[Научно-популярное, Биотехнологии, Здоровье] Ахиллесова пята коронавируса (перевод)
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Вирус SARS-CoV-2 критически зависит от особого механизма, обеспечивающего синтез его белков. Коллаборация под руководством исследовательской группы из Высшей Технической Школы Цюриха (ETH Zurich) докопалась до молекулярного устройства этого процесса и показала, что его можно ингибировать специальными химическими соединениями, тем самым существенно подавляя репликацию вируса в инфицированных клетках.
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Видео: Said Sannuga, Cellscape.co.uk / ETH Zurich, The Ban Lab
Вирусы используют ресурсы инфицированной клетки для репликации и дальнейшего заражения других клеток, и при помощи того же механизма болезнь перекидывается на других особей. Важнейший этап в жизненном цикле вируса – синтез новых вирусных белков, выстраиваемых на основе инструкций из вирусного РНК-генома. Клеточная фабрика белков, рибосома, начинает клепать вирусные белки по этим «чертежам».
Когда клетка здорова, рибосома движется вдоль РНК в строго размеренном темпе, считывая три нуклеотида РНК за шаг. Такой трехбуквенный код определяет соответствующую аминокислоту, которая прикрепляется к наращиваемому белку. Почти не случается такого, чтобы рибосома сдвинула один или два нуклеотида РНК вперед или назад, отступив от этого правильного трехчастного паттерна. Если такой сдвиг в рибосоме (его называют «сдвиг рамки считывания») все-таки происходит, то он приводит к ошибкам в считывании генетического кода.
В наших клетках сдвиг рамки считывания почти никогда не случается; из-за этого клеточные белки становились бы нефункциональными. Но жизненный цикл некоторых вирусов, например, коронавирусы и ВИЧ, зависит именно от сдвига рамки считывания – в ходе таких событий регулируется уровень вирусных белков. Например, вирус SARS-CoV-2, тот самый, что вызывает COVID-19 – критически зависит от сдвига рамки считывания, обеспечиваемого необычной и запутанной сверткой в вирусной РНК.
Следовательно, поскольку сдвиг рамки считывания жизненно важен для вируса, а у нас в организме почти никогда не происходит, любое соединение, препятствующее такому сдвигу, потенциально могло бы помочь как эффективное противовирусное лекарство. Правда, до сих пор не известно, как вирусная РНК взаимодействует с рибосомой, провоцируя сдвиг рамки считывания, а это было бы важно знать для разработки препарата.
Получена подробная картина процесса, критически важного для репликации коронавируса
Команда исследователей из Высшей Технической Школы Цюриха и из университетов Берна, Лозанны и Корка (Ирландия) впервые смогла выявить взаимодействия между вирусным геномом и рибосомой, происходящие при сдвиге рамки считывания. Результаты их работы были опубликованы в журнале Science.
При помощи филигранных биохимических экспериментов исследователи смогли застать рибосому именно на том сайте РНК-генома SARS-CoV-2, где происходил сдвиг рамки считывания. Этот молекулярный комплекс им удалось изучить при помощи криоэлектронной микроскопии.
По результатам работы удалось с беспрецедентной детализацией дать описание этого процесса и открыть ряд новых свойств, о которых даже не подозревали. При сдвиге рамки считывания рибосомная машина, отличающаяся динамичностью, принимает неестественную конфигурацию, что помогло получить одно из самых резких и точных изображений рибосомы млекопитающих, визуализируемой в процессе сдвига рамки, когда как раз происходит считывание информации из вирусного генома. Далее ученые проследили свои структурные находки, поставив эксперименты in vitro и in vivo и, в частности, как на этот процесс можно нацелить нужные химические соединения. Ненад Бан, профессор молекулярной биологии в Высшей Технической Школе Цюриха и соавтор данного исследования, акцентирует, что «представленные здесь результаты, касающиеся SARS-CoV-2, также будут полезны для понимания механизмов сдвига рамки считывания у других РНК-вирусов».
Потенциальная мишень для разработки противовирусных препаратов
Зависимость SARS-CoV-2 от такого события сдвига рамки считывания у рибосомы может пригодиться при разработке противовирусных препаратов. По данным более ранних исследований, известно несколько препаратов, способных ингибировать сдвиг рамки считывания у коронавирусов; но новое исследование теперь позволяет судить о том, как эти соединения влияют на уровни SARS-CoV-2 в инфицированных клетках.
В поставленных экспериментах оба соединения подавляли репликацию вируса на два-три порядка, при этом не будучи токсичными для обрабатываемых клеток. При этом, один из них подавлял репликацию вируса, ингибируя рибосомальный сдвиг рамки считывания, а в основе действия второго может лежать иной механизм.
