Retrovirusurile sunt un tip de virusuri care își introduc o copie a genomului lor ARN în ADN-ul celulei-gazdă pe care o infectează. Ele folosesc o enzimă proprie numită reverstranscriptază.
Un exemplu de astfel de virus, deși acum aflat mai puțin în atenția publică, este virusul imunodeficienței umane (HIV), care produce SIDA. În ciuda progreselor din ultimii ani, 690.000 de oameni au murit în anul 2019 ca rezultat al infectării cu acest virus.
„Dacă vrei să cunoști dușmanul, trebuie să-i știi toți prietenii”, spune Martin Obr, cercetător la IST Austria. Împreună cu colegii săi, acesta studiază un virus ce aparține aceleași familii ca și HIV – virusul sarcomului Rous, care produce cancer la păsările de curte. Cu ajutorul acestui virus, cercetătorii au obținut informații noi despre rolul important pe care îl joacă o moleculă mică în asamblarea acestor tipuri de virus.
Protejarea materialului genetic al virusului
În cadrul studiului publicat în Nature Communications, echipa, împreună cu colaboratori de la Universitatea Cornell și Universitatea din Missouri, s-a concentrat pe ultima fază a replicării retrovirusului. „Este un drum lung de la infectarea celulei până la particula virală matură care poate infecta alte celule”, spune autorul principal al studiului, Martin Obr.
O nouă particulă virală apare în celulă într-o formă imatură și neinfecțioasă, după care își formează o capsulă protectoare, denumită capsidă, în jurul materialului său genetic și devine infecțioasă. Această capsulă protectoare este constituită dintr-o proteină, care este organizată în hexameri și câțiva pentameri. Echipa a descoperit că o moleculă mică, denumită IP6, joacă un rol major în stabilizarea învelișului proteic al virusului sarcomului Rous.
„Dacă învelișul proteic nu este stabil, materialul genetic al virusului poate fi eliberat prematur și distrus, iar dacă este prea stabil, atunci genomul nu se poate replica, devenind inutilizabil”, spune profesorul asistent Florian Schur.
Într-un studiu anterior, Schur și colegii săi au arătat că molecula IP6 este importantă în asamblarea HIV. Acum, echipa a dovenit că molecula este la fel de importantă și la alte retrovirusuri, fiind esențială pentru ciclul biologic al virusului.
„Atunci când se construiește o mașină, există toate acele părți mari, cum ar fi capota, plafonul și portierele, iar șuruburile le conectează pe toate. În cazul nostru, părțile mari sunt proteinele capsidei, iar moleculele IP6 sunt șuruburile”, spune Obr.
Flexibilitate neașteptată
Cu ajutorul tomografiei crio-electronice, o tehnică ce permite oamenilor de știință să analizeze mostre extrem de mici în starea lor naturală, echipa a putut observa cât de variabile sunt formele adoptate de proteinele capsidei.
„Acum ne punem întrebarea de ce virusul își schimbă forma capsidei. La ce anume se adaptează?”, spune Martin Obr. Capsidele de diferite forme din cadrul aceluiași tip de virus pot indica diferențele în contagiozitatea particulelor virale. „Totul se întâmplă cu un motiv, însă încă nu există un răspuns clar”, spune Florian Schur.
Dezvoltarea mai departe a tehnologiei pentru studierea acestor agenți patogeni foarte specializați rămână o provocare și o sarcină fascinantă pentru oamenii de știință.
Sursa: SciTechDaily.