Медицинские, гуманитарные и экономические последствия вирусных заболеваний разрушительны для людей и домашнего скота. Отсутствуют адекватные методы лечения большинства вирусных заболеваний, в основном из-за того, что механизмы, с помощью которых вирусы заражают клетки, малоизвестны. Междисциплинарная группа исследователей из Цюрихского университета во главе с клеточным биологом профессором Урсом Гребером теперь представляет метод, который можно использовать для отображения вирусной ДНК в клетках-хозяевах с разрешением одной молекулы.
Этот метод дает неожиданное понимание распределения вирусной ДНК в клетках и реакции клеток на вирусную ДНК.Click Chemistry обнаруживает вирусную ДНКДля своих исследований Гребер и его команда со аспирантами И-Сюань Ван, Варданом Андриасяном и старшим научным сотрудником доктором Маарит Суомалайнен использовали культуры клеток и аденовирусы человека, вызывающие респираторные заболевания и конъюнктивит, вирусы герпеса и вирус коровьей оспы, последний в сотрудничестве с доктором Джейсон Мерсер и его аспирант Сэмюэл Килчер из ETH Zurich. Чтобы пометить ДНК неповрежденного вируса, ученые обратились к химии — широко применяемым типам химических реакций.
Профессор Натан Люэдтке из Института органической химии при Цюрихском университете и аспирант Энн Ниф разработали новый класс "интерактивных" химических молекул. «Наша молекула встраивается в вирусную ДНК, не влияя на биологические функции ДНК, и ее можно использовать для маркировки ДНК для флуоресцентной микроскопии», — говорит Людтке.Защитная реакция инфицированных клеток видна впервыеГребер и его команда заразили человеческие клетки в культуре химически меченными вирусами и наблюдали за поведением вирусной ДНК во время проникновения в клетки. «Используя этот элегантный метод, мы можем выявить, что не вся поступающая вирусная ДНК входит в ядро клетки, как предполагалось изначально, но значительная часть остается в цитозоле, жидкостях цитоплазмы», — объясняет Гребер.
По мнению ученых, это явление может быть частью противовирусной защитной реакции. «Впервые мы можем отобразить локализацию поступающей вирусной ДНК и связать ее с механизмами противовирусной защиты или инфекции», — говорит Гребер. Исследователи показывают, что клетки одного типа захватывают в свое ядро разное количество вирусной ДНК. Гребер подозревает, что ядро имеет противовирусные защитные реакции, похожие на цитозоль, и эти защитные реакции различны для разных клеток.
Благодаря новому методу в настоящее время он подлежит дальнейшим исследованиям. Ученые предполагают, что их процедура может быть применена к другим ДНК-вирусам или вирусу HI (ВИЧ).