (d), mamavirus production was observed; this increased extensively at 12 h (e) and 16 h (f) after infection [larger view].

GrrlScientist

morons/virulence factors in bacteria

Een weverij van genen

Virussen stuwen de evolutie van het leven. Ze kunnen ons helaas ook ziek maken. Op h챕챕l vernuftige wijze. En ze hebben hun sporen in ons genetisch materiaal achtergelaten.

Virussen zijn de kleinste levende wezens. Er wordt zelfs aan getwijfeld of het wel leven is. Want ze kunnen zich niet zelf voortplanten. Ze zijn de eenvoud tot de perfectie uitgewerkt. Ze beschikken alleen over een beetje genetisch materiaal in een manteltje. De genetische molecule draagt alles wat ze nodig hebben. Ze dringt binnen in het genetisch materiaal van een gastheer. Die doet het werk: die vermenigvuldigt de genen van de bezoeker, waarna ze in een manteltje kruipen en uit de besmette cel breken om elders de cyclus te herbeginnen.

Virussen zijn er het levende bewijs van dat de natuur uitsluitend gericht is op de eigen voortplanting. Een complexe structuur maakt dat alleen ingewikkelder – kijk maar hoe moeilijk onze levens geworden zijn, hoe wij ons zorgen maken over wat vanzelfsprekend is: voortplanting.

Het wordt steeds duidelijker dat virussen een uiterst belangrijke rol spelen in de evolutie, de evolutie van het leven in zijn totaliteit. De hoeveelheid virussen in de wereld is enorm onderschat. Zo ook de rol die virussen spelen in het mengen van genen, het cre챘ren van variatie, van nieuwe combinaties – een van de motoren achter de natuurlijke selectie als stuwende kracht van evolutie.

Overal waar virologen kijken, vinden ze nieuwe virussen: in een ziekenhuis in India, het apenhuis van een dierentuin, zelfs onder een rozenstruik in de buurt van een laboratorium. Die virussen lijken niet eens op elkaar. Variatie is troef. Berekeningen wijzen uit dat er meer onontdekte virale genen zouden zijn dan genen in alle andere levensvormen samen. Dat zijn enorm veel genen.

De meeste virussen zouden bacteriofagen zijn: virussen die bacteri챘n besmetten. Bacteri챘n hebben een kwalijke reputatie, omdat wij ze verantwoordelijk achten voor veel van wat misloopt, infecties en besmettingen. Maar er zijn ook goede bacteri챘n. Massa’s goede bacteri챘n. En bacteri챘n kunnen zelf ook slachtoffer zijn. Slachtoffer van virussen. Het lijkt er steeds meer op dat de microbenwereld massaal door virussen geviseerd wordt.

Virussen kunnen zo effici챘nt huishouden in een microbenpopulatie dat een ecologisch systeem erdoor ontwricht raakt. Als een leger virussen een aanval lanceert op mariene algen, kan er zoveel zwavelhoudend afval vrijkomen dat het de vorming van wolken in de atmosfeer be챦nvloedt.

250 MILJOEN LICHTJAREN

Dit inzicht is door handige mensen gebruikt om er een gat in de markt mee te dichten, iets nieuws in te voeren: er zijn viruscocktails als voedseladditief op de markt gebracht. Ze kunnen over, bijvoorbeeld, koud vlees gesproeid worden om het te beschermen tegen bacteri챘n die zelf voedselvergiftigingen veroorzaken. De aanvallers van onze aanvallers worden onze vrienden.

Omdat deze virussen alleen bacteri챘n aanvallen, zijn ze onschadelijk voor dieren als de mens. In onze darm zitten veel natuurlijke bacteriofagen.

Maar wij hebben uiteraard onze eigen vijanden. Virussen laten geen enkele biotoop op aarde onbenut. Voor hen zijn wij een gigantische bron van leven.

Bij het uit een gastheer plukken van nieuwe kopie챘n van de eigen genen kan er iets mislopen. Kunnen er genen van de gastheer aan een virus blijven plakken en elders terechtkomen. Virussen worden steeds meer als een soort weverij van genen gezien, waaruit steeds wisselende patronen komen.

Virussen zijn, in de perceptie van mensen die ze bestuderen, ge챘volueerd van outsiders in het levensspel tot misschien wel de grootste stuwende kracht ervan.

Er zijn enorm veel virussen in de wereld. Het is bekend dat ze in water h챕챕l talrijk zijn: 60.000 stuks per milliliter in de koudste zee- en tot liefst 254 miljoen in gematigde oppervlaktewateren. Overal waar wetenschappers virussen zoeken, vinden ze er. Als alle virusgenen die er op aarde zouden zijn, achter elkaar worden gelegd, zouden ze een astronomische afstand van 250 miljoen lichtjaren overbruggen. In de ruimte zit je dan al makkelijk enkele honderden sterrenstelsels ver.

Nieuwe genetische technieken maken het mogelijk om effici챘nt naar virussen te zoeken. De machine doet het mensenwerk. In slib op de zeebodem kunnen tot meer dan een miljoen verschillende virale stammen zitten. In de darm van een mens zitten minstens duizend soorten virussen. Op elke biotoop waarop de onderzoekers hun sequencers – de machines waarmee ze de genetische code ontrafelen – loslaten, vinden ze een boel nieuwigheden.

Het is nu ook mogelijk de genensamenstelling van virussen vlot met elkaar te vergelijken. Gemiddeld is de helft van het genenpakket van een gescreend virus nieuw; de andere helft is al eens elders gevonden. Vorsers vinden de vreemdste dingen in virussen, zoals het gen dat bij dieren (de mens uiteraard inbegrepen) het smeermiddel voor gewrichten maakt, of dat wat verantwoordelijk is voor de productie van chitine: het pantser uit de schilden van insecten. Of en waarvoor die genen nuttig zijn voor de virussen is nog niet bekend.

Wetenschappers gaan er nu van uit dat virussen voortdurend genetisch materiaal door elkaar haspelen. Dat ze behouden wat nodig is voor hun eigen overleving, maar verder ballast meezeulen dat ze elders droppen. Sommige specifieke genencombinaties kunnen heel succesvol zijn. Er is een genetische lijn aangetroffen in virussen uit water van de Zuidpool, een koraalrif in de Cara챦ben en de darm van een koe in Amerika. De verspreiding ervan zou minder dan tweeduizend jaar geduurd hebben.

Sommigen stellen nu dat er een kleine, harde kern is van uiterst belangrijke genen, die floreren in een steeds wisselende pool van genen, op zijn beurt een soort genetisch superorganisme waaruit iedereen kan putten. De vraag dringt zich op in welke mate de tentakels van dit allesomvattende ‘ding’ tot in de genomen van de gastheren reiken, de slachtoffers van besmetting be챦nvloeden, van bacteri챘n tot de meest complexe organismen.

GEPROGRAMMEERDE DOOD

Virussen lijken zich niets gelegen te laten liggen aan de klassieke soortgrenzen waar wij zo graag mee werken. Ze springen van de ene soort naar de andere dat het een lieve lust is. Daarbij veroorzaken ze soms problemen of dwingen ze een soort ertoe zich aan te passen. Het is ondertussen duidelijk dat het aidsvirus de mensengemeenschap binnengedrongen is door contact met besmette apen. Apen die waarschijnlijk lang last hebben gehad van de apenversie van het virus, maar er ondertussen weerstand tegen hebben opgebouwd.

De mens is nog bezig met het verwerven van weerstand. Naar schatting 2 procent van de met het aidsvirus besmette personen, krijgt nooit last van de symptomen en wordt dus ook nooit ziek, hoewel de ziekte wel kan worden doorgegeven. Er wordt koortsachtig gezocht naar de basis van die natuurlijke immuniteit, want daarin zou het meest voor de hand liggende wapen tegen de ziekte kunnen liggen.

Ondertussen woekert het ebolavirus in gorillapopulaties van Centraal-Afrika. De populaties worden er gedecimeerd. Hun evolutie wordt angstvallig in het oog gehouden, niet alleen omdat ze catastrofaal kan zijn voor soorten die het zo al moeilijk hebben, maar ook om te kijken hoe weerstand zich op natuurlijke wijze in een populatie verspreidt. Ook de mens is vatbaar voor ebola, hoewel het aantal besmettingen vooralsnog beperkt is gebleven. Ebola is te dodelijk voor de mens om 챕cht succesvol te zijn als virus.

Stilaan geeft het aidsvirus zijn geheimen prijs. Het is ondertussen bekend hoe het zijn desastreuze invloed op een mensenlichaam uitoefent. Het virus doodt in feite niet zelf, maar het put het afweersysteem zo uit dat het geen kracht meer heeft. Het afweersysteem is niet meer in staat op banale infecties te reageren, zodat slachtoffers bezwijken aan, bijvoorbeeld, een longontsteking.

Als het virus zich in het bloed opstapelt, verhogen speciale afweercellen (zogenaamde CD8-cellen) de productie van een specifieke receptormolecule: de programmed death-1 – griezeliger kan haast niet. Die molecule stapelt zich op op het celoppervlak, waardoor de effici챘ntie van de CD8-cellen verzwakt en ze minder antivirale stoffen loslaten. Ze branden op en kunnen hun functie niet meer vervullen. Wat de receptor in normale omstandigheden doet, is onduidelijk, maar het lijkt erop dat hij mee helpt verhinderen dat de afweer zijn eigen lichaamscellen aanvalt.

Het is niet uitgesloten dat het virus de overproductie van de molecule zelf in de hand werkt en een lichaam zo stimuleert om zichzelf kwetsbaar te maken. Waardoor het makkelijker zijn gang kan gaan. Aids is als ziekte zo succesvol, omdat hij zijn slachtoffers niet meteen doodt. Het virus krijgt de tijd om zich te verspreiden.

DE KIPPEN BINNEN

Een ziekte waar iedereen ondertussen doodsbang van is, hoewel het aantal menselijke slachtoffers dat ze gemaakt heeft heel beperkt is, is de vogelgriep. In zogenaamde kwetsbare gebieden – natuurgebieden met veel watervogels – zitten de kippen ondertussen weer binnen, of op zijn minst in met netten afgesloten rennen. Een zegen voor mensen wier buren veel hanen hebben, maar een ramp voor de kippen zelf, zeker als ze gewend zijn buiten te lopen.

De vogelgriep wordt veroorzaakt door een virus (het H5N1) dat erom bekendstaat dat het als vanzelfsprekend over soortgrenzen heen springt. Het nestelt zich ook in trekvogels, zodat het op korte tijd grote afstanden kan overbruggen, en kan toeslaan in zowel Oost-Azi챘 als West-Afrika. Het beschikt over twee eigenschappen die het tot een pandemie, een wereldwijde epidemie, kunnen doen uitgroeien: het is heel besmettelijk 챕n onze lichamen zijn er niet op voorbereid. Als het virus er nu nog in zou slagen om van de ene mens naar de andere over te springen – zonder de tussenstap van een trekvogel – zou het een groot gevaar kunnen vormen.

E챕n manier om dat te realiseren is dat het zich gedeeltelijk zou mengen met een virus dat een gewone mensengriep veroorzaakt. Volgens de nieuwe inzichten in de virale genenpool is dat niet uitgesloten. In gecontroleerde laboratoriumomstandigheden is die mix al eens gemaakt, maar hij blijkt minder besmettelijk te zijn dan het originele H5N1. Het griepvirus dat in 1918 op korte tijd wereldwijd 40 miljoen mensen doodde, was echter niet zo’n mengeling, maar een gewone mutatie (een verandering) van een vogelgriepvirus.

Er is ondertussen een vaccin tegen het virus in de maak. De vraag is altijd of zo’n vaccin ook effici챘nt zal zijn tegen eventuele nieuwe vormen van het virus. Want virussen kunnen zich gemakkelijk zo aanpassen dat ze niet meer kwetsbaar zijn voor de middelen die tegen hen worden ingezet, omdat die de virussen niet meer herkennen. Daarom moet er elk jaar een nieuw griepvaccin (tegen de gewone griep) worden ontwikkeld, om het zo effectief mogelijk te maken.

Het is ondertussen ook duidelijk dat de meeste bacteri챘le ziekten (zoals cholera en difterie) eigenlijk veroorzaakt worden door genen die bacteri챘n van virussen ‘ge챘rfd’ hebben. De meeste bacteri챘n huizen genen die van virussen afkomstig zijn. Dat geldt ook voor mensen. Zogenaamde retrovirussen zijn gespecialiseerd in het aanvallen van dierlijke cellen. Het aidsvirus is zo’n retrovirus.

Liefst 8 procent van ons genetisch materiaal zou afkomstig zijn van virussen. Zo is een eiwit dat het virus gebruikt om zich aan een gastcel te verankeren, ook terechtgekomen in onze moederkoek, waar het bij het begin van een zwangerschap zorgt voor verbindingen tussen cellen in de groeiende placenta.

Er zijn zelfs mensen die beweren dat een deel van de genen die ons van de chimpansee onderscheiden, een virale oorsprong zou hebben.

Wat betekent dat wij mens werden bij gratie van wezentjes die we wanhopig proberen te bestrijden.

DOOR DIRK DRAULANS ::Knack – 04-10-2006

Virussen anders bekeken: Virussen winnen geen populariteitspoll.
En dat ligt niet louter aan hun lage aaibaarheidsfactor of hun onbestaand knuffelgehalte.
Hoe vaak virussen ook in ’t nieuws komen, het is zelden in positieve zin.
Een verkoudheidsgolf hier, een griepepidemie daar, de dodenmars van aids, ebola en sars, bij de dieren vogelgriep, varkensgriep, blauwtong … :
een kleine bloemlezing uit de recentere actualiteit volstaat om te illustreren wat een hemeltergend efficiënte ziekteverwekkers virussen wel zijn.
—————————————————————————————————————————————-

Het mazelvirus toont zijn dodingstechniek.

Knack – 21-08-1996

Hoewel er in 1963 een relatief efficiënt vaccin tegen mazelen werd ontdekt, blijft de ziekte doden.

In ontwikkelingslanden sterven elk jaar 1 à 2 miljoen kinderen aan de gevolgen van mazelen. Het virus handelt op een manier vergelijkbaar met die van het aidsvirus dat, hoewel het minder doden maakt, beter bekend is, omdat het ook in het Westen dodelijk is. Beide virussen verzwakken de natuurlijke afweer van het lichaam, dat uiteindelijk niet langer adequaat de strijd met aanvallers kan aanbinden.

Het vakblad Science rapporteerde onlangs dat eindelijk is ontdekt hoe het mazelvirus precies functioneert. Het verhindert dat cruciale afweercellen (de monocyten en macrofagen) een molecule aanmaken, die andere cellen in een verhoogde staat van paraatheid moet brengen. De afweer reageert dus niet langer met kracht op een aanval. De molecule in kwestie is het interleukine-2, dat nodig is om de lymfocyten in actie te brengen.

Het virus hecht zich aan een speciale celreceptor (de CD46), die enerzijds in staat is om lymfocyten toe te laten ziektekiemen aan te vallen en uit te schakelen, maar er anderzijds ook op gericht is te vermijden dat hetzelfde systeem gebruikt wordt om de eigen lichaamscellen te liquideren. Het mazelvirus beïnvloedt de CD46 zodanig, dat die een signaal stuurt naar het binnenste van de cel om de productie van interleukine-2 drastisch terug te schroeven.

Een eventueel gebruik van interleukine als geneesmiddel voor mazelen wordt bemoeilijkt doordat toediening ervan veel neveneffecten veroorzaakt.

Tienduizend bacteriegeneraties kenden zes evolutiesprongen in vijf jaar tijd.

———————————————————————————————————————————————-

En toch zou het verkeerd zijn om alle virussen zomaar negatief te beoordelen.
Dat van de miljoenen virusstammen er slechts een 200-tal schadelijk zijn voor onze gezondheid, is wellicht nog geen reden om een virus-fanclub te stichten. Maar dat het leven op aarde zonder virussen totaal anders zou zijn, dat mensen mogelijk niet eens zouden bestaan, is dat allicht wél.
Wij mensen zijn zowat de meest complexe levensvorm op aarde, virussen de meest simpele.
In feite zijn ze niet meer dan een pakketje genetisch materiaal in een manteltje.
Ze worden beschouwd als de kleinste levende wezens op aarde, maar feitelijk bevinden ze zich ergens op de grens van wat je leven kan noemen.
Virussen zijn wellicht de meest uitgesproken illustratie van het principe dat in de natuur alles draait om één enkele activiteit: voortplanting.
Paradoxaal genoeg zijn ze dermate primair dat ze daar op zichzelf niet eens toe in staat zijn.
En dus behelpen ze zich door binnen te dringen in cellen van een ander organisme, de gastheer.
Ze nemen de controle in de besmette cel over, gebruiken hem om hun eigen erfelijk materiaal te vermenigvuldigen, waarna al die honderden of duizenden nieuwe genetische pakketjes elk weer in een manteltje kruipen, uit de cel breken en elders diezelfde cyclus weer trachten te herhalen.
254 miljoen
Dat virussen op een minieme minderheid na totaal ongevaarlijk zijn voor ons, daarover mogen we best opgelucht zijn. Want denken dat je ze uit de weg kan gaan, is wel erg naïef: virussen zitten overal.
In de aarde, in de lucht, in het water, zelfs in ons eigen lichaam.
Nieuwe genetische technieken maken het mogelijk om efficiënter naar virussen te zoeken, en de resultaten zijn gewoonweg verbluffend.
Zo kan je tot 254 miljoen virussen aantreffen in één milliliter oppervlaktewater.
In slib op de zeebodem tref je al gauw één miljoen verschillende soorten aan, in onze eigen darmen huizen minstens 1000 virusstammen.
En elke dag worden nieuwe soorten ontdekt.
Niet alleen de hoeveelheid virussen in de wereld is enorm onderschat, ook de fenomenale verscheidenheid en veelzijdigheid ervan worden nu pas duidelijk.
Virus X kan totaal verschillen van virus Y, variatie is troef, ook inzake de keuze van een gastheer.
De meeste virussoorten beperken zich tot het besmetten van bacteriën, maar alle micro-organismen, planten, dieren, mensen hebben specifieke virussen die hen belagen. Virussen laten geen enkele vorm van leven op aarde onbenut.
Anderzijds hebben de mogelijke gastheren zelf velerlei verdedigingstrategieën (zoals immuniteit) ontwikkeld om virale aanvallen vakkundig af te slaan.
Geen virussen, geen mensen?
Virussen zijn essentieel voor het biologisch evenwicht op aarde, niet in het minst omdat ze het aantal bacteriën onder controle houden.
Maar het wordt ook duidelijk dat ze een uiterst belangrijke rol spelen in de evolutie van het leven.
Want doordat ze voortdurend massa’s kopieën van zichzelf maken temidden van het genetisch materiaal van hun gastheer, gebeurt het vrij geregeld( om niet te zeggen “continu” )  dat die kopieën onderlinge verschillen vertonen.
Of dat genen van de gastheer in het virus zelf terechtkomen en zich zo verder verspreiden.
Op die manier mengen virussen genen van soms totaal verschillende soorten en creëren ze variatie, die via natuurlijke selectie de stuwende kracht levert voor de evolutie van het leven.
Inmiddels is becijferd dat niet minder dan 8 % van ons eigen genetisch materiaal in feite afkomstig zou zijn van virussen.
Volgens sommige wetenschappers is zelfs een deel van de genen die ons van de chimpansee onderscheiden, wellicht van virale oorsprong.
Wat zou betekenen dat er zonder virussen ook geen mensen zouden zijn!
Wist je trouwens dat er intussen zelfs viruscocktails als voedseladditief op de markt zijn?
Zij beschermen bijvoorbeeld koud vlees door de bacteriëen te bestrijden die ons voedselvergiftiging bezorgen.
De vijanden van onze vijanden kunnen best onze vrienden zijn!
Invasie van de chromosomen
Piet Borst
Bijna waren we er niet geweest, omdat onze verre voorouders waren uitgeroeid door virussen. Hoewel zoogdieren goed zijn uitgerust om virusinfecties te weerstaan, weten vooral de retrovirussen, zoals het AIDS virus, die verdediging te omzeilen. Retrovirussen kunnen zich in DNA nestelen en wat daar eenmaal inzit raak je niet makkelijk kwijt. Het zoogdier genoom zit vol met afgestorven retrovirussen. Naar schatting is 45% van ons DNA het gevolg van retrovirale invasies. Als het nog iets meer was geweest dan hadden onze voorouders deze parasitering van hun genoom niet overleefd. Dan waren wij bij het evolutionaire afval beland, zoals de laptop van fraude-officier Tonino, verstikt door virussen.
Het menselijk DNA als virale vuilnisbak is niet iets dat kinderen op school leren. Daar gaat het over de blauwdruk van de mens, het schitterende genenpakket dat onze menselijke eigenschappen en mogelijkheden bepaalt. Dat die blauwdruk vol zit met de koffievlekken van virale invasies, wordt er niet bij verteld. Mislukte invasies, want die virussen zijn al miljoenen jaren geleden onschadelijk gemaakt door antivirusafweer, waarna ze tot chromosomaal afval zijn gedegenereerd. Omdat DNA onderzoekers goed zijn in het herkennen van verre verwantschappen, weten we nu waar dit afval vandaan komt.
Het gevaar van chromosoominvasie zit in de wijze waarop wij ons DNA dupliceren, elke keer als cellen delen. Dat kopi챘ren is nauwkeurig, maar dom. De nauwkeurigheid is spectaculair, 챕챕n foutje per 6 miljard bouwstenen die iedere celdeling gekopieerd moeten worden. De domheid is onbetwistbaar, omdat alles gekopieerd wordt. Net als een Xerox/Oc챕-machine de hele tekst kopieert, inclusief de koffievlekken, zo kopieert de DNA synthesemachine alles in ons DNA, inclusief de rommel. Vandaar dat drastische maatregelen nodig zijn om te voorkomen dat ons DNA vervuilt. Primair poogt ons lichaam te voorkomen, dat virussen binnen dringen en dat ze zich voldoende kunnen vermenigvuldigen om onze geslachtscellen te kunnen bereiken. Want daar draait het om: de voortplanting. Alleen die virussen, die zich in het DNA van de geslachtscellen weten te nestelen, worden onderdeel van de menselijke genenpoel
Voor retrovirussen werkt de immunologische en cellulaire afweer kennelijk onvoldoende, zodat andere verdedigingslinies worden opgeworpen. De eerste linie is een ingenieus systeem van genverandering, dat pas in de afgelopen 3 jaar ontrafeld is. Binnendringende retrovirussen worden opgewacht door een enzymsysteem dat de genetische code van het virus verandert. De DNA code bevat de letters A, G, C en T en dit enzym kan van een C een T maken. Door introductie van een groot aantal typefouten wordt de viruscode onleesbaar gemaakt, zodat het virus zich niet meer kan vermenigvuldigen. Een geniaal idee, dat ook goed werkt in de praktijk. Hoe komt het dan dat mensen toch AIDS krijgen?
Het antwoord is dat ieder nieuw afweersysteem, waarmee wij ons te weer stellen, een tegenactie op gang brengt bij de parasiet. Wie inbrekers buiten houdt met een ingenieus alarm, trekt een nieuw slag inbrekers aan die het alarm weten te inactiveren of te omzeilen. Zo ook in de natuur: Ons fraaie code modificatie systeem heeft een selectie in gang gezet, die geleid heeft tot virussen die de code modificatie kunnen ontlopen. Het AIDS virus codeert voor een eiwit dat bij binnenkomst van het virus meteen het alarm afzet, d.w.z. het code modificatie systeem inactiveert. Zo weet het virus zich toch te vermenigvuldigen. Onze kiembaar heeft het geraffineerde AIDS virus (nog) niet weten te bereiken, maar wat is 50 jaar in een evolutie die met miljoenen jaren (deep time) werkt?
Genoominvasie is een risico dat alle organismen bedreigt en zelfs 챕챕ncelligen beschikken over ingenieuze verdedigingsmechanismen. Extreem gaat de gist Neurospora te werk: Van alle DNA-informatie, die dubbel voorkomt in het genoom, wordt de code veranderd, zodat het DNA van alle rondspringende virussen onschadelijk wordt gemaakt. Dat is een Pyrrhusoverwinning, omdat door deze stap de evolutie van Neurospora grotendeels is stilgezet. Genverdubbeling is de motor van de evolutie. Een extra gen kopie kan de natuur gebruiken om nieuwe eigenschappen te cre챘ren. Het zijn zulke toevallige genverdubbelingen, die ten grondslag liggen aan al onze complexe functies, zoals bloedstolling of immuun afweer. Een organisme, dat genverdubbeling onmogelijk maakt, raakt op een zijspoor in de evolutie.
De meeste organismen gaan niet zo ver als Neurospora, maar zetten een andere verdedigingslinie in, het RNAi. Dit interfereert (vandaar RNAi, RNA interferentie) met het aflezen van de virusgenen. Hoe belangrijk RNAi voor de bescherming van onze kiembaan is, valt nog niet te zeggen. Planten hebben het RNAi geperfectioneerd tot een algemeen virus afweersysteem, maar ook dat is niet waterdicht. Handige plantenvirussen kunnen de RNAi afweer van komkommers en tomaten onklaar maken.
Is dat virusafval in ons DNA dan nergens goed voor? Dat gaat zeker te ver, want de natuur knutselt uit afval handige nieuwe functies in elkaar. Ons genoom is te vergelijken met een vlot in een oceaan vol wrakhout. Het meeste wrakhout (extra DNA) dat op het vlot slaat richt alleen schade aan, en wordt zo mogelijk geloosd. Een enkele keer blijft er iets aan dek liggen, dat kan worden ingezet voor nieuwe bouwsels. We weten nu dat sommige gedegenereerde virussen zijn gerecruteerd om de aflezing van genen te veranderen en er zijn zelfs voorbeelden van hele genen die uit DNA-afval zijn opgebouwd.
Doelgericht is dat niet. De natuur doet maar wat. Het leeuwendeel van de DNA-veranderingen is schadelijk en de organismen die zulke schadelijk mutaties (aangeboren afwijkingen) oplopen worden meedogenloos verwijderd door natuurlijke selectie. DNA is ook dom: de natuur kan niet DNA-rommel vergaren die later nog eens handig van pas kan komen. De kikker kan niet al voorbereidingen treffen om later in de evolutie een goed functionerende prinsgemaal te worden. Voor moleculair biologen is dit gesneden koek, maar voor buitenstaanders blijft de evolutie een bron van verbazing. Voor die mensen heeft Richard Dawkins weer een aardig (maar duur) boek geschreven, The Ancestor’s Tale (Weidenfeld en Nicholson, 2004).
Wat deze column poogt over te brengen is dat ons DNA niet de fraaie blauwdruk bevat van een schitterend ontworpen interieur, maar meer lijkt op de zolder van een huis waar de kinderen al lang geleden uit vertrokken zijn. Of zoals Ronald Plasterk het formuleert: Als een marsmannetje op aarde zou komen en ons DNA zou analyseren, zou hij makkelijk tot een verkeerde conclusie kunnen komen. De genen, die coderen voor de componenten van ons lichaam nemen minder dan 2% van ons DNA in beslag; 45% van ons DNA bestaat uit afgestorven virussen en andere DNA-rommel. Conclusie: de functie van menselijk DNA is de opslag van DNA-rommel. Het is werkelijk opmerkelijk dat zo’n krakkemikkig geconstrueerd wezen als de mens toch nog ruim 70 jaar mee gaat.
Als er een God zou bestaan, die iets bijdraagt aan de evolutie, – maar daar zijn geen aanwijzingen voor -, dan kan ik mij voorstellen dat Hij/Zij er genoegen in heeft geschapen om de mens te doen ontstaan. Wat heb je aan al die ingenieuze biologische mechanismen als nooit iemand daar oog voor heeft? Zelfs een chimpansee heeft geen idee hoe wonderbaarlijk de natuur in elkaar zit. Wat zijn wij toch bevoorrecht dat we als mens biologie of geneeskunde kunnen studeren.
Komen we ooit van virussen af?

Een ding weten we zeker: wat we ook proberen, hoeveel vaccins we ook maken – de virussen zullen altijd bij ons zijn. Virussen waren er eerder dan de mensen, en zullen er dankzij hun vermogen om van soort naar soort te springen waarschijnlijk nog steeds zijn als de mens ooit uitsterft.

Sterker nog, er zijn goede aanwijzingen dat het virus de oudste levensvorm ter wereld is, een voorloper van het vroegste leven. Wie had dat gedacht: misschien zijn we verre afstammelingen van de griep, de pokken en SARS.

http://www.nos.nl/nosjournaal/dossiers/vogelgriep/faq_wat_is_een_virus.htm

EVOLUTIONAIR  BRUIKBAAR  

Jaagsiektevirus is bij schapen onmisbaar voor placentavorming

Wim Köhler  23-09-2006

Virussen die in de loop van de evolutie blijvend in het genoom van zoogdieren zijn opgenomen, hebben een beslissende invloed op het ontstaan van de zwangerschap en de groei van de placenta.Het bewijs daarvan is nu bij schapen geleverd. Bepaalde in het genoom van die dieren opgenomen virusgenen (endovirussen) werden gericht geblokkeerd bij net bevruchte schapen. Vier van de vijf proefdieren kregen daarop een zeer vroege miskraam. Bij het vijfde dier waren op de twintigste dag van de zwangerschap de foetus en placenta zo klein dat er waarschijnlijk geen levend lam uit kon groeien (Proceedings of the National Academy of Sciences, early edition, 11 september).

Het experiment met schapen als proefdier bevestigt het steeds sterker wordende vermoeden dat virusinfecties het ontstaan of de evolutie van levendbarende dieren mogelijk hebben gemaakt. Het is een theorie die vanaf 2000 steeds steviger gefundeerd raakt. Bij mensen en andere primaten en bij muizen zijn ook endovirussen bekend die de hechting van het enkele dagen oude embryo in de baarmoederwand stimuleren en die de zich ontwikkelende placenta een groeispurt geven. De genen van sommige endovirussen die rond het tijdstip van innesteling van een enkele dagen oud embryo actief zijn, produceren een fusie-eiwit dat de binding tussen de (in wezen lichaamsvreemde) foetuscellen en de lichaamscellen van de moeder mogelijk maakt.

In ieder zoogdiergenoom zijn in de loop van miljoenen jaren evolutie honderden genen van virussen terechtgekomen. Sommige zijn als ruïnes aanwezig en spelen ogenschijnlijk geen rol meer. Ze zijn onderdeel van het niet-coderend (junk)-DNA. Andere hebben – meestal na mutaties – een nieuwe functie gekregen in het organisme. Bij mensen zijn genen van de ooit opgenomen (endogeen geworden) retrovirussen ERV en (HERV)-W hoogstwaarschijnlijk betrokken bij de innesteling en de vorming van de placenta. Die genen produceren de fusie-eiwitten syncytine 1 en 2. Bij muizen bestaan soortgelijke eiwitten, maar afkomstig van genen van andere virussen.

In het experiment met schapen behandelden onderzoekers uit Texas (Verenigde Staten) en Glasgow (Groot Brittanni챘) de dieren enkele dagen na de bevruchting, rond de tijd van innesteling van een bevruchte eicel, met een anti-sense DNA dat zich specifiek hecht aan het boodschapper RNA dat nodig is voor de productie van de viruseiwitten. De eiwitsynthese van alleen dat eiwit wordt dan geblokkeerd. Bij verschillende dieren werd 16 en 20 dagen na de bevruchting het resultaat bekeken door de baarmoeder te verwijderen en te onderzoeken op de groei van de foetus en placenta.