Хотя, в настоящее время эти соединения не обладают достаточной мощностью, чтобы применять их в терапевтических целях, данное исследование демонстрирует, что ингибирование рибосомального сдвига рамки считывания коренным образом влияет на репликацию вируса, что открывает путь к разработке более качественных соединений. В силу того, что все коронавирусы зависят от сохранения такого механизма сдвига рамки считывания, препарат, нацеленный на борьбу с этим процессом, может иметь лечебный эффект и при борьбе с другими коронавирусами, отдаленно родственными SARS-CoV-2. «Наша дальнейшая работа будет сосредоточена на понимании механизмов клеточной защиты, подавляющих процесс вирусного считывания рамки сдвига, поскольку это может быть полезно для разработки небольших соединений со схожим механизмом действия», — говорит Бан.
РНК (желтая) вируса SARS-CoV-2 образует псевдоузловую структуру (разноцветная, справа внизу), которая вызывает сдвиг при движении рамки считывания по рибосоме (коричневая). Таким образом, вирусная РНК контролирует уровни синтеза вирусных белков. Подробнее об исследовании рассказано в видео, ссылка на которое дана выше (Графика: Said Sannuga, Cellscape.co.uk / ETH Zurich, The Ban Lab)
Облачные VDS серверы от Маклауд быстрые и безопасные.
Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!
оригинал
===========
Источник:
habr.com
===========
===========
Автор оригинала: Dominik Theler
===========Похожие новости:
- [Гаджеты, Носимая электроника, Медгаджеты, Здоровье] «Ростех» начнет производить очки для борьбы с бессонницей
- [Робототехника, Научно-популярное, Искусственный интеллект] Google AI представили новый метод оценки для обучения роботов
- [Читальный зал, Научно-популярное, Здоровье] Удаление кисты малой слюнной железы. Как это делается?
- [Здоровье] Световая вакханалия
- [Научно-популярное] Сверхновые помогут уточнить историю расширения Вселенной
- [Реверс-инжиниринг, DIY или Сделай сам] Реверс-инжиниринг неизвестного микроконтроллера (перевод)
- [Лайфхаки для гиков, Здоровье] Что такое компьютерный зрительный синдром и как от него защититься?
- [Научно-популярное, Космонавтика, Астрономия] NASA взорвало 220 литров воды, чтобы создать таинственные облака
- [Гаджеты, Научно-популярное, Носимая электроника, Мозг, Здоровье] Ученые разработали устройство, которое делает обоняние направленным
- [Математика, Научно-популярное] В большинстве популярных мюзиклов нашли «золотое сечение»
Теги для поиска: #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_biotehnologii (Биотехнологии), #_zdorove (Здоровье), #_covid19, #_koronavirus (коронавирус), #_vds, #_vps, #_bystrye_servery (быстрые серверы), #_mikrobiologija (микробиология), #_blog_kompanii_maklaud (
Блог компании Маклауд
), #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
), #_biotehnologii (
Биотехнологии
), #_zdorove (
Здоровье
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 20:15
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
|
Вирус SARS-CoV-2 критически зависит от особого механизма, обеспечивающего синтез его белков. Коллаборация под руководством исследовательской группы из Высшей Технической Школы Цюриха (ETH Zurich) докопалась до молекулярного устройства этого процесса и показала, что его можно ингибировать специальными химическими соединениями, тем самым существенно подавляя репликацию вируса в инфицированных клетках. Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Видео: Said Sannuga, Cellscape.co.uk / ETH Zurich, The Ban Lab Вирусы используют ресурсы инфицированной клетки для репликации и дальнейшего заражения других клеток, и при помощи того же механизма болезнь перекидывается на других особей. Важнейший этап в жизненном цикле вируса – синтез новых вирусных белков, выстраиваемых на основе инструкций из вирусного РНК-генома. Клеточная фабрика белков, рибосома, начинает клепать вирусные белки по этим «чертежам». Когда клетка здорова, рибосома движется вдоль РНК в строго размеренном темпе, считывая три нуклеотида РНК за шаг. Такой трехбуквенный код определяет соответствующую аминокислоту, которая прикрепляется к наращиваемому белку. Почти не случается такого, чтобы рибосома сдвинула один или два нуклеотида РНК вперед или назад, отступив от этого правильного трехчастного паттерна. Если такой сдвиг в рибосоме (его называют «сдвиг рамки считывания») все-таки происходит, то он приводит к ошибкам в считывании генетического кода. В наших клетках сдвиг рамки считывания почти никогда не случается; из-за этого клеточные белки становились бы нефункциональными. Но жизненный цикл некоторых вирусов, например, коронавирусы и ВИЧ, зависит именно