Nowe badanie prowadzone przez dr Yahaira de Tamayo-Erdóñez i dr Ninfa Rosas-García z Instituto Politécnico nacional, odkrywa, jak niektóre elementy RNA w wirusie SARS-COV-2 zmieniają zmutować. Badanie, opublikowane w bieżących problemach w biologii molekularnej, wykorzystano zaawansowane modele komputerowe do zbadania określonych struktur RNA, takich jak pętle i węzły, które są kluczowe dla zdolności wirusa do rozmnażania się.
Dr Yahaira de Tamayo-Erdóñez i dr Ninfa Rosas-García stwierdzili, że te elementy RNA, znane jako „elementy cis”, odgrywają istotną rolę w kontrolowaniu sposobu działania wirusa, w tym zdolności do kopiowania i produkcji białek. Badając te elementy w różnych wariantach wirusa, odkryli, że struktury te są elastyczne i elastyczne, umożliwiając wirusowi zmianę w sposób, który pomaga mu uniknąć układu odpornościowego. Jak wyjaśnił dr Tamayo-Erdóñez: „Elastyczność tych struktur RNA pomaga wirusowi dostosować się i przetrwać, dlatego ich zrozumienie może zapewnić cenne informacje na temat rozwoju zabiegów”.
Elementy CIS znajdują się w ważnych sekcjach genomu wirusa i są odpowiedzialne za wiele krytycznych procesów. Naukowcy skupili się na tych strukturach w różnych regionach genomu SARS-COV-2 i stwierdzili, że odgrywają kluczową rolę w zdolności wirusa do ewolucji. Dr Rosas-García dodał: „Te struktury RNA są nie tylko zachowane, ale także w sądzą sekwencję, co pozwala wirusowi kontynuować adaptację i pozostanie poważnym zagrożeniem”.
Kolejnym celem badania była specyficzna struktura RNA o nazwie S2M, zlokalizowana w regionie genomu wirusa, który wpływa na sposób oddziaływania wirusa z gospodarzem. Ta struktura ewoluowała wraz z wirusem, pomagając uniknąć wykrycia przez układ odpornościowy. Warianty takie jak Omikron i ERIS wykazały zmiany w strukturze S2M, co sugeruje, że te zmiany mogły przyczynić się do ich szybkiego rozprzestrzeniania się i zdolności do unikania odporności. Możliwość dostosowania tej struktury jest ważnym obszarem przyszłych badań, ponieważ celowanie w nią może być potencjalną strategią opracowywania zabiegów, które zatrzymują wirusa na jego torach.
Aby lepiej zrozumieć, jak zmieniają się te struktury RNA, zespół używał programów komputerowych do przewidywania swoich kształtów. Odkryli, że stabilność tych struktur, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania wirusa, różniła się w zależności od różnych wariantów wirusa. Te niewielkie zmiany mogą wpływać na to, jak łatwo wirus może się powtórzyć i rozprzestrzeniać. Jak zauważył dr Rosas-García, „nawet niewielkie różnice w tych strukturach mogą prowadzić do znacznych zmian w zachowaniu wirusa, potencjalnie wyjaśniając, dlaczego niektóre warianty są bardziej zaraźliwe niż inne”.
Wyniki badania podkreślają znaczenie tych ewoluujących struktur RNA w zrozumieniu zachowania wirusa. Dr Tamayo-Eordóñez zauważył, że celowanie w te struktury może oferować nowe sposoby walki z wirusem, mówiąc: „Koncentrując się na tych kluczowych elementach, szczególnie strukturach, takich jak Pseudoknot i S2M, możemy być w stanie opracować terapie blokujące zdolność wirusa odtwarzać i rozprzestrzeniać. ”
Badanie to otwierają nowe możliwości leczenia COVID-19 i dostarcza kluczowych informacji o tym, jak dostosowuje się wirus. Dzięki tym spostrzeżeniom naukowcy mogą pracować nad opracowaniem bardziej skutecznych metod leczenia, które mogą nadążyć za szybką ewolucją wirusa.
Referencje dziennika
Tamayo-Eordóñez, Y. d. J., Rosas-García, NM i in. „Genomowa strategia ewolucji w linii SARS-COV-2 B: koewolucja elementów CIS”. Curr. