Геном ВИЧ обрел форму

23.11.2017 Инфекции  Нет комментариев

Ученым впервые удалось определить точную форму молекул, при помощи которых вирус СПИДа передает свою генетическую информацию. Это открытие позволит медикам более успешно противодействовать заражению клеток.

Речь в данном случае идет о форме молекул РНК, хранящих вирусные гены. Ученые давно знали, какая именно последовательность нуклеотидов образует молекулу РНК. Но неясным оставалось то, как эта длинная цепочка уложена в пространстве. Физическая форма молекулы определяет многие ее свойства, поэтому для помощи иммунитету организма в его противодействии вирусам важно было обладать такой информацией. Исследователя из Университета Северной Каролины удалось получить как раз такую информацию.

Петли и кольца
Молекула РНК – это длинная нить из так называемых нуклеотидов, небольших органических молекул четырех разных типов.

Прежде всего, последовательность задает порядок сборки белка. Молекула белка тоже является цепочкой (только из аминокислот), и каждые три нуклеотида кодируют одну аминокислоту. Участок РНК, кодирующий один белок, называется геном, и у ВИЧ ученые определили девять генов. Все они прочитаны, то есть последовательность нуклеотидов определена, как известно и то, чем отличаются гены ВИЧ разных типов.

От последовательности РНК зависит не только структура кодируемого ею белка, но и форма самой РНК. Некоторые нуклеотиды могут притягиваться друг к другу и даже слипаться вместе – тогда цепочка сворачивается в петли и образует кольца. А эти петли и кольца, в свою очередь, влияют на то, как считывается генетическая информация, как модифицируются уже собранные белки и как происходит размножение вируса.

Результат
К своей статье в журнале Nature исследователи из Университета Северной Каролины (США) приложили карту, отображающую форму молекулы вирусной РНК. Как можно заметить, она довольно запутана и изобилует всевозможными петлями и кольцами, причем в некоторых случаях на одной петле можно найти другие.

Работу молекулярных биологов усложняло то, что в реальности, конечно, РНК вовсе не разложена на плоскости. Внутри вируса молекула «упакована» в плотный трехмерный клубок, а методы, позволяющие выяснить его структуру, появились совсем недавно. Теоретически, конечно, можно было попытаться восстановить форму молекулы по ее составу (последовательности нуклеотидов): но на практике, увы, это невозможно из-за слишком сложного взаимодействия участков РНК друг с другом.

Точное знание структуры (не последовательности нуклеотидов, а именно общей формы молекулы в целом) позволит заметно продвинуться в исследовании болезни. Кое-какие предварительные выводы уже сделаны. Например, длинные прямолинейные участки, по всей видимости, наиболее подвержены мутациям и именно там, скорее всего, происходят изменения. Ученые надеются использовать это знание для создания более эффективных противовирусных средств.

Читайте также