Критичен процес в цикъла на заразяване на вируси е разкрит за първи път в динамични детайли с помощта на пионерска растителна технология.
Доказателства за процеса на съзряване на вируса, разкрити в изследването, могат да ни помогнат да разработим нови методи за лечение на вирусни инфекции.
Зреенето играе критична роля за всички животински и бактериални вируси и е необходимо за производството на инфекциозни вириони или частици. Въпреки че очертанията на процеса са определени за много групи вируси, подробни механистични проучвания не са докладвани.
За да предостави първото подробно механистично изследване на съзряването, Роджър Кастелс-Граелс, ротационен доктор на науките. студент, работещ в проф. Лабораторията на Джордж Ломоносов в Центъра на Джон Инес инфилтрира генетичен материал от вируса на насекомите Nudaurelia capensis omega virus (N?V) в джуджета тютюневи растения N.benthamiana.
Тази преходна експресионна техника използва вирусоподобни частици (VLP), които имитират автентичния вирус. Капсидът или протеиновата обвивка на вируса се произвежда от растителни клетки и след това изследователският екип анализира материала, пречистен от инфилтрираните листа.
Изследването показа, че узряването на прокапсидите - незрели вирусни структури - може да се случи в растителните клетки, за да се получат напълно функционални зрели капсиди. Това не е наблюдавано преди при липса на естествена инфекция и е ново приложение за преходната експресионна система, създадена от професор Ломоносов в Центъра на Джон Инес.
Сравнителният крио-ЕМ анализ на структурите на прокапсидите и зрелите капсиди разкрива големите структурни пренареждания както вътре, така и между протеиновите субединици на капсида, които съпътстват узряването. Тези промени във формата позволяват химичните реакции, които са необходими на вируса да зарази гостоприемника.
Професор Ломоносов, ръководител на група в Центъра на Джон Инес, каза: „Повечето структурни изследвания на вирусни частици досега дават статична картина на частиците. Чрез изолиране на частици от растения, които са в процес на зреене, успяхме да получим картина на динамиката на съществена част от цикъла на вирусна инфекция."
Настоящото проучване, сътрудничество с участието на учени от Университета в Лийдс, Бразилия и САЩ, както и в центъра на Джон Инес, разкрива подробности за структурите в началото и в края на процеса на съзряване. Сега се изисква анализ на междинни стъпки, за да се получи пълно разбиране на динамиката.
Това ще позволи на изследователския екип да определи 3-D структури на междинните продукти в процеса на съзряване, за да създаде "филм".
"Ние показахме, че узряването настъпва с течение на времето в растителните клетки и това означава, че сме открили ценен инструмент за изследване на узряването на вируса. Надяваме се, че ще представлява интерес за потенциалните сътрудници и индустрията", каза професор Ломоносов.
