Uusi tekniikka paljastaa, kuinka Zika-virus on vuorovaikutuksessa soluissamme

Anonim

Tutkijat ovat kehittäneet uuden tekniikan, joka voi määrittää, miten virukset toimivat vuorovaikutuksessa isännän oma RNA: n kanssa. Sen lisäksi, että se antaa tietoa siitä, miten virukset ohjaavat isäntäsolua uusien viruspartikkeleiden luomiseen, tämä tekniikka, joka julkaistiin tänään Nature Methods -ohjelmassa, voi antaa tutkijoille mahdollisuuden suunnitella keinotekoisia molekyylejä, jotka pystyvät estämään viruksen replikaatioprosessin ja estämään viruksen leviämisen.

RNA-viruksia pidetään usein korkeimpana uhkana maailmanlaajuisen pandemian laukaisemiselle. Tehokkaiden ja käytettävissä olevien rokotteiden tai lääkkeiden puuttuessa RNA-virusten, kuten Ebola-viruksen, Zika-viruksen ja SARS-koronaviruksen aiheuttamat taudit ovat merkittäviä kansanterveydellisiä vaikutuksia, kun taas sikojen hyökkäykset aiheuttavat suuria tappioita sianviljelyalalle. Samaan aikaan uusia RNA-viruksia esiintyy edelleen niiden nopean kehityksen ansiosta.

RNA-virukset ovat niin kutsuttuja, koska ne käyttävät DNA: n sijaan RNA: ta edustamaan niiden geneettistä koodia. Heidän genomi koodaa proteiineja ja toimii vuorovaikutuksessa isäntäsolukoneiston kanssa. Tähän saakka viruksen RNA-genomien rakenne isäntäsolun sisällä oli kuitenkin tuntematon.

Cambridgen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden tekniikan Zika-viruksen genomin rakenteen ja vuorovaikutusten määrittämiseksi ihmissolujen sisällä. Tekniikkaa kutsutaan nimellä COMRADES (ristikytkentä sovitetuista RNA: eista ja syvään sekvensointiin) ja, mikä tärkeintä, sitä voidaan soveltaa mihin tahansa isäntäsoluun mihin tahansa RNA-virukseen. COMRADES: issa saadut yksityiskohtaiset tiedot tarjoavat potentiaalin suunnitella uuden sukupolven lääkkeitä, jotka toimivat estämällä viruksen isäntä-RNA-vuorovaikutukset tai häiritsemällä olennaisia ​​rakenteita virusgenomissa.

Omat solut sisältävät myös RNA: ta, ovatko ne "messenger-RNA: t" koodaavat proteiineja tai "ei-koodaavia RNA: ita", jotka säätelevät solunfunktion eri puolia. RNA-virusten infektio-sykli tapahtuu pääasiassa solusytoplasmassa, jossa monet RNA-alueistamme asuvat. Virus- ja isäntä-RNA-molekyylit voivat olla suoraan vuorovaikutuksessa "peruspariutumisen" kanssa niiden rakenteen osien kanssa - toisin sanoen tekemällä joukko sidoksia, jotka vetävät molemmat molekyylit yhteen. Nämä vuorovaikutukset tarjoavat potentiaalisia kohteita viruslääkkeille, ja todellakin anti-hepatiitti C -viruslääke, joka kohdistaa tällaisen isäntä-viruksen RNA-vuorovaikutuksen, Miraversenin, on parhaillaan kehittyneissä kliinisissä tutkimuksissa.

Kuitenkin luonnossa esiintyvän isäntävirus-RNA-emäsparituksen esiintyvyys on tuntematonta, ja uusien yhteisvaikutusten löydökset ovat harvinaisia. Dr. Omer Zivin Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon -instituutissa kehittämä uusi, COMRADES-tekniikka, jonka kansainvälinen kollegoiden ryhmä on kehittänyt, voi etsiä isäntä-viruksen RNA-peruspariutumista ja paljastaa RNA: n vuorovaikutteiset sekvenssit yhteen kokeeseen.

Dr. Ziv ja hänen yhteistyökumppaneitaan ovat soveltaneet COMRADES-menetelmää tutkimaan Zika-viruksen genomi ihmissolujen sisällä, paljastaen sen rakenteen sekä monivaiheisen vuorovaikutuksen ihmisen säätelyn kanssa ei-koodaavan RNA: n, kuten mikro-RNA: n, siirto-RNA: n ja pienen ydin-RNA: n kanssa. Uuden tekniikan avulla paljastuu jokaisen perusparin identiteetti ja asema, antaen tarvittavat ja riittävät tiedot sellaisten komplementaaristen sekvenssien suunnittelussa, jotka voivat häiritä ja estää jokaisen vuorovaikutuksen ja mahdolliset kliiniset vaikutukset. COMRADES-menetelmä avaa siten oven suunnitella uuden sukupolven RNA-pohjaisia ​​viruslääkkeitä moninaisille RNA-viruksille missä tahansa isäntäsolussa.

Dr. Ziv, professori Eric Miskan Gurdon-instituutin laboratorion postdoc, sanoi: "COMRADES-tekniikalla voimme tutkia yksityiskohtaisia ​​molekyyliyhteyksiä viruksen ja isäntä-RNA: n välillä. Näin voimme suunnitella lyhyitä RNA- tai DNA-sekvenssejä, joita voidaan käyttää jotka saavat puuttua näihin vuorovaikutuksiin - mahdollisesti estää viruksen kykyä jäljitellä ja infektoida uusia soluja COMRADESilta saama tieto avaa oven täysin uudelle tapulle näiden virusten torjumiseksi Koska tämän tekniikan laaja käyttökelpoisuus mihin tahansa RNA-virukseen ja mikä tahansa isäntäsolu, sekä ihmisen että eläimen RNA-virustaudit voivat olla tällaisen tutkimuksen kohteena. "

menu
menu