Maken bacterien en schimmels ook afweerstoffen tegen virussen?

Normaal gesproken werkt antibiotica niet tegen virussen maar alleen tegen bacteriën.

Antibiotica, zoals penicilline, kan afkomstig zijn van een schimmel waarbij de schimmel zich beschermt tegen een bepaalde bacterie.

Maar waarom zijn er geen antivirale middelen afkomstig van bacterien of schimmels? Die moeten zich daar toch tegen beschermen tegen virussen. Of heeft de evolutie ook hun afweersysteem niet voorzien van middelen?

Misschien overdrijf ik de bijdrage van organische antibiotica en bestaan er bijna alleen overwegend synthetische middelen; net zoals er ook synthetische antivirale middelen bestaan.

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Het spreekt voor zich dat bacteriën niet voldoende complex zijn om een compleet immuunsysteem te ontwikkelen vergelijkbaar met dat van een gewerveld dier, maar dat betekent niet dat bacteriën weerloos zijn tegen virussen! Bacteriën beschikken over speciale stukjes DNA, de zogenaamde (in het Engels) "clustered regularly interspaced short palindromic repeats" (CRISPR) en over Cas-eiwitten die zich specifiek binden aan deze stukjes DNA ("CRISPR-associated proteins"), en die fungeren als verdedigingsmechanisme tegen virale infecties. Voor en compleet uitleg verwijs ik naar de bron (Wikipedia, helaas alleen in het Engels), maar ik geef je ook aan meer toegankelijke samenvatting. Virussen vermenigvuldigen zich door hun eigen genetisch materiaal (DNA of RNA) te injecteren in een bacterie. Dit genetisch materiaal vermengt zich met dat van de bacterie, en veroorzaakt en versnelde vermeerdering van het genetisch materiaal, inclusief dat van de virus. Hierdoor ontstaan talloze kopieën van virale genetisch materiaal, en wordt de gehele metabolisme van de bacterie gebruikt om eiwitten te produceren die tot nieuwe virussen zullen leiden. Uiteindelijk is de bacterie vol met nieuwe virussen, zijn alle bouwmaterialen op, sterft de bacterie, en dan komen al die virussen vrij, die nieuwe bacteriën kunnen infecteren. Op het moment dat een virus probeert zijn eigen genetisch materiaal te introduceren in het genetisch materiaal van een bacterie, komen de CRISPR en de Cas-eiwitten in beeld. Zonder te veel in details te treden (zie link), deze Cas-eiwitten, die gebonden zijn aan de DNA van de bacterie, zijn in staat om vreemd genetisch materiaal te identificeren (lees: DNA en RNA van virussen) en deze te vernietigen. Maar dat is niet alles: als een bacterie een virale infectie overleeft, de onschadelijk gemaakte stukjes van het genetisch materiaal van het virus kunnen geïntegreerd worden in het DNA van de bacterie. Zo ontstaan andere CRISPR-patronen, die dan invloed hebben op de Cas-eiwitten, waardoor deze bacterie, en uiteraard ook de afstammelingen van deze bacterie, "geïmmuniseerd" raken tegen deze virus, waardoor nieuwe stammen ontstaan die resistent zijn tegen deze virus. In veel opzichten, en vanuit een evolutionair oogpunt, is dit zeer vergelijkbaar met de werking van ons eigen immuunsysteem.

Bronnen:
http://en.wikipedia.org/wiki/CRISPR

Bacteriën zijn eencellig. Om afweerstoffen te maken heb je een uitgebreider organisme nodig. Bacteriën zijn ééncellige organismen met een celwand en één of meerdere circulaire dubbelstrengige DNA-moleculen. Bacteriën reproduceren zich door vermenigvuldiging van hun DNA en splitsing van de cel in 2 gelijke delen. Bacteriën onderscheiden zich van B.v. Lichaamscellen door de afwezigheid van een celkern. Virussen bestaan uit een capsule en een streng DNA of RNA al dan niet dubbelstrengig. Virussen kunnen zich enkel vermenigvuldigen door zich vast te klampen aan een cel of en hun DNA of RNA te injecteren in de cel. De cel zal dit nieuw stukje tot expressie brengen en zo de moleculen produceren waarvoor het DNA van het virus codeert. Deze puzzelstukjes worden daarna geassembleerd tot een nieuw virus. Eén virus kan zich zo duizend maal vermenigvuldigen in één cel. Meestal sterft de cel hierna doordat ze openbarst.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100