Ein Scharnier in der RNA-Genom des Virus, das Hepatitis C funktioniert wie ein Schalter, der umgedreht ist , um es von der Replikation in infizierten Zellen verhindern. Forscher haben herausgefunden, dass diese Form von mehreren anderen Viren geteilt - eine, die die Krebszellen tötet unter ihnen.
Das ist Seneca -Tal -Virus, das harmlos , um gesunde menschliche Zellen aber tödlich für Krebsstammzellen scheint .
"Natürlich möchten wir es besser zu verstehen ", sagte Thomas Hermann, Professor für Chemie und Biochemie an der University of California, San Diego.
Hermanns Forschungsgruppe hat die molekulare Struktur dieser kritischen Schalter in der Seneca -Tal -Virus ermittelt und festgestellt, dass es die L-förmigen Schalter in Hepatitis C-Virus , der seine Gruppe hatte zuvor beschriebenen übereinstimmt.
Die Ähnlichkeit war eine Überraschung.
"Es war nicht sofort ersichtlich , uns von der Genom-Sequenz allein ", sagte Mark Boerneke , ein Doktorand in der Chemie und Hauptautor des Berichts in den Proceedings der National Academy of Sciences Online Oktoberwoche 27. " Dies wird ein anderes Virus, das die Proteinproduktion in einer ähnlichen Weise reguliert . "
Diese Art der viralen Aus-Schalter ist Teil einer IRES , interne Ribosomeneintrittsstelle . Ribosomen sind die Strukturen innerhalb der Zellen , die Proteine zu machen. Kein eigenes Protein -Maschinen machen , Viren nutzen die IRES zu den Ribosomen von Zellen sie angesteckt haben , um Proteine, die sie benötigen, zu produzieren , zu replizieren entführen .
Obwohl die Signalgeber für die beiden Viren gemeinsam eine Gesamt L-Form , die Sequenzen der RNA , die die Ls unterscheiden bildet , wie die Einzelheiten ihrer Strukturen zu tun. Der L-förmige RNA in Hepatitis C Virus Falten um Metallionen ; der Schalter in Seneca Tal Virus eine Cross-over -Motiv von Basenpaaren statt .
"Trotz ihrer allgemeinen ähnlichen Form , sind die Details der molekularen Wechselwirkungen in der RNA-Schalter ganz andere ", sagte Hermann .
Die Forscher sahen ähnliche Gesamtstrukturmit Unterschieden in der RNA-Sequenz und molekularen Detail in drei anderen Viren als auch. Die Beobachtung legt nahe , dass diese L eine besonders wirksame Form ist , aber die Unterschiede zeigen, dass die Schalter die Aufteilung der Form entstand wahrscheinlich durch getrennte evolutionäre Wege .
Doch sie sind austauschbare Switches. Wenn Boerneke gespleißt den L-förmigen Scharnier RNA von anderen Viren in die IRES von Hepatitis C-Virus , es immer noch funktioniert einwandfrei , aber wenn er verschoben wird der Rahmen nur ein bisschen , mit einer zusätzlichen Basis an einem Ende und einem fehlenden aus dem anderen , die Menge der viralen Proteine das modifizierte Virus könnte eine Wirtszelle zu veranlassen, um die Hälfte gesunken machen .
Hermanns Gruppe sucht kleine Moleküle potentiell als Arzneimittel geeignet , die die Funktionsweise von Viren, die Krankheiten verursachen zu hemmen , wie Hepatitis C. Sie haben zuvor eine, die begradigt den L-förmigen Schalter in Hepatitis C-Virus und verhindert so deren RNA aus Einsetzen in das Ribosom identifiziert einmal ansatzweise den Prozess der Herstellung mehr Kopien viraler Proteine .
Eines der Dinge , die Viren so schwer zu bekämpfen ist, dass sie schnell zu mutieren. In den Griff zu der Veränderung des Hepatitis-Virus zu erhalten , verwendet Hermanns Gruppe von Daten aus Genomsequenzierung von Viren von Patienten gesammelt. Dies sind Viren in freier Wildbahn , mit ihren zügellosen Variante , anstatt eine einheitliche Laborstamm .
Sie fanden, daß die Sequenz , die die L- förmigen Scharnier in Hepatitis C Virus gebildet variiert wenig. Genetiker nennen das " Sequenzkonservierung ", und es wird angenommen, dass ein Zeichen, dass die Sequenz muss präzise für das Überleben des Erregers sein. Die Erhaltung der L- Form und seine Fähigkeit, durch ein kleines Molekül gerichtet werden legt nahe, dass ein natürliches Molekül in eine Tasche in der RNA entspricht.
In diesem Fall geht man : Guanosin, eine der vier Basen in Nukleinsäuren DNA und RNA gefunden.
" Wir haben festgestellt , dass die RNA -Schalter reagiert auf diese Guanosin Trigger ", sagte Hermann .
Guanosin ist einfach, und so sind diese Schalter . Sie sind viel kleiner - nur 20 Nukleotide lang und nicht Hunderte - als bisher beschriebenen " RNA-Schalter " , die Metabolite reagieren. Die Forscher glauben, dass diese Virus-RNA -Module sind über die einfachste Form ein Schalter dieser Art dauern.
Obwohl Hepatitis C kann nun mit neuen Medikamenten wie sofosbuvir und ledipasvir gehärtet werden , sind diese Behandlungen teuer. Die 12-Wochen- Tagesdosis für die meisten Patienten verschrieben würde , mehr als 80.000 $ zu kommen.
Ein besseres Verständnis der RNA- Schalter, der die virale Replikation abschaltet helfen könnte Chemiker Konstruktion besserer und vielleicht billiger Inhibitoren.