от сдвига рамки считывания – в ходе таких событий регулируется уровень вирусных белков. Например, вирус SARS-CoV-2, тот самый, что вызывает COVID-19 – критически зависит от сдвига рамки считывания, обеспечиваемого необычной и запутанной сверткой в вирусной РНК. Следовательно, поскольку сдвиг рамки считывания жизненно важен для вируса, а у нас в организме почти никогда не происходит, любое соединение, препятствующее такому сдвигу, потенциально могло бы помочь как эффективное противовирусное лекарство. Правда, до сих пор не известно, как вирусная РНК взаимодействует с рибосомой, провоцируя сдвиг рамки считывания, а это было бы важно знать для разработки препарата. Получена подробная картина процесса, критически важного для репликации коронавируса Команда исследователей из Высшей Технической Школы Цюриха и из университетов Берна, Лозанны и Корка (Ирландия) впервые смогла выявить взаимодействия между вирусным геномом и рибосомой, происходящие при сдвиге рамки считывания. Результаты их работы были опубликованы в журнале Science. При помощи филигранных биохимических экспериментов исследователи смогли застать рибосому именно на том сайте РНК-генома SARS-CoV-2, где происходил сдвиг рамки считывания. Этот молекулярный комплекс им удалось изучить при помощи криоэлектронной микроскопии. По результатам работы удалось с беспрецедентной детализацией дать описание этого процесса и открыть ряд новых свойств, о которых даже не подозревали. При сдвиге рамки считывания рибосомная машина, отличающаяся динамичностью, принимает неестественную конфигурацию, что помогло получить одно из самых резких и точных изображений рибосомы млекопитающих, визуализируемой в процессе сдвига рамки, когда как раз происходит считывание информации из вирусного генома. Далее ученые проследили свои структурные находки, поставив эксперименты in vitro и in vivo и, в частности, как на этот процесс можно нацелить нужные химические соединения. Ненад Бан, профессор молекулярной биологии в Высшей Технической Школе Цюриха и соавтор данного исследования, акцентирует, что «представленные здесь результаты, касающиеся SARS-CoV-2, также будут полезны для понимания механизмов сдвига рамки считывания у других РНК-вирусов». Потенциальная мишень для разработки противовирусных препаратов Зависимость SARS-CoV-2 от такого события сдвига рамки считывания у рибосомы может пригодиться при разработке противовирусных препаратов. По данным более ранних исследований, известно несколько препаратов, способных ингибировать сдвиг рамки считывания у коронавирусов; но новое исследование теперь позволяет судить о том, как эти соединения влияют на уровни SARS-CoV-2 в инфицированных клетках. В поставленных экспериментах оба соединения подавляли репликацию вируса на два-три порядка, при этом не будучи токсичными для обрабатываемых клеток. При этом, один из них подавлял репликацию вируса, ингибируя рибосомальный сдвиг рамки считывания, а в основе действия второго может лежать иной механизм. Хотя, в настоящее время эти соединения не обладают достаточной мощностью, чтобы применять их в терапевтических целях, данное исследование демонстрирует, что ингибирование рибосомального сдвига рамки считывания коренным образом влияет на репликацию вируса, что открывает путь к разработке более качественных соединений. В силу того, что все коронавирусы зависят от сохранения такого механизма сдвига рамки считывания, препарат, нацеленный на борьбу с этим процессом, может иметь лечебный эффект и при борьбе с другими коронавирусами, отдаленно родственными SARS-CoV-2. «Наша дальнейшая работа будет сосредоточена на понимании механизмов клеточной защиты, подавляющих процесс вирусного считывания рамки сдвига, поскольку это может быть полезно для разработки небольших соединений со схожим механизмом действия», — говорит Бан. РНК (желтая) вируса SARS-CoV-2 образует псевдоузловую структуру (разноцветная, справа внизу), которая вызывает сдвиг при движении рамки считывания по рибосоме (коричневая). Таким образом, вирусная РНК контролирует уровни синтеза вирусных белков. Подробнее об исследовании рассказано в видео, ссылка на которое дана выше (Графика: Said Sannuga, Cellscape.co.uk / ETH Zurich, The Ban Lab)  Облачные VDS серверы от Маклауд быстрые и безопасные. Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!  оригинал =========== Источник: habr.com =========== =========== Автор оригинала: Dominik Theler ===========Похожие новости:
Блог компании Маклауд ), #_nauchnopopuljarnoe ( Научно-популярное ), #_biotehnologii ( Биотехнологии ), #_zdorove ( Здоровье ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 20:15
Часовой пояс: UTC + 5