Bij schapen blijken de endogene virussen die de placentagroei bevorderen restanten te zijn van virussen die ook nog als exogeen virus aanwezig zijn en nog steeds infecties en ziekte bij schapen kunnen veroorzaken. Het gaat om het Jaagsiekte schapen-retrovirus (JSRV) dat bij nieuwe infecties een vorm van longkanker bij schapen kan veroorzaken.

http://skybase.c2b2.columbia.edu/pdb60/data/retro_ma/beta/JSRV.html

JSRV_1HEK_NEST

JSRV_1HEK_HMAP1D

Hiv overwonnen door integratie van virus in genoom

di 04/11/2014 – 15:41 Luc De Roy
Het is de heilige graal van het hiv- en aids-onderzoek: een geneesmiddel vinden dat definitief afrekent met het retrovirus hiv dat het immuunsysteem aanvalt. Tot nog toe is er belangrijke vooruitgang geboekt met antiretrovirale middelen die patiënten toelaten langer en gezonder te leven, maar een echt geneesmiddel is er niet. Franse geleerden hebben nu het genetische pad gevonden waardoor twee geïnfecteerde mannen spontaan genezen zijn van hiv. Ze noemen het een opwindende ontdekking die tot een nieuwe strategie in de strijd tegen aids kan leiden.

Twee Franse ploegen van het Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) hebben twee mannen gevonden die spontaan genezen zijn van een hiv-infectie. Hun studie is vandaag gepubliceerd in Clinical Microbiology and Infection.

 

Reporters

De twee mannen hadden antistoffen in hun bloed tegen hiv, maar hadden nooit symptomen vertoond van de besmetting en het virus was met routinetests ook niet te vinden in hun bloed of cellen.

Uit een analyse van hun DNA met de nieuwste methoden bleek dat de mannen het genoom – het geheel aan genen – van het virus hadden opgenomen in hun DNA, maar de genen waren wel onderbroken, altijd op dezelfde plaatsen. Daardoor kon het virus zich niet meer vermenigvuldigen, ook al bleef het wel aanwezig in het DNA van de patiënten. Die zijn dus spontaan genezen van de infectie, een van hen zelfs al 30 jaar geleden.

Apobec

Volgens de onderzoekers is het desactiveren van het virus het werk van een enzym dat Apobec heet. Dat enzym is normaal een middel in de strijd van ons immuunsysteem tegen virussen, maar het wordt geneutraliseerd door een proteïne van hiv.

 

Het Apobec-enzym neutraliseert het virus door in bepaalde codons – drie opeenvolgende basen in messenger RNA die coderen voor een aminozuur – een base te veranderen door een andere. Daardoor worden de codons “stopcodons”, die ervoor zorgen dat het virus zich niet meer kan vermenigvuldigen.

Zoals gezegd wordt het Apobec-enzym meestal lamgelegd door het Vif-proteïne van hiv, maar volgens de onderzoekers is het bij de twee patiënten net versterkt en doeltreffend gemaakt in het begin van de besmetting. Daardoor is het genoom van het virus verknipt geraakt.

Endogenisatie

Dat door Apobec verknipte virus is dan opgenomen in het genoom van de mannen, in een proces van spontane evolutie tussen mensen en het virus dat “endogenisatie” genoemd wordt.

“We denken dat het aanwezig blijven van hiv-DNA kan leiden tot genezing van en bescherming tegen hiv”, schrijven de onderzoekers.

 

Belga

In augustus 2014 hebben onderzoekers van de University of Nashville in de VS aangetoond dat Apobec “gestimuleerd” kan worden en zo zijn offensieve capaciteiten kan terugvinden.

Daarom hopen de onderzoekers dat het onderzoek naar de integratie van het gedesactiveerde virus in het menselijk genoom, dankzij de stimulatie van Apobec, kan helpen om patiënten te genezen van aids, en ook om te ontdekken bij pas besmette patiënten, wie er een kans heeft om spontaan te genezen. Volgens de onderzoekers zijn de twee beschreven patiënten immers niet de enigen bij wie het fenomeen zich heeft voorgedaan. Praktische toepassingen zijn er echter voorlopig nog niet.

Retrovirussen

Het is al langer bekend dat een deel van ons DNA bestaat uit wat eens retrovirussen waren.

http://deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1745072

http://en.wikipedia.org/wiki/Koala_retrovirus

 

“We weten nu dat ongeveer 8 procent van het menselijk genoom bestaat uit gedesactiveerde retrovirussen. Miljoenen jaren geleden begonnen de eerste retrovirussen de mens aan te vallen, en het antwoord van de menselijke soort is geweest de genen van het virus te beschadigen en op te nemen”, zei Didier Raoult, een van de leiders van de studie, aan het tijdschrift Le Point. “Dat is de oudste manier om te vechten tegen microscopische vijanden.”

Het fenomeen is overigens ook bekend bij koala’s. In de jaren 20 stierven er vele koala’s aan een retrovirus dat lijkt op hiv.

In 2001 werd ontdekt dat dat ze resistent begonnen te worden aan het virus, en het bleek dat ze ook een geneutraliseerde vorm van het virus aan hun DNA hadden toegevoegd.

 

 

RNA virus
Molecular Clocks and the Puzzle of RNA Virus Origins
Edward C. Holmes*

LINKS retroviruses

Human endogenous retroviruses in health and disease: a symbiotic perspective
Frank P. Ryan
J R Soc Med 2004; 97:560-565
December 2004
http://www.rsm.ac.uk/new/pdfs/j_art_dec04.pdf

The role of retroviruses in human life and disease
http://www.medicalnewstoday.com/medicalnews.php?newsid=17320

Human endogenous retroviruses: transposable elements with potential?
P.N. Nelson, P. Hooley, D. Roden, H Davari Ejtehadi, P. Rylance, P.
Warren, J. Martin & P.G. Murray
Clin Exp Immunol 2004; 138:1-9
Beneficial Role of Human Endogenous Retroviruses: Facts and Hypotheses
E. Larson & G. Andersson
Scan. J. Immunol. 48 pp. 329-338
Accepted 15 Jun 1998
The human endogenous retrovirus K Rev response element coincides with
a predicted RNA folding region
Jin Yang, Hal Bogerd, Shu-Yun Le, and Bryan R. Cullen
RNA (2000), 6: p. 1551-1564
www.rnajournal.org/cgi/content/abstract/6/11/1551
Periodic Explosive Expansion of Human retroelements Associated with
the Evolution of the Hominoid Primate
Tae-Min Kim, Seung-Jin Hong, Mun-Gan Rhyu
J Korean Med Sci 2004; 19: 177-85
http://jkms.kams.or.kr/2004/pdf/04177.pdf

‘Punctuated’ evolution in the human genome
http://www.medicalnewstoday.com/medicalnews.php?newsid=26283

“Five retroelement families, L1 and L2 (long interspersed nuclear
element, LINE), Alu and MIR (short interspersed nuclear element,
SINE), and LTR (long terminal repeat), comprise almost half of the
human genome….”

Constructing primate phylogenies from ancient retrovirus sequences
Welkin E. Johnson and John M. Coffin
Proc. Natl. Acad. Sci.
Vol. 96, pp. 10254-10260, August 1999
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/18/10254
Phylogenetic relationships among cetartiodactyls based on insertions
of short and long interersed elements: Hippopotamuses are the closest
extant relatives of whales
Masato Nikaido, Alejandro P. Rooney, and Norihiro Okada
Proc. Natl. Acad. Sci.
Vol. 96 pp. 10261-10266, August 1999
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/18/10261
An ancient family of human endogenous retroviruses encodes a
functional homolog of the HIV-1 Rev protein
Jin Yang, Hal P. Bogerd, Sheila Peng, Heather Wiegand, Ray Truant, and
Bryan R. Cullen
Howard Hughes Medial Institute and Department of Genetics
Approved September 28, 1999
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/23/13404

Identification of endogenous retroviral reading frames in the human genome
Palle Villesen, Lars Aagaard, Carsten Wiuf and Finn Skou Pedersen
Retrovirology 2004, 1:32
October 2004
http://www.retrovirology.com/content/1/1/32/abstract

The Solitary Long Terminal Repeats of ERV-9 Endogenous Retrovirus Are
Conserved during Primate Evolution and Possess Enhancer Activities in
Embryonic and Hematopoietic Cells
Jianhua Ling, Wenhu Pi, Roni Bollag, Shan Zeng, Meral Keskintepe,
Hatem Saliman, Sanford Krantz, Barry Whitney, and Dorothy Tuan
Journal of Virology,p. 2410-2423, Mar. 2002
http://jvi.asm.org/cgi/content/full/76/5/2410

(Infers the family tree (phylogenetic relationships) for human,
chimpanzee, gorilla, orangatan, gibbon, old world monkeys, new world
monkeys from ERV-9 subfamily divergences)

Insertional polymorphisms of full-length endogenous retroviruses in humans
Geoffrey Turner, Madalina Barbulesu, Mei Su, Michael I. Jensen-Seaman
Current Biology 2001, 11:1531-1535
2 October 2001
http://info.med.yale.edu/genetics/kkidd/403.pdf

HERV-K113 may still be capable of infection
Evolution of Retroviruses: Fossils in our DNA
John M. Coffin
Proceedings of The American Philosophical Society Vol. 148, No.3, pp. 264-280
September 2004
http://www.aps-pub.com/proceedings/1483/480302.pdf

Expressions and Functions of Human Endogenous Retroviruses in the
Placenta: An Update
A. Muir, A. Lever and A. Moffet
Placenta (2004), 25, Supplement A, Trophoblast Research, Vol. 18 S16-S25
Accepted 5 January 2004

Can Viruses Make Us Human?
Luis P. Villarreal
Proceedings of the American Philosophical Scoiety Vol. 148, No. 3,
September 2004, pp. 296-323
http://www.aps-pub.com/proceedings/1483/480304.pdf

The viruses in all of us: Characteristics and biological significance
of human endogenous retrovirus sequences
Roswitha Lower, Johannes Lower, and Reinhad Kurth
Poc. Natl. Acad. Sci USA Vol. 93, pp. 5177-5184
May 1996
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/93/11/5177

 

Gentherapie ? 

Genen overschrijven zonder bronvermelding

Cicero , 15 juni 2001 – nummer 10)

http://members.lycos.nl/molvir/cicero.htm

Gentherapie is het toevoegen van gezonde genen aan de cellen van erfelijk zieke pati챘nten. Een mooi idee, maar waar blijven de grote successen die al zo lang voorspeld worden? Ze komen echt, meent moleculair bioloog prof. dr. Rob Hoeben, maar niet zonder gedegen basaal onderzoek. De wetenschap moet nog beter leren afkijken bij virussen, want die hebben de trucs waar gentherapeuten naar zoeken al lang gevonden

Wat is een virus nu helemaal?

Hoeben: “Virussen hebben maar twee doelen: zich vermeerderen en zich verspreiden. Nu kunnen ze dit niet zelf. Virussen zijn parasieten die voor het vermeerderen helemaal afhankelijk zijn van hun gastheer. Dat doen ze door de drager van hun genetische informatie, het DNA of RNA, te laten opnemen door een cel, en die cel vervolgens aan te zetten tot het vermenigvuldigen van die informatie. Daarna wordt de cel ook nog aangezet tot het verpakken ervan in een eiwit- of een vetmantel en ten slotte worden de zo gevormde virusdeeltjes weer vrijgemaakt door de cel.”

Simpel en soms verbluffend effici챘nt: een enkel verkoudheidsvirus kan binnen een dag wel honderdduizend nakomelingen laten makenHet lukt virussen dus om vreemde genen de cel binnen te smokkelen en ze te laten aflezen, zodat de gewenste eiwitten worden gemaakt.

Dat zouden artsen ook wel willen kunnen, want er zijn tal van ziekten waarbij een genetische afwijking ervoor zorgt dat een bepaald eiwit niet wordt gemaakt, of alleen in een vorm die zijn werk niet goed doet.

Gentherapeuten doen hun best om de trucs van virussen in te zetten voor het heil van hun pati챘nten.

Het lichaam blijkt echter koppig verzet te bieden.

Het heeft in de loop van miljoenen jaren evolutie geleerd zich te verweren tegen genetische bemoeienis van buiten en saboteert daardoor ook heilzame gentherapie. Veertig jaar na het formuleren van het concept is de therapie nog nergens het experimenteerstadium voorbij

Hoe kan het toch gaan lukken? Hoeben pleit voor meer afkijkwerk. Voor het verbeteren van gentherapie moeten we te rade gaan bij natuurlijke virussen. Die lukt het immers wel om de afweer te omzeilen, anders zouden ze snel ophouden te bestaan.

Hoeben:

“Er zijn veel overeenkomsten tussen virussen en gentherapeuten. Allebei proberen ze op een efficiënte manier hun favoriete genetisch materiaal over te dragen, en beide willen dit doen zonder dat het immuunsysteem wordt geactiveerd. Het lijkt dan ook logisch dat virussen vaak al oplossingen hebben gevonden voor problemen van gentherapeuten.”

Juiste versie van het defecte gen

Wat heb je nodig voor gentherapie? Prof Hoeben noemde een viertal eisen.

—>Om te beginnen moet het defecte gen bekend en beschikbaar zijn, en dankzij de genenkaart van de mens is dat geen groot probleem meer.

—> Ook moet je erin slagen het gen op een efficiënte manier in een beperkt aantal cellen van de patiënt te brengen. Het inspuiten van vele miljarden ‘mank’ gemaakte virussen, die zich niet kunnen laten kopiëren, zijn daarvoor het meest kansrijke middel.

Op de plaats van een deel van hun eigen genen krijgen deze virussen de juiste versie van het defecte gen ingebouwd.

—> De derde eis is dat het gen zodanig in de cellen van de pati챘nt is binnengebracht dat het op de juiste manier wordt overgeschreven en dat die cellen dus het gewenste eiwit gaan maken.

—> En ten slotte: “In tegenstelling tot wat in de wetenschap gebruikelijk is, moet dit overschrijven gebeuren zonder bronvermelding, om het afweersysteem niet te activeren.”

Er zijn in de wereld nog maar enkele pati챘nten echt geholpen met een vorm van gentherapie. Toch is er ondertussen wel heel veel bereikt, zei Hoeben.

De belangrijkste ziekmakende gendefecten zijn bekend.

Er zijn verschillende veilige en effici챘nte systemen ontwikkeld om genen over te dragen, allemaal op basis van een virus.

In proefdieren zijn sommige ziekten goed met gentherapie te genezen.

Bovendien is aangetoond dat ‘versleutelde virussen’ zodanig gemaakt kunnen worden dat artsen ze veilig zouden kunnen toepassen. Wat staat er dan nog in de weg?

Hoeben illustreerde het met een voorbeeld uit zijn eigen onderzoekspraktijk

Niet afhankelijk van transfusies

Hemofilie is een erfelijke aandoening die wordt veroorzaakt doordat een eiwit ontbreekt dat betrokken is bij de bloedstolling. (…) Tegenwoordig wordt hemofilie behandeld door regelmatige infusies met stollingsfactorconcentraten. (…) De behandeling is zeker effectief, toch blijft de roep om een behandeling die de patiënt geheel onafhankelijk maakt van transfusies. Gentherapie biedt hiervoor de mogelijkheden.”

Samen met vele collega’s ging Hoeben enthousiast aan de slag, geholpen door het feit dat ze proefdieren met hemofilie tot hun beschikking hadden.

Het lukte een virus te maken waarin het juiste gen zat. Dit virus infecteerde huidcellen. In celkweken werkte het systeem, want ge챦nfecteerde cellen gingen inderdaad de stollingsfactor produceren, en die werkte prima. Optimistisch berekenden de onderzoekers dat ze hemofiliepati챘nten zouden kunnen genezen als ze per pati챘nt drie miljard cellen succesvol met hun virus konden infecteren

Het was 1990 en wij waren oprecht van mening dat het niet ver meer kon zijn voordat wij de benadering in onze proefdieren met hemofilie konden toetsen. Dit bleek echter te optimistisch. Uit experimenten van onze groep en ook van Amerikaanse collega’s bleek dat de genen die we met behulp van virusvectoren in de huidcellen hadden gebracht wel actief bleven als we de cellen in het laboratorium kweekten, maar niet wanneer we de cellen terugtransplanteerden naar muizen.” De genen werden in een muizenlichaam al snel ‘uitgezet’, waardoor de productie van de stollingsfactor stil kwam te liggen. Hoeben: “We waren dus weer terug bij af”

De lever als doelwit

Met een adenovirus (in talloze varianten verantwoordelijk voor verkoudheden) waagden de onderzoekers een nieuwe poging. Nu richtten ze zich op cellen in de lever, de plaats waar de stollingsfactor van nature gemaakt wordt.

