Международная команда ученых проанализировала адаптацию лихорадки денге к хозяевам — комарам и людям. Оказалось, что для размножения вирус использует редкие и менее эффективные для хозяев генетические последовательности. Мутации в собственном геноме в отношении этих последовательностей помогают вирусу лучше приспособиться к клеткам-хозяевам. Результаты позволят разработать терапию против вируса денге и других инфекций, переносимых комарами. Исследование опубликовано в журнале Molecular Systems Biology.
Вирусные инфекции, переносимые комарами, все чаще распространяются по миру из тропических регионов. По оценкам ВОЗ, ежегодно одним из таких вирусов — лихорадкой денге — заражаются до 400 миллионов человек во всем мире, и методов лечения этого заболевания до сих пор не существует.
Американские и аргентинские ученые решили выяснить, как работает лихорадка денге. Для этого они исследовали адаптацию вирусных геномов к генам хозяина, то есть человека. Для размножения вирусу нужны белки, закодированные в его одноцепочечном геноме, однако без хозяина их выработка невозможна. Вирус использует механизм производства белка клеткой-хозяином, поэтому исследователи предположили, что лихорадка денге задействует кодоны — последовательности из трех нуклеотидов в генетическом коде, помогающие вырабатывать белки, — аналогичные кодонам комаров и людей. Кроме того, природа генетического кода позволяет использовать более одной последовательности для обозначения одной и той же аминокислоты; такие наборы называются синонимичными кодонами. Каждый синонимичный кодон обладает индивидуальными свойствами, которые влияют на эффективность клетки в производстве белков и на стабильность РНК. Определенные синонимичные кодоны могут быть эффективными и оптимальными у одного вида, но неэффективными и неоптимальными у другого.
Ученые обнаружили, что вирус денге использует синонимичные кодоны, которые считаются менее оптимальными для своих хозяев — комаров и человека.
«Мы были удивлены, обнаружив, что вирус денге преимущественно использует менее эффективные кодоны хозяина, возможно, в качестве стратегии уклонения от противовирусного ответа со стороны хозяина», — рассказала Лучана Кастеллано, соавтор исследования из Института медицинских исследований имени Стауэрса, США. Мутации в геноме вируса денге в отношении менее эффективных кодонов помогли ему лучше приспособиться к клеткам и комаров, и человека.
Также команда проанализировала другие вирусы, заражающие человека. Многие из них, включая ВИЧ и коронавирус, используют менее эффективные кодоны. Вероятно, вирусы развили «неэффективный» геном, чтобы использовать ресурсы клетки-хозяина и одновременно укреплять свои белки. По словам авторов, результаты изменили представление о взаимоотношениях вируса и клетки-хозяина. В будущем ученые планируют выяснить, как вирусы извлекают пользу из использования неэффективных кодонов. Это позволит приблизиться к разработке терапии против вируса денге и других инфекций, переносимых комарами.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
