A tudósok egy élesztőbe juttatott vírussal dolgozva találtak egy sejtes gént, amelyet a vírus vezérel, hogy segítse a szaporodását.
A Wisconsin-Madison Egyetem Molekuláris Virológiai Intézetének Howard Hughes Orvosi Intézetének tudóscsoportja által végzett megállapítás azért fontos, mert kritikus betekintést nyújt a vírus és a gazdasejt kapcsolatába, és új genetikai stratégiák alapját képezik az RNS-vírusfertőzések, például a vérzéses lázat, hepatitist és a megfázást okozó fertőzések megfékezésére.
A felfedezésről ezen a héten (április 4-én) számolt be a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban egy wisconsini virológuscsoport Juana Díez vezetésével Paul Ahlquist laboratóriumában, az UW-Madison Institute for Molecular Virology munkatársában.
"Ez az első olyan intracelluláris gazdafaktor genetikai azonosítása, amely hozzájárul a vírus azon képességéhez, hogy másolja génjeit" - mondja Ahlquist, a HHMI kutatója és az UW-Madison molekuláris virológia professzora. "E gén elvesztése vagy mutációja súlyosan gátolja a vírus szaporodását."
A gén megtalálása segíthet megmutatni, hogy a vírusok hogyan képesek szelektíven amplifikálni saját géneiket és erőforrásokat gyűjteni a gazdasejtek rovására. Az élesztőben található génekhez hasonló gének számos más szervezetben, köztük az emberben is megtalálhatók.
A vírusok erőforrásszegények, magyarázza Díez. A tipikus RNS-vírusnak fél tucat génje van, és ahhoz, hogy sikeres legyen az életben, az erőforrásokat az általa megfertőzött gazdasejttől kell irányítania.
"A sejtszerkezetek egy részének használatával a vírusok lemásolhatják genomjukat, és a vírusfehérjéket új vírusrészecskékké állíthatják össze, amelyek viszont más sejteket is megfertőznek" - mondja Díez.
A gazdasejtek által a vírusok inváziójához való hozzájárulás azonosítása a virológia kritikus határterülete. Mostanáig az RNS-vírusfertőzésben szerepet játszó intracelluláris tényezőket nem sikerült meggyőzően azonosítani, számos biokémiai és genetikai nyom ellenére. Korábban az RNS-vírusok esetében az egyetlen azonosított gazdafaktor a sejtfelszíni fehérjék voltak, amelyek elősegítik a vírusok bejutását a gazdasejtbe.
Bár a wisconsini munkát élesztőben végezték – egy olyan organizmusban, amelynek teljes genomja a tudomány számára ismert –, ennek van jelentősége annak megértésében, hogy az RNS-vírusok nagy családja hogyan működik emberekben, állatokban és növényekben. Az RNS-vírusok az összes ismert vírus körülbelül egyharmadát teszik ki, beleértve a hepatitis C-t, amely emberek százmillióit fertőzi meg világszerte, és progresszív májkárosodáshoz és rákhoz vezet; gyermekbénulás, agyvelőgyulladás és vérzéses láz.
"Ahlquist szerint minden RNS-vírus használ néhány közös mechanizmust a szaporodásban."
A vírusfertőzések kivédésére irányuló stratégiák kidolgozásához elengedhetetlen annak jobb megértése, hogy az erőforrásszegény RNS-vírusok miként használják fel a gazdasejteket a szaporodáshoz, mondja Ahlquist. A vírusfertőzés láncának egyik kulcsfontosságú lépését megalapozó gén felfedezése fontos betekintést nyújt a vírus és a gazdasejt bonyolult kölcsönhatásába.
Amellett, hogy azonosítottak egy gént, amely segít a vírusnak felforgatni a gazdasejt saját szaporodási gépezetét, Díez és Ahlquist azt állítja, hogy a vírusfertőzésről más ismereteket is tudtak gyűjteni azáltal, hogy tanulmányozták a vírusra gyakorolt hatásokat, amikor a megfelelő gént eltávolították. a sejtből: "Ennek a génnek az elvesztése nagyon specifikus hatással volt a fertőzésre" - mondja Ahlquist. "Az eredmények azt mutatják, hogy a vírus ezt a sejtgént használja a szaporodási folyamat legelején, hogy szelektíven amplifikálja saját génjeit."
Díez szerint jelentős potenciális terápiás előnyökkel jár, ha tudjuk, hogy a sejt mely elemei vesznek részt a vírusfertőzésben.
Egy napon a vírusok széles spektruma ellen hatékony vírusellenes gyógyszerekhez vezethet. Ezenkívül megsemmisítheti a magas genetikai mutációs ráta vírus előnyeit, a vírus azon képességét, hogy megváltozzon a gazdaszervezet védekezésének elkerülése érdekében.
"Az ilyen mutációk jelentős problémát jelentenek az RNS-vírusok szabályozásában" - mondja Díez. "Az RNS-vírusfertőzések leküzdésére ígéretes stratégia az antivirális gyógyszerek alkalmazása a vírusszaporodási folyamat megtámadására, amely lassabban mutál, mint más vírusjellemzők."
Díez és Ahlquist mellett a PNAS-dokumentum társszerzői közé tartozik Masayuki Ishikawa, jelenleg a Hokkaido Egyetem munkatársa és Masanori Kaido, aki jelenleg a Kiotói Egyetem tagja.
