Обновленная модель вируса гриппа 50-летней давности раскрывает возможности прогнозирования пандемии

Это открытие, о котором было сообщено в Интернете и в следующем печатном номере журнала Nucleic Acids Research, обнаруживает лазейки в том, как вирус упаковывает свой генетический материал. Когда один штамм гриппа смешивается с другим штаммом внутри клетки, эти лазейки позволяют вирусам обмениваться генетическим материалом и давать начало новым штаммам гриппа. Знание этих лазеек и того, как они взаимодействуют друг с другом, может дать ученым возможность лучше прогнозировать пандемии и находить новые способы уничтожить вирус гриппа.

«Хотя грипп поражает человечество на протяжении сотен лет и каждую зиму представляет существенную угрозу для здоровья населения, мы на удивление мало знаем о пандемиях гриппа», — сказала старший автор Сима С. Лакдавала, доктор философии, доцент кафедры микробиологии Питта. Молекулярная генетика. «Наше открытие может дать представление о том, как вирус гриппа постоянно развивается, открывая дверь для создания более совершенных вакцин и противовирусных препаратов».Грипп — это тип вируса, в котором для репликации используется одноцепочечная рибонуклеиновая кислота (РНК) вместо двухцепочечной ДНК. Вирусы гриппа состоят из восьми сегментов РНК, связанных защитным нуклеопротеином.

Все восемь сегментов РНК должны объединиться внутри вирусной частицы, чтобы быть полностью заразной.В классической модели вируса гриппа эти белки покрывают РНК, как шарики, равномерно расположенные вдоль нити. Однако ограничения методов, использованных в 1970-х годах, когда была разработана модель, означали, что уникальные особенности, такие как открытые петли РНК, были потеряны.

Следовательно, универсальное описание гриппа в учебниках — это равномерное случайное связывание белков по всей длине каждого сегмента РНК.Лакдавала, который исследует, как возникают и распространяются вирусы, объединился с ведущим автором Нара Ли, доктором философии, доцентом кафедры микробиологии Питта. Молекулярная генетика, специализирующаяся на взаимодействиях РНК. Им обоим было любопытно, могут ли быть какие-либо участки вдоль цепи РНК гриппа, которые более «открыты» и, следовательно, более способны связываться с другими сегментами РНК, чтобы получить пакет из всех восьми сегментов.

Они использовали процесс, называемый «высокопроизводительное секвенирование РНК путем перекрестной иммунопреципитации» (HITS-CLIP) на двух штаммах гриппа A, включая пандемический штамм H1N1 2009 г., чтобы лучше понять, где белки связываются с РНК и с чем они связаны. посмотрите, были ли какие-нибудь участки «голой» РНК.«Честно говоря, мы не ожидали найти их, поскольку все мы научились изображать вирусную РНК« бусинками на ниточке », — сказал Лакдавала. «Но, что удивительно, есть несколько участков, где РНК не связывается с нуклеопротеином. Это открытие открывает совершенно новую область исследований».

В отличие от классической модели, Лакдавала и Ли обнаружили, что есть участки РНК, богатые белковой оболочкой, и другие, которые открыты и предположительно созрели для связывания с другими вирусными РНК во время повторной сортировки или обмена геномного материала между вирусами гриппа. Эксперт по эволюционной биологии Вон Купер, доктор философии, доцент кафедры микробиологии Питта Компания Molecular Genetics направила всю команду Питта исследовать, как эти петли влияют на эволюцию вируса в природе и в обычные сезоны гриппа.

Команда использует несколько потенциальных исследовательских возможностей, включая прогнозирование того, как различные вирусы гриппа могут делиться генетическим материалом для создания новых вирусов. Знание этого может указать ученым на перегруппировку, которая, скорее всего, вызовет пандемию гриппа, и даст учреждениям здравоохранения возможность создать целевые вакцины.

Также могут быть способы использовать открытую РНК, чтобы сделать вирус менее передаваемым и смертельным.«Это действительно захватывающе, когда все эти исследовательские возможности внезапно открываются на основе этого единственного открытия», — сказал Лакдавала. «Причина, по которой никто этого еще не обнаружил, заключается в том, что мы все считали само собой разумеющимся, что 50-летнее исследование архитектуры генома, которое выглядело очень красиво и имело простое объяснение, было полной историей. Оно показывает, что если мы не постоянно пересматривая и подвергая сомнению научные догмы, мы можем упустить большую возможность ».

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *