Бактериофаги были обнаружены 100 лет назад из-за их способности размножаться в патогенной бактерии, убивать ее и тем самым излечивать пациента. Когда небольшой космический корабль приземляется на Луну, микроскопические частицы попадают на поверхность бактерий, куда они вводят свой смертоносный генетический материал.
На самом деле вирус — это не что иное, как маленькие белковые капсулы, в которых заключен генетический материал. Вирус не может размножаться без клетки-хозяина, которую он захватывает для своего выживания. Во время инфекции он использует метаболизм своей клетки-хозяина для создания большого количества копий вируса, которые впоследствии высвобождаются и заражают новые клетки-хозяева, пока клетка-хозяин умирает.Международная группа исследователей из Дании и России использовала ряд методов биохимической и структурной биологии для исследования того, как Q? бактериофаг, который заражает обычные бактерии кишечной палочки, использует несколько белков своей клетки-хозяина, реплицируя свой генетический материал.
Сразу после заражения Q? высвобождает свой генетический материал в клетку-хозяин, где он используется в качестве матрицы для производства вирусных белков. Q? берет на себя белковый аппарат клетки-хозяина для синтеза белков оболочки, а также вирус-специфической РНК-полимеразы, называемой репликазой.
Задача репликазы — реплицировать генетический материал вируса, тогда как генетический материал клетки-хозяина не должен распознаваться и копироваться. Репликаза не может справиться с этой задачей сама по себе, поэтому она захватывает трех «помощников» из собственных белков хозяина, а именно рибосомный белок S1, EF-Tu и EF-Ts, которые обычно играют важную роль для белковой машины клетки-хозяина.В недавно опубликованной работе исследователи показали, как рибосомный белок S1 играет решающую роль, когда вирусный Q? генетический материал следует отличать от генетического материала бактерий кишечной палочки до процесса репликации. Вместе репликаза и S1 образуют поверхность, с которой вирусный генетический материал может связываться в процессе распознавания.
Если эта поверхность подвергается мутации репликазы, она теряет способность точно распознавать геном вируса, что имеет фатальные последствия для вируса, который больше не может реплицироваться.В будущем эти открытия могут лечь в основу разработки новых методов лечения вирусных инфекций, поскольку большинство всех вирусов сталкивается с аналогичной проблемой, а именно с необходимостью выборочно воспроизводить свой собственный генетический материал в конкуренции с генетическим материалом вируса. клетка-хозяин. Если эта стратегия потерпит неудачу, вирус потеряет способность распространяться на новые клетки-хозяева, и заражение будет остановлено.
Международная исследовательская группа состоит из исследователей из Отделения молекулярной биологии и генетики и Междисциплинарного нанонаучного центра (iNANO) как из Орхусского университета в Дании, так и из Российской академии наук в Пущино, Москва, Россия.