Новое исследование, проведенное учеными из Онкологического центра Университета штата Огайо — онкологической больницы Артура Дж. Джеймса и Исследовательского института Ричарда Дж. Солова (OSUCCC — Джеймс), раскрывает подробности того, как такие комплексы вставки вирусной ДНК ищут подходящее место и как быстро происходит вставка на выбранный сайт.Полученные данные могут помочь улучшить лечение ВИЧ-инфекции и сделать генную терапию более безопасной и эффективной.
Исследователи использовали интегразу Prototype Foamy Virus в качестве модели и два метода молекулярной микроскопии для регистрации комплексов интеграции вируса, перемещающихся по участкам целевой ДНК в поисках точек вставки. (Интеграционные комплексы состоят из вирусной ДНК и ферментов, которые вставляют ее в ДНК хозяина.)Комплексы интеграции перемещались вдоль целевой ДНК на расстояние 1500 пар оснований ДНК в течение 2-3 секунд. Когда они нашли золотую середину, внедрение вирусной ДНК произошло менее чем за полсекунды — 0,470 секунды, если быть точным.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.«Мы были удивлены, что ферментный комплекс так много ищет», — говорит соавтор-корреспондент Кристин Йодер, доктор философии, доцент кафедры молекулярной вирусологии, иммунологии и медицинской генетики.«Поиск в 1,5 килобаз ДНК — это довольно долгое время, а 2-3 секунды — это долгий срок с молекулярной точки зрения, чтобы оставаться связанными с ДНК».
Их данные также показали, что комплексы вирусной интеграции движутся вдоль ДНК как гайка на болте, а не скользят как шайба.«Полученные данные очень важны», — объясняет Йодер. «Интеграция ретровирусной ДНК — относительно редкое событие по сравнению с количеством копий вирусной ДНК, обнаруживаемых в инфицированных клетках.
Если мы сможем понять, почему внедрение не происходит чаще, это может привести к появлению новых лекарств, предотвращающих ретровирусную инфекцию.«Наше исследование показывает, что проблема заключается в поиске сайта для вставки, а не в самой вставке», — говорит она. «Кроме того, генная терапия включает в себя события поиска и вставки, поэтому наши открытия могут помочь сделать этот процесс более эффективным».