Vleermuisgen biedt inzicht

Vleermuisgen biedt inzicht

Vijf jaar na de uitbraak van Covid-19 bestuderen wetenschappers over de hele wereld nog steeds de effecten ervan en, nog belangrijker, hoe deze effecten in de toekomst kunnen worden verzacht. Een internationaal team van onderzoekers heeft mogelijk zojuist een cruciale aanwijzing voor de zoektocht gevonden, en een laboratorium van de Texas Tech University speelde een sleutelrol.

Het Ray Laboratory, geleid door professor en vice-voorzitter van het Ministerie van Levenswetenschappen David Ray, als onderdeel van een onderzoek naar vleermuisgenomen, gepubliceerd door het Scientific JournalNatuurhielp bij het identificeren van de componenten van een genoom bij een bepaalde soort vleermuizen die meer genetische aanpassingen in hun immuunsysteem hebben laten zien dan andere dieren.

Uit de studie bleek dat een gen dat veel voorkomt bij sommige vleermuizen de productie van het SARS-COV-2-virus met wel 90% kan verminderen, wat nieuwe medische benaderingen zou kunnen helpen om virusziekten te bestrijden.

“Vleermuizen hebben een verbazingwekkend vermogen om de ergste gevolgen van virale infecties te weerstaan, die ons zo kwetsbaar maken voor bepaalde ziekten,” zei Ray. “Terwijl wij erg ziek worden, knipperen de vleermuizen nauwelijks met hun ogen als we worden blootgesteld aan dezelfde ziekteverwekkers.”

Ray zei dat zijn laboratorium hielp bij het annoteren van de genoomarrangementen van de vleermuizen. Genoomannotatie is de manier waarop wetenschappers alle componenten van het genoom karakteriseren: de genen, regulerende sequenties en niet-coderende en coderende regio's. Het Texas Tech Lab identificeerde de transposable element (TE)-gebieden van de assemblages, waar stukjes DNA nieuwe kopieën van zichzelf kunnen creëren en variaties binnen het genoom kunnen introduceren.

Ray zegt dat vleermuizen een uniek TE-repertoire onder zoogdieren hebben, wat een potentieel krachtige kans biedt om nieuwe genetische manieren te ontwikkelen om met ziekteverwekkers zoals het coronavirus om te gaan.

"Als elk individu van een soort genetisch identiek zou zijn, zouden ze allemaal hetzelfde risico lopen op infecties - als er één sterft, sterven ze allemaal", zei Ray. "TE's zijn een geweldige manier voor organismen om genetische diversiteit van soorten te genereren, zodat sommige individuen beter kunnen overleven in het licht van milieudruk zoals virusziekten."

Deze studie maakt deel uit van een groter internationaal project genaamd BAT1K, dat tot doel heeft de genomen van elke levende vleermuissoort volgens Ray te sequencen en samen te stellen. Het werd geleid door het Senckenberg Onderzoeksinstituut en het Natuurhistorisch Museum in Frankfurt.

Michael Hiller, hoogleraar vergelijkende genomica aan de Goethe Universiteit en lid van het Senckenberg Instituut, is een van de belangrijkste onderzoekers van het onderzoek. Hij en Ray zijn beiden lid van de Raad van Bestuur van het BAT1K-consortium, en hun relatie bood Ray's laboratorium de perfecte gelegenheid om samen te werken met de internationale wetenschappelijke gemeenschap.

Het laboratorium bestudeert genomen en genoomevolutie met een focus op TE's. Haar eerdere studies omvatten genomisch onderzoek naar vleermuizen en andere zoogdieren, krokodillen en verschillende insecten. Het laboratorium heeft in het verleden samengewerkt met bedrijven als de National Science Foundation, het Amerikaanse ministerie van Landbouw, de staat Texas en het Texas Department of Wildlife and Fisheries.

Onderzoekers in deze recente studie hebben bijzondere aandacht besteed aan het ISG15-gen, dat verband houdt met ernstige Covid-19 bij mensen. Het is bekend dat vleermuizen talloze virussen bij zich dragen, waaronder virussen die op mensen worden overgedragen, maar bij besmetting geen ziektesymptomen vertonen.

Uit het onderzoek bleek dat het ISG15-gen uit vleermuizen de productie van het SARS-COV-2-virus met 80-90% kan verminderen. Daarentegen vertoonde het ISG15-gen van een menselijk genoom in deze studie geen enkel antiviraal effect.

Daarom is het ISG15-gen waarschijnlijk een van de vele factoren die bijdragen aan de resistentie tegen virusziekten bij vleermuizen. Deze veelbelovende resultaten kunnen worden gebruikt als basis voor verdere experimentele studies die nodig zijn om de unieke aanpassingen van het immuunsysteem van vleermuizen te ontcijferen. “

Michael Hiller, hoogleraar vergelijkende genomica, Goethe Universiteit

Bronnen: