Un nou studiu relevă modul în care un virus comun care produce herpes - herpes simplex 1 - invadează celulele noastre și preia controlul structurilor lor pentru a se copia și cum se ascunde de sistemul imunitar.
Descoperirea este importantă deoarece oferă informații noi despre modul în care virusul afectează procesele din celulă, mai degrabă decât sistemul imunitar.
Cercetătorii de la Universitatea din Cambridge din Marea Britanie și două instituții germane (Universitatea Julius-Maximilian din Würzburg și Universitatea Ludwig-Maximilian din München) au raportat concluziile lor în revista Nature Communications.
Ei au descris modul în care HSV-1 integrează ADN-ul său în ADN-ul celulelor noastre, perturbând producția de proteine celulare și utilizând celulele pentru a crea versiuni ideale ale proteinelor proprii.
Virusul Herpes simplex 1 (HSV-1) este foarte frecvente și este de obicei inofensiv. Majoritatea persoanelor se infectează înainte de vârsta de 20 de ani, iar după prima infecție virusul rămâne latent în țesuturile nervoase ale feței.
Din nou și din nou, virusul este activat și cauzează simptome ușoare de herpes. Dar există cazuri când HSV-1 poate duce la boli care pun viața în pericol. De exemplu, în unitățile de terapie intensivă, aceasta poate provoca probleme severe la nivelul plămânilor.
Și chiar și la persoanele sănătoase, există cazuri rare în care HSV-1 poate provoca spontan inflamația creierului, ceea ce duce la deteriorarea ireversibilă a acestuia.
De la gene la proteine: transcriere și traducere
Codul nostru ADN conține instrucțiuni pentru crearea tuturor celulelor din corpul nostru și pentru funcțiile pe care le efectuează. Fiecare celulă conține tot codul ADN, dar nu fiecare celulă trebuie să execute toate instrucțiunile întregului ADN.
În sine, ADN-ul nu face nimic. Imaginați-vă o celulă ca fabrica - ADN conține o hartă a plantelor și instrucțiuni pentru operarea liniei sale de producție. Planta are nevoie de lucrători și echipamente. Echivalentul lor celular este proteinele - muncitori, care efectuează toate funcțiile celulei.
Pentru a crea aceste proteine, celulele fac copii de lucru ale genelor ADN de care au nevoie. Astfel, celulele hepatice copiază genele ADN care sunt legate de celulele hepatice și ignoră genele cod care sunt legate de tipurile pulmonare și de alte tipuri de celule.
Crearea unei copii de lucru a genei pentru sinteza proteinelor se numește transcripție. Transcrierea apare pe moleculele de ARN - ele decid ce proteine are nevoie de celulă.
Următoarea etapă, în care moleculele de ARN instruiesc structurile celulare pentru sinteza proteinelor, se numește traducere. Astfel, procesul de utilizare a ADN-ului pentru a crea proteine are două etape - transcripție și traducere.
HSV-1 cauzează ignorarea "codurilor finale" în timpul transcrierii proteinelor de celule gazdă
Virușii nu arată ca celulele - au ADN, dar nu au structuri celulare. Ei supraviețuiesc prin construirea ADN-ului lor în ADN-ul celulelor gazdă, astfel încât, în loc să creeze proteine celulare, structura celulei este creată de proteine virale și copii ale virusului. În cele din urmă, celula gazdă rupe și eliberează noi particule virale care se pot răspândi și captura în mod liber alte celule gazdă.
În câteva ore de invadare a celulei, HSV-1 preia controlul asupra structurilor celulare, producând propriile proteine și copii în cantități mari.
Un nou studiu a explorat detaliile despre modul în care virusul reușește să facă acest lucru și să evite detectarea de către sistemul imunitar, care determină de obicei celulele care conduc activitate vitală nenaturală și le distruge înainte ca acestea să provoace prea multe daune.
Oamenii de știință au folosit culturi fibroblaste - un tip de celule țesutului conjunctiv uman. Ei remarcă faptul că acestea sunt celule ideale pentru a studia modul în care HSV-1 captează controlul asupra moleculelor de ARN și transcripția genelor.
Cercetatorii au descoperit ca in termen de 4 ore de la penetrare in celula, HSV-1 face ceva complet neasteptat. De regulă, procesul de decodificare a ADN-ului pe ARN se oprește când ajunge la sfârșitul genei. Secțiunea cod care marchează sfârșitul genei indică procesul de transcriere astfel încât să se oprească.
Dar, într-o celulă gazdă controlată de virusul herpesului, procesul de transcriere ignoră aceste "coduri finale", continuând să decodeze ADN-ul "în orb" în ARN-ul a mii de secțiuni necorespunzătoare de cod - uneori din genele vecine. Aceasta conduce la apariția unui număr mare de ARN necorespunzător, care nu poate fi transpus în proteine.
Între timp, proteinele virale sunt perfect descifrate
O altă descoperire interesantă este că, deși ADN-ul gazdei este descifrat fără sens, transcrierea ADN-ului viral în timpul infecției este bine.
Astfel, HSV-1 produce două rezultate în favoarea sa. Efectul decodificării ADN fără sens a celulei gazdă determină ca celula să se oprească automat - împiedicând sistemul imunitar să atace virusul. Și acest lucru, la rândul său, ajută la creșterea producției de proteine virale și de noi particule de virus.
Cercetatorii au notat ca descoperirea lor poate explica de ce atat de multe studii anterioare au aratat ca virusul herpesului activeaza un numar mare de gene care sunt ignorate in transcrierea normala. Ei presupun că se întâmplă și altceva: pentru că transcrierea nu se oprește la sfârșitul codului, s-ar putea să pară că sute de gene suplimentare sunt descifrate, dar nu se transformă odată în proteine. Delco profesor a explicat: „Spre deosebire de studiile anterioare, care au studiat doar gene individuale, am constatat, de asemenea, nici o dovada ca virusul interferează cu procesul de maturizare a ARN in nucleul celulei cunoscut sub numele de despicare. În schimb, provoacă evenimente neobișnuite de îmbinare, dintre care multe nu au mai fost observate până acum. "
Studiul a oferit, de asemenea, un pas semnificativ înainte în metoda de studiere a virușilor în celule. A arătat modul în care o abordare experimentală poate fi utilizată pentru a observa și a înregistra toate schimbările în transcripția ARN gazdă și efectul lor asupra producției de proteine.
In acest studiu, cercetatorii au studiat modul în care reactivat virusul herpetic uman 8. Lucrul în primul rând într-un model de mouse-ul, și apoi - să repete rezultatele la om, oamenii de stiinta au descoperit ca dupa infectia initiala, uman de interferon gama de proteine pastreaza virusul latente in organism. Dar acest efect a fost inversat după invazia helmintic.
Trimiteți-le prietenilor: