Ny teknikk avslører hvordan Zika virus interagerer inne i cellene våre

Anonim

Forskere har utviklet en ny teknikk som kan bestemme hvordan virusene samhandler med en verts egen RNA. I tillegg til å gi innblikk i hvordan virusene leder vertscellen til å skape nye viruspartikler, kan denne teknikken, publisert i dag i Nature Methods, tillate forskere å designe kunstige molekyler som er i stand til å blokkere virusreplikasjonsprosessen og forhindre virusets spredning.

RNA-virus anses ofte å gi den høyeste trusselen for å utløse en verdensomspennende pandemi. I mangel av effektive og tilgjengelige vaksiner eller medisiner, utgjør sykdommene forårsaket av RNA-virus som Ebola virus, Zika virus og SARS coronavirus en betydelig helsehelse, mens virus som angriper svin, forårsaker store tap for grisoppdrettsindustrien. Samtidig fortsetter nye RNA-virus å oppstå, på grunn av deres raske utvikling.

RNA-virus er såkalte fordi de bruker RNA i stedet for DNA for å representere deres genetiske kode. Deres genom kodes for proteiner, og samhandler med vertscellemaskinen. Men til nå var strukturen av virale RNA-genomene mens de var inne i vertscellen i stor grad ukjent.

Forskere ved University of Cambridge har utviklet en ny teknikk for å bestemme strukturen og samspillet mellom Zika virus-genomet i menneskelige celler. Teknikken kalles COMRADES (Crosslink Of Matched RNAs og DEep Sequencing), og viktigere, det kan brukes til ethvert RNA-virus i noen vertscelle. Den detaljerte informasjonen fra COMRADES gir potensial til å designe en ny generasjon medisiner som virker ved å blokkere virus-vert RNA-interaksjoner eller forstyrre viktige strukturer i virusgenomet.

Våre egne celler inneholder også RNA, enten disse er "messenger RNAs" som koder for proteiner eller "ikke-kodende RNAer" som regulerer ulike aspekter ved cellefunksjon. Infeksjonssyklusen til RNA-virus finner sted hovedsakelig i celle-cytoplasma, hvor mange av våre RNAer er bosatt. Virus og verts RNA-molekyler kan samhandle direkte ved "base-pairing" langs deler av deres struktur - med andre ord, lage en serie obligasjoner for å zippe de to molekylene sammen. Disse interaksjonene gir potensielle mål for anti-viral terapi, og faktisk er et anti-hepatitt C-virusmedikament som retter seg mot slike host-virus-RNA-interaksjon, Miraversen, for tiden i avanserte kliniske studier.

Utbredelsen av naturlig forekommende host-virus-RNA-baseparing er imidlertid ukjent, og funn av nye interaksjoner er sjeldne. Den nye COMRADES-teknikken, utviklet av Dr. Omer Ziv ved Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute, med et internasjonalt team av kolleger, kan skjerme for host-virus RNA base-pairing og avsløre de samvirkende sekvensene av RNA i et enkelt eksperiment.

Dr. Ziv og hans medarbeidere har anvendt COMRADES-metoden for å undersøke Zika-virusetometet i menneskelige celler, og avslører strukturen i tillegg til flere interaksjoner med humane regulatoriske, ikke-kodende RNAer som mikro-RNAer, overførings-RNAer og små kjernefysiske RNAer. Med den nye teknikken blir både identiteten og posisjonen til hvert basepar avslørt, og gir den nødvendige og tilstrekkelige informasjonen for utforming av komplementære sekvenser som kan forstyrre og blokkere hver interaksjon med potensielle kliniske effekter. COMRADES-metoden åpner derfor døren for å designe en ny generasjon RNA-baserte antivirale medisiner for et mangfoldig utvalg av RNA-virus i noen vertscelle.

Dr. Ziv, en postdok i professor Eric Miska's laboratorium ved Gurdon-instituttet, sa: "Med COMRADES-teknikken kan vi utforske de detaljerte molekylære interaksjonene mellom virus og vert RNA. Dette vil tillate oss å designe korte RNA- eller DNA-sekvenser som kan være administreres for å forstyrre disse interaksjonene - potensielt forhindre virusets evne til å replikere og infisere andre celler. Informasjonen vi får fra COMRADES åpner døren til en helt ny måte å takle disse virusene på. Gitt den brede bruken av denne teknikken til et hvilket som helst RNA-virus og hvilken som helst vertscelle kan både virussykdommer hos mennesker og dyr RNA være et mål for slik forskning. "

menu
menu