Ich odkrycie może się przyczynić się do opracowania nowych terapii przeciwwirusowych.

Betakoronawirusy to rodzaj wirusów RNA z rodziny Coronaviridae. Są one zdolne do infekowania kręgowców i wywoływania epidemii, a także globalnych pandemii u ludzi, o czym można się było przekonać się w 2020 r.

Aby zmniejszyć zagrożenie stwarzane przez betakoronawirusy, konieczne jest lepsze zrozumienie ich różnorodności molekularnej. Także opracowanie nowych leków skierowanych przeciwko nim zależy od poznania kluczowych elementów regulacyjnych w ich genomach. Szczególnie dotyczy to tzw. końca 5′, który ma kluczowe znaczenie dla syntezy białek wirusowych.

Międzynarodowy zespół pod kierownictwem prof. Janusza Bujnickiego z MIBMiK, we współpracy z Consejo Superior de Investigaciones Científicas w Madrycie i Uniwersytetem Jagiellońskim w Krakowie, na łamach czasopisma „Nucleic Acids Research” (https://doi.org/10.1093/nar/gkae144) opisał wyniki badania dotyczącego czterech głównych typów betakoronawirusów, w tym śmiertelnie groźnych wirusów SARS-CoV-2 i MERS oraz wirusa OC43 wywołującego przeziębienia.

Naukowcy przeprowadzili analizę ich RNA, o których wiadomo, że liczą około 30 tysięcy nukleotydów i znacznie się od siebie różnią. Jednak w tej pracy skupiono się nie na całym genomie wirusów, ale analizie struktury przestrzennej i dynamiki około 500 nukleotydów zlokalizowanych na samym początku nici RNA, czyli wspomnianym wyżej końcu 5′, odgrywającym kluczową rolę w namnażaniu wirusów w zainfekowanych komórkach.

Łącznie zbadano końce 5′ czterech różnych koronawirusów. Użyto zaawansowanych technik biochemicznych, biofizycznych i bioinformatycznych, w tym próbkowania chemicznego, mikroskopii krioelektronowej, mikroskopii sił atomowych oraz modelowania komputerowego.

Wyniki wykazały obecność bardzo podobnych elementów strukturalnych w tym obszarze, mimo tego, że są one tworzone przez całkowicie odmienne sekwencje nukleotydowe w RNA poszczególnych betakoronawirusów.

Zdaniem autorów publikacji oznacza to, że ten krytyczny region regulacyjny ma wspólne cechy pomiędzy różnymi betakoronawirusami, co może pozwolić na celowanie w niego lekami przeciwwirusowymi o szerokim spektrum działania.

„Odkrycie to ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia podobieństw w funkcjonowaniu betakoronawirusów - mówi prof. Janusz Bujnicki. - Ustalone przez nas struktury przestrzenne w cząsteczkach RNA wirusów mogą w przyszłości przyczynić się do powstania nowych leków przeciwwirusowych”.

Specjalista podkreśla, że znaczenie tego odkrycia wykracza poza aktualne zrozumienie wirusa SARS-CoV-2, odpowiedzialnego za pandemię COVID-19, i rzuca nowe światło na molekularne mechanizmy działania wszystkich koronawirusów. (PAP)

Nauka w Polsce, Katarzyna Czechowicz

kap/ agt/