Ook deze poging strandde echter, ditmaal doordat de geïnfecteerde cellen toch nog een ‘bronvermelding’ afgaven: kleine stukjes vreemd eiwit op het celoppervlak.

Het afweersysteem van de proefdieren – in dit geval honden – wist ze in enkele weken allemaal te vinden en te vernietigen. Omdat de ‘bronvermelding’ nooit helemaal weggehaald zou kunnen worden, werd ook dit virus bijgezet in de kast met afgekeurde gentherapeutica

De nieuwste hoop voor hemofiliepati챘nten heet AAV. Het is een klein virus dat genen zodanig in het erfelijk materiaal van zijn gastheer weet in te bouwen, dat die niet meer kan zien dat het niet zijn eigen genen zijn. Het is daarmee al gelukt een tweetal pati챘nten de stollingsfactor die ze misten, te laten aanmaken in spieren.

Genezen? Nee, want het lukte nog niet om er genoeg van te maken voor een normale bloedstolling. Met de lever als doelwit kan dat misschien wel, zei Hoeben: “Of de positieve resultaten die daarmee in honden werden behaald, ook kunnen worden bereikt in mensen, zal binnenkort moeten blijken. Vorige maand is hiervoor in Stanford (VS) een klinische trial gestart

Genen blijvend inbouwen

Een gentherapeut wil genen blijvend kunnen inbouwen in de cellen van zijn pati챘nt. Een verkoudheidsvirus kan dat niet; na een tijdje verdwijnt de verkoudheid. Beter kun je kijken naar virussen die zich blijvend vestigen in het mensenlichaam, betoogde Hoeben. Herpesvirussen zijn daar goed in. Dat maakt ze tot leerzaam studiemateriaal. Met resultaat:

We hebben een eiwit, dat normaal een sterke immuunreactie opwekt, op dezelfde manier aangepast als het Epstein-Barr virus (een herpesvirus dat onder meer de ziekte van Pfeiffer kan veroorzaken) dat doet. Cellen die dit gewijzigde eiwit maakten, werden niet meer herkend en gedood, in tegenstelling tot cellen met het gewone eiwit.”

Afkijken kan onderzoek naar gentherapie dus inderdaad verder helpen.

Grote beloften voor de nabije toekomst liet Hoeben echter achterwege. Die tijden zijn voorbij

05Ion

T4 bacteriophage

http://images.google.be/images?q=T4+bacteriophage+&hl=nl&btnG=Afbeeldingen+zoeken

http://www.zyvex.com/EIPBNuG/05Ion.jpg

http://images.google.be/images?
ADINOVIRUS  //  ETIOLOGIE

Het Adenovirus is een DNA-virus. Er zijn verscheidene serotypen; met name type 40 en 41 veroorzaken enteritis.

SYMPTOMATOLOGIE / EPIDEMIOLOGIE

Pasgeborenen zijn meestal weinig ziek (reden onbekend, passieve immuniteit?).
Adenovirussen kunnen bij baby’s en jonge kinderen (6-24 maanden oud) een matige tot ernstige diarree veroorzaken:

  • incubatieperiode: ca 48 uur
  • meestal in de wintermaanden (december t/m mei)
  • soms plaatselijke epidemieën (ziekenhuizen, kinderdag¬verblijven, gezinnen)

Doordat er verscheidene serotypen bestaan, kan een kind meer dan één keer een Adenovirus-infectie doormaken.
Soms treden Adenovirus-infecties op bij andere leeftijdsgroepen, m.n. bij patiënten onder immunosuppressiva.
De infectie wordt ook overgebracht door oudere kinderen en volwassenen zonder symptomen: behalve faecaal-oraal, mogelijk ook faecaal-respiratoir.

Virussen zijn door wetenschappers vaak als ‘laatkomers’ gezien, in de evolutionaire tak van het leven.
Een nieuw artikel in het tijdschrift Discover, beschrijft hoe we deze rol van virussen in het evolutionaire plaatje van het begin van leven wellicht moeten herzien,
Een interessant stukje tekst, waarbij de discussie “is een virus nou iets levends of niet?” ook belangrijk is.
Het artikel bevat ook een kleine historische introductie over de ontdekking van virussen in het algemeen.
 http://www.discover.com/issues/mar-06/cover/
Ref ;
Virussen gaan resistente bacterieën te lijf
Sven De Potter

WETENSCHAPPERS MOETEN OP ZOEK NAAR ALTERNATIEF VOOR ANTIBIOTICAWereldwijd merken wetenschappers op dat antibiotica de bacteri챘n niet langer te lijf gaan. Die worden immers steeds resistenter, muteren en zijn moeilijker bestrijdbaar.Misschien komt de oplossing wel van bacteriofagen, virussen die één bacterie aanvallen. Georgische wetenschappers experimenteren daarmee , maar ook in ons land zijn onderzoekers ermee begaan.

Een bacteriofaag, een virus dat een specifieke bacterie te lijf gaat, injecteert die met zijn eigen dna, waardoor de bacterie uiteindelijk van binnenuit barst.

“Eigenlijk moet je teruggaan naar de vorige eeuw, toen twee vorsers onafhankelijk van elkaar het bestaan van fagen ontdekten”, legt professor Mario Vaneechoutte van de vakgroep microbiologie van de Universiteit Gent uit. “Ook de Belgische professor Jules Bordet, Nobelprijswinnaar geneeskunde in 1919, was geïnteresseerd in dat onderzoeksveld. Van antibiotica was toen nog geen sprake en fagen konden wel eens de oplossing zijn voor tal van ziektes. Tot Fleming de penicilline ontdekte. De strijd tegen tal van bacteriën leek ge wonnen en het onderzoek naar fagen verdween. Behalve in een handvol Russische en Georgische labs. Zij hadden niet de financiële middelen om penicilline aan te kopen.”

Maar nu zou de noeste arbeid van een handvol Georgische vorsers wel eens de oplossing kunnen zijn in de strijd tegen bacteri챘n.

Zou, want in de medische wereld bestaat er nog lang geen consensus over de doeltreffendheid van bacteriofagen. Men vindt het bovendien ethisch onverantwoord om doodzieke mensen te helpen door ze met virussen te bestoken.

Professor Vaneechoutte gelooft niet in doemscenario’s, maar wijst wel op de urgentie van het probleem.

“Het is een feit dat een aantal bacteriën in de loop der jaren multiresistent geworden is. Vooral in ziekenhuizen zie je dat zwaar zieke patiënten bij blootstelling aan bepaalde bacteriën niet meer geholpen kunnen worden. Maar ook buiten de ziekenhuizen kan in de nabije toekomst een infectieziekte zoals tuberculose opnieuw problemen geven. Er zijn al enkele multiresistente stammen beschreven van de tbc-bacterie. Het loont volgens mij dus de moeite om in dat geval de fagenpiste te verkennen. Zelfs bij mucoviscidosepatiënten kunnen fagen een oplossing bieden.”

Vaneechoutte vreest echter dat het onderzoek naar fagen om financi챘le redenen niet uit de startblokken komt.

“Daarbij komt nog dat het gaat om virussen, levende evoluerende organismen, en dat vraagt om strikte veiligheidsregels.

Ook al beschikken we over zeer effici챘nte fagen tegen bijvoorbeeld mrsa en is het geen probleem om fagen massaal te produceren, toch kan een faag die je vandaag isoleert er na een aantal jaren van kweken totaal anders uitzien en moet het hele gamma van veiligheidstesten telkens worden herhaald.”

