Dva různé způsoby uvolnnění genomu z viru získané díky kombinaci počítačových simulací a elektronové mikroskopie. Autor Lukáš Sukeník. Kredit: CEITEC

Čeští vědci popsali uvolňování genetické informace z virů

Existují i virové kapsidy bez mezer, které  přesto umožňují uvolnění genetické informace.

Tým vědců pod vedením Roberta Váchy z institutu CEITEC Masarykovy univerzity (MU) si připisuje  na své konto další důležitý objev. Vědci zkombinovali své know-how v oboru virologie  a počítačových simulací a podařilo se jim popsat, jak probíhá uvolňování genetické informace  z virových částic. Popsali hned několik způsobů uvolňování virového genomu a dokázali určit, jak  vlastnosti virových částic určují způsob uvolňování. Výsledky jejich výzkumu uveřejnil odborný  časopis Americké chemické společnosti (American Chemical Society) ACS Nano (IF 15.8). 
V dnešní době myslíme na viry téměř denně. Zajímáme se ale zejména o symptomy virových infekcí, které  nás trápí, když máme chřipku, rýmu nebo třeba covid-19. Vědci se ale nejvíce zajímají o to, co se děje  v našem těle, když vir zaútočí. Když potřebujeme porazit nepřítele, musíme přesně vědět, jakým způsobem  útočí. Na buněčné úrovní se virová infekce projevuje množením viru v napadených buňkách, jejich smrtí a  následnou infekcí zdravých buněk. Pro začátek virové infekce musí viry nejprve proniknout do buněk a v  nich uvolnit svou genetickou informaci. Výzkumný tým z centra CEITEC se zaměřil na popis průběhu  uvolňování genetické informace (genomu/RNA) z virových částic a na to, jak vlastnosti virových částic určují  způsob uvolňování. 
Experimentálně zachycené struktury tohoto procesu, které byly známy doposud, naznačovaly různé způsoby uvolňováni genomu z viru. Nebylo ale jasné, proč různé viry uvolňují svůj genom různými způsoby  a jakými mechanismy toho dosahují. Z počátku vědci předpokládali, že virová genetická informace uniká  pomalu skrze mezery v ochranném obalu zvaném virová kapsida. Ovšem existují i kapsidy bez mezer, které  přesto umožňují uvolnění genetické informace. „Naše nedávné výsledky ukázaly, že virové kapsidy se  mohou rozevřít, a genom by tak mohl unikat rychle. V této publikaci jsme ukázali, že obě cesty jsou možné  a podařilo se nám objasnit, jak fyzikální vlastností kapsidy určí, který ze způsobů uvolňování genomu z viru bude ten hlavní,“ popisuje první autor studie Lukáš Sukeník z výzkumné skupiny Roberta Váchy. 
„Pokud pochopíme, jak se genom uvolňuje z viru na molekulární úrovni, můžou jiné výzkumné týmy tento  poznatek využít k vývoji antivirotik. Například takových, které by přichycením na virovou kapsidu zabránily  nebo ztížily uvolnění virového genomu do buněk. Navíc lze tyto znalosti využít i při cílené dopravě nových léčiv do buněk pomocí kapsid podobných virům, které by mohly zvýšit účinnost léčiva a zároveň snížit jeho  vedlejší účinky,“ objasňuje Robert Vácha význam svého objevu pro společnost. 
„Tyto poznatky získal výzkumný tým díky kombinaci počítačových simulací a technologie kryo-elektronové  mikroskopie. Výzkumná skupina Pavla Plevky zajistila pomocí elektronového mikroskopu unikátní snímky  virů přesně v momentu úniku jejich genomu. „Elektronové mikroskopy však nedokážou zachytit dynamiku  uvolnění genomu z viru,“ vysvětluje strukturní virolog Pavel Plevka, jehož výzkumná skupina se na objevu  podílela.  
„Proto jsme vyvinuli nový počítačový model viru na základě struktur určených elektronovou mikroskopií.  Následné simulace uvolnění genomu doplnily snímky z elektronového mikroskopu o časový průběh, a navíc  odhalily různé možné způsoby otevření virové kapsidy. Díky změnám v modelu kapsidy jsme určili vliv  různých fyzikálních vlastností kapsidy na způsob úniku genetické informace,“ doplňuje Robert Vácha. 
Všechny simulace a jejich analýzy vedoucí k tomuto objevu provedl talentovaný doktorand Lukáš Sukeník z výzkumné skupiny Roberta Váchy. Za dalšími důležitými experimenty, které pochází z výzkumné skupiny strukturní virologie Pavla Plevky, stoji Liya Mukhamed, Michaela Procházková a Karel Škubník. Tento  výzkum byl financován Grantovou agenturou České republiky a projekty podporovanými Ministerstvem  školství, mládeže a tělovýchovy. 

tisková zpráva centra CEITEC

Dokončili restauraci studny staré přes 7 000 let

Experti z Fakulty restaurování Univerzity Pardubice dokončili záchranu více než 7 000 let staré studny. …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close