01:06 2021-12-03
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Luptă cu o mașină de replicare virală asemănătoare caracatiței
_ Luptă cu o caracatiță- ca și mașina de replicare virală
Endemic în țările din Africa de Vest, virusul Lassa este transmis oamenilor prin alimente sau articole de uz casnic care sunt contaminate cu urina sau fecalele șobolanilor Mastomys. Chiar dacă multe persoane care se infectează cu virusul Lassa sunt asimptomatice, una din cinci infecții are ca rezultat boală hemoragică severă, care atacă organe vitale precum ficatul, splina și rinichii.
Organizația Mondială a Sănătății (OMS) enumeră. Febra Lassa ca o amenințare semnificativă pentru sănătatea publică, cu potențial epidemic ridicat și fără contramăsuri eficiente. Febra Lassa nu are vaccin și un singur medicament – un antiviral cu spectru larg numit ribavirină, care are o eficacitate limitată.
Chiar dacă cercetătorii lucrează la un vaccin, este necesar un antiviral eficient pentru a reduce numărul de cazuri grave și decese. Aici poate ajuta biologia structurală.
Partajarea expertizei
Pentru a înțelege mecanismul complicat al replicării virale, biologii structurali se concentrează pe o componentă cheie: polimeraza virală. Într-o celulă infectată, această enzimă reproduce informațiile genetice ale virusului. Copiile genomului sunt apoi împachetate în noi virioni, care scapă din celulă și pot infecta o nouă gazdă. Determinarea structurii polimerazei îi ajută pe cercetători să înțeleagă cum se reproduce un virus, oferindu-le o perspectivă importantă asupra modului de proiectare a medicamentelor care pot opri infecția.
Stephen Cusack, șeful EMBL Grenoble, concentrează cercetările grupului său asupra polimerazei. a mai multor virusuri patogeni umane, în special virusul gripal. Deoarece virusurile gripale și Lassa sunt din aceeași familie - ambele viruși ARN cu catenă negativă segmentate - grupul lui Cusack a început să colaboreze la virusul Lassa cu câțiva ani în urmă cu Maria Rosenthal și Stephan Günther de la Institutul Bernhard Nocht pentru Medicină Tropicală (BNITM) din Hamburg.< /p>
„Stephen Cusack a fost în fruntea cercetării asupra gripei și în fruntea domeniului în ceea ce privește bunyavirusurile și arenavirusurile”, a spus Günther, șeful departamentului de virologie de la BNITM. „Ne-am gândit că este o sinergie excelentă pentru că avea deja multe cunoștințe tehnologice pe care le puteam transfera la polimeraza Lassa.”
Polimeraza Lassa are caracteristici care complică procesul de determinare a structurii sale, pe care Rosenthal, un Biolog structural BNITM și lider de grup, a încercat să obțină de câțiva ani. „După o lungă testare a altor sisteme, m-am dus la Grenoble pentru a testa sistemul dezvoltat de Imre Berger (un absolvent EMBL Grenoble) și aplicat de grupul Cusack gripei. Am obținut o expresie foarte bună a proteinei”, a spus Rosenthal.
Polimeraza are, de asemenea, o arhitectură deosebită, cu un miez și componente exterioare flexibile. „Noi numim polimeraza virusului Lassa „caracatiță” pentru că parcă ar avea brațele care plutesc, ceea ce face foarte greu să prindeți într-o singură poziție”, a spus Tomas Kouba, un post-doctorat în Cusack Group.
Cristalografia macromoleculară - o tehnică de imagistică folosită în mod obișnuit în biologia structurală - nu a putut fi folosită pentru a observa polimeraza Lassa, deoarece proteina s-a mișcat prea mult pentru a captura toate brațele. Microscopia crio-electronică (cryo-EM) a oferit soluția, deoarece permite ca instantanee ale proteinei să fie luate în diferite stări funcționale.
„Am aplicat lui Lassa tehnicile pe care Kouba și Joanna Wandzik (o fostă EMBL). Doctorand) dezvoltat pentru a vizualiza polimeraza gripală în acțiune”, a explicat Cusack. „Am folosit facilități crio-EM atât în Grenoble, cât și la Centrul de Biologie a Sistemelor Structurale [CSSB] de la Universitatea din Hamburg.”
Structuri promițătoare
Această colaborare între cercetătorii de la EMBL Laboratorul Grenoble, BNITM și Kay Grünewald de la CSSB a dus la o lucrare publicată recent în Nature Communications. Acesta detaliază nouă structuri ale polimerazei virale Lassa în diferite configurații funcționale.
„Când observi această „caracatiță”, vrei să vezi și cum se comportă, cum își mișcă brațele pentru a mânca sau a prinde ceva”, a explicat Kouba, unul dintre cei trei autori principali ai lucrării.
p>
„Puterea crio-EM este că faci milioane de fotografii ale proteinei. Apoi le poți sorta în mai multe cutii: o cutie cu brațul în sus și apoi o cutie cu brațul în jos”, Rosenthal. adăugat. „În cele din urmă, aveți imagini mai clare ale brațelor de caracatiță într-o varietate de poziții, astfel încât să le puteți modela.”
Aceste studii oferă perspective cruciale asupra virusului Lassa, care are doar patru virusuri diferite. proteine – foarte puține în comparație cu alți viruși, cum ar fi herpesul sau SARS-CoV-2, care au zeci de componente. Proteinele compensează numărul lor mic asumând funcții multiple, cum ar fi un cuțit elvețian. Cercetătorii ar putea, de exemplu, să vizualizeze activitatea polimerazei și să propună cum să blocheze replicarea virală.
One Health: Preparedness
Colaborarea explorează, de asemenea, și alți virusuri ARN segmentate cu catenă negativă, pe prioritatea OMS. listă. Aceasta include agenți patogeni care cauzează anumite boli virale transmise de insecte a căror răspândire geografică poate fi afectată de schimbările climatice.
Aflați anterior mai ales în zone tropicale, acești virusuri își extind raza de acțiune. Acesta este deja cazul virusului febrei hemoragice din Crimeea-Congo, transmis de căpușe, care s-a răspândit în sudul Europei, sau febrei din Valea Riftului, transmisă de țânțari, care se așteaptă să se răspândească.
Chiar dacă aceste viruși diferă semnificativ. în multe privințe, polimerazele lor sunt strâns legate, iar identificarea asemănărilor dintre ele ar putea ajuta la dezvoltarea unui antiviral cu spectru larg care să le abordeze pe toate.
„Biologia structurală este importantă pentru a înțelege la ce ne uităm de fapt.” spuse Rosenthal. „Cum ai putea câștiga o luptă dacă nu știi cu adevărat cu cine te lupți? Dacă știm cum funcționează acești viruși, atunci avem mai multe idei despre cum să-i abordăm.”
Comentarii:
Adauga Comentariu