Die hinderpalen verklaren de terughoudendheid bij de meeste artsen tegenover de experimenten met fagen.

Vaneechoutte: “De farmaceutische industrie investeert het liefst in blockbusters, producten zoals Viagra en Prozac, die op massale schaal kunnen worden geproduceerd omdat er genoeg afnemers zijn. Fagen, met een beperkte reikwijdte, blijven om die redenen voorlopig in het verdomhoekje zitten. Als de motivatie er is, komen er ook fondsen en dan is de faagtherapie binnen de tien jaar een realiteit.”

 Bacteriofagen—>bacteriofaag.docx (1 MB)
Automated De Novo Identification of Repeat
Sequence Families in Sequenced Genomes

Zhirong Bao and Sean R. Eddy1
Howard Hughes Medical Institute and Department of Genetics, Washington University School of Medicine,
St. Louis, Missouri 63110, USA
http://ai.stanford.edu/~serafim/CS374_2004/Papers/BaoEddy_RECON.pdf
Prokaryotic and Eukaryotic Genetics ;, viral-bacterial genetics
http://www.jdenuno.com/APBiology/AP~VirBacGen.htm

VIROIDE(N)

Ongewone  ziekteverwekkers  zijn waarschijnlijk  erg gelijkend  op het eerste leven

Leaf, cultivar Bonnie Jean, with coarse yellow blotches or “measles” caused by the chrysanthemum stunt viroid.Photograph courtesy Cornell University, Ithaca, New York

Dit  blad van een  chrysant  is besmet  met  genetisch materiaal  bestaande  uit  sliertjes  en stukjes  RNA   =  ‘ Viroïden ‘.  > Chrysanthemum stunt viroid (CSVD00)

http://blogs.sciencemag.org/origins/2009/03/fast-mutating-viroids-hold-clu.html

De snel-muterende  Viroiden  zijn een  sleutel tot meer begrip over  het vroegste  leven

‘Wanneer  chrysanthemums er  lelijk en verkleurd uitzien  , dan zijn ze waarschijnlijk geinfecteerd  met een parasiet  die ons heelwat kan leren over  het eerste leven  …’

Chrysanthen en sommige andere planten  zijn  slachtoffers  van  onzichtbare  vijanden met een  wonderlijke  sci-fi naam ; de viroiden  

Wetenschappers  ontdekten  de viroiden in de zestiger jaren van vorige eeuw  , toen ze op zoek waren naar de mogelijke  oorzaken  van  rare en  langwerpige  vervormingen  tijdens de groei van aardappelknollen ….  ( zie > http://www.ars.usda.gov/is/timeline/viroid.htm )

They suspected that this so-called potato spindle tuber disease was caused by an infection, because the condition seemed to be spread slowly through potato fields. As for the infectious agent, it seemed likely to be a virus. After all, viruses have long been known to be able to change the shapes of plants they infect. Looking for a virus in the slow-growing potatoes would have slowed down the search immensely. But researchers figured out how to transfer the disease to fast-growing tomatoes, which became stunted after being infected.

Yet even with this advance, the scientists still struggled to figure out what was making the plants sick. They used centrifuges to get rid of particles larger than certain sizes and found that whatever was infecting the plants was amazingly small—far smaller, in fact, than any known virus. And its chemistry was different from that of any known virus.

Viruses carry their genetic information in molecules of either DNA or RNA (a single-stranded counterpart to DNA). They also keep this genetic information in a protein shell.

The scientists ground up infected tomato leaves and mixed them with enzymes that chop up RNA.

They could no longer use that mixture to infect other plants—suggesting that the pathogens used RNA for their genetic material. And indeed, when the scientists repeated the experiment with enzymes for cutting up DNA, the material was still infectious.

But then a third experiment yielded a weird result: When the scientists used enzymes to cut up proteins, the material could still make plants sick. In other words, the pathogen seemed to be nothing but a tiny snippet of naked RNA.

It took years of tests to finally confirm that the potatoes were getting sick from bits of raw RNA. Scientists dubbed them viroiden ( = ‘zoals (gelijkend op) een virus’ )  and went on to discover them in a number of plants, including chrysanthemums.

In fact, it turned out that a disease that had nearly wiped out the American mum industry in the mid-1950s had been caused by a viroid of their own. (For some reason, no one has found an animal viroid.)

A viroid can contain as few as 250 nucleotides. That’s extraordinarily small: The human genome is 3.3 billion nucleotides long, and a single protein-coding gene may be several thousand nucleotides long.

Yet that’s enough genetic information to let a viroid infect a plant and replicate itself by taking advantage of the enzymes the plant uses to replicate its DNA.

Normally, the enzymes pull apart DNA’s two strands and add nucleotides to make two new strands, using the old strands as templates. But viroids trick these enzymes into copying their single-stranded RNA. The enzymes use the viroid as a template to make a new viroid progeny.

Plants have evolved defenses against these viroids that prevent them from being duplicated. But viroids can often escape the attacks of their hosts, leaving the cell to infect another.

While plant scientists try to figure out how to cure crops of viroids, other biologists are fascinated by them because they strip the processes of life down so far to the bone.

Recently, Rafael Sanjuán of the University of Valencia in Spain and his colleagues decided to see how much viroids mutate.

Humans, chrysanthemums, and other multicellular organisms have many ways of lowering their mutation rate.

-They can proofread their DNA as it is copied and correct errors.

-Bacteria are not quite so careful, but they can still repair a lot of DNA damage.

-Many viruses are decidedly sloppier.

 What’s intriguing about this pattern is the size of the genomes involved: The higher the mutation rate, the smaller the genome.

Viroids offered a fresh opportunity to test this relationship, because they are hundreds of times smaller than viruses, the smallest genomes for which mutation rates had been estimated.

Sanjuán and his colleagues infected chrysanthemums with viroids and then let them breed. The researchers then harvested the new viroids and scanned their genomes for mutations. In particular, they looked for mutations that would keep the viroids from replicating, because these must have been new. (They couldn’t be carried down from earlier generations, because they keep the viroids from replicating.)

To make sure these really were lethal mutations, the scientists engineered viroids with these mutations and injected the mutant viroids into plants. The plants didn’t get sick.

Sanjuán and his colleagues found many mutations.

The viroids are the fastest mutators ever found, mutating thousands of times faster than the previous record holders, they report

mutation-v-genome

 in the 6 March issue of Science. And, as this chart* shows, viroids fall right where you’d expect along the genome size/mutation rate continuum. (The mutation rate is measured in the chances any nucleotide has of mutating per generation.)

As I wrote in my Origins essay in January, many scientists are now persuaded that the earliest form of life on Earth was based not on DNA, RNA, and proteins, but on RNA alone.

Some are now building RNA-based protocells to see if they can grow, replicate, and evolve. If life did start out in this RNA world, the early protocells would have had only a few relatively short RNA molecules. As Sanjuán and his colleagues observe, viroids bear a striking resemblance to them. According to the RNA world hypothesis, the original RNA molecules of life would have had to have carried out two different kinds of functions. They’d have to store genetic information and also speed up chemical reactions the way enzymes do today. The viroids that Sanjuán and his colleagues studied contain a stretch of RNA called a hammerhead enzyme that speeds up the viroid’s duplication in an enzymelike way.

If early RNA-based life forms had genomes on par with those of viroids, they would have had a gigantic mutation rate. We could not survive with such a high mutation rate because we have such a big genome, with so many vulnerable spots where mutations could deal lethal blows. With a much smaller genome, viruses can survive at a higher mutation rate. And viroids, smaller still, afford mutations an even smaller target.

But the reverse is also true: Without a way to lower their mutation rate, viroids are trapped below a so-called error threshold. The evolution of very accurate gene replication was thus probably a crucial stage in the emergence of more complex life. If life had stayed sloppy, we’d all still be little more than viroids.

— Carl Zimmer

*Source: S. Gago et al., “Extremely High Mutation Rate of a Hammerhead Viroid,” Science, 6 March 2009 doi: 10.1126/science.1169202

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

One Response to VIRUS II = retro virussen : MAMA -VIRUS : Sputnik en Viroiden

  1. Pingback: Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: