Опубликовано : Сен 14, 2020

Молекулы микроРНК, потенциально способные подавлять репликацию коронавирусов человека

Smart virus
Сайты связывания миРНК hsa-miR-21-3p и hsa-miR-421, которые являются общими для шести из семи коронавирусов человека. Предоставлено: Нерсисян и др. al.

Исследователи НИУ ВШЭ обнаружили молекулы микроРНК, потенциально способные подавлять репликацию коронавирусов человека, в том числе SARS-CoV-2. Оказывается, вирус использует miRNA hsa-miR-21-3p для подавления роста на первых стадиях инфекции, чтобы задержать активный иммунный ответ. Результаты исследования опубликованы в журнале PeerJ.

После того, как вирус попадает внутрь клетки, он начинает активно взаимодействовать с различными внутриклеточными молекулами. Одним из таких классов молекул являются микроРНК (миРНК), которые представляют собой небольшие РНК, основной функцией которых является регулирование экспрессии генов. При проникновении вируса miRNA начинают связывать определенные части его геномной РНК, что приводит к разрушению вирусных РНК. Такая атака может полностью остановить репликацию вируса. Однако в случаях, когда miRNA не очень «агрессивны», такие взаимодействия не уничтожают вирус, а скорее замедляют его репликацию. Этот сценарий полезен для вируса, поскольку помогает избежать быстрого иммунного ответа в клетке. А некоторые вирусы целенаправленно накапливают сайты связывания миРНК хозяина. Это становится их преимуществом: вирусы с большим количеством сайтов связывания лучше выживают и размножаются, что приводит к их эволюционному преобладанию.

Исследователи биологического и биотехнологического факультета НИУ ВШЭ Степан Нерсисян и Александр Тоневицкий вместе со студентами первого курса Нареком Енгибаряном, Александрой Горбонос, Ксенией Кирдей и Алексеем Махониным обнаружили миРНК клеток, которые способны связывать геномы коронавируса./p>

Всего существует семь типов коронавирусов человека. Четыре из них (HCoV-OC43, HCoV-NL63, HCoV-HKU1 и HCoV-229E) широко распространены и вызывают простуду, а вирусы MERS-CoV, SARS-CoV и SARS-CoV-2 могут вызывать опасную атипичную пневмонию. Исследователи обнаружили четыре семейства микроРНК человека с обнаруженными сайтами связывания со всеми рассматриваемыми вирусами.

На изображении показаны сайты связывания miRNA hsa-miR-21-3p и hsa-miR-421, которые являются общими для шести из семи коронавирусов человека.

Чтобы выяснить, как вирус может взаимодействовать с обнаруженными miRNA, исследователи проанализировали имеющиеся данные о последовательностях miRNA в легких мышей, инфицированных SARS-CoV. Они обнаружили, что инфекция приводит к 8-кратному увеличению экспрессии ранее обнаруженной miRNA hsa-miR-21-3p.

«MiRNA hsa-miR-21-3p имеет большой потенциал для связывания всех коронавирусов человека. Но после заражения SARS-CoV концентрация этой miRNA в легких сильно возрастает. Если предположить, что это механизм иммунного ответа, непонятно, почему вирус не устраняет сайты связывания с клеточными миРНК в процессе мутации. Напротив, мы видим, что вирус «накапливает» их в своем геноме в процессе эволюции — наши исследования показывают, что такие сайты присутствуют во всех коронавирусах человека и не претерпевают значительных мутаций. Мы предполагаем, что таким образом вирус использует эту миРНК для замедления своей репликации на ранних стадиях заражения, чтобы задержать активный иммунный ответ «, — сказал Степан Нерсисян.

Следующим этапом исследования команды станет экспериментальная проверка своих открытий. Исследователи также планируют изучить возможность лечебного воздействия на вирус, нацеленный на обнаруженные miRNA. В частности, они планируют определить, способно ли их искусственное введение или устранение предотвратить размножение вируса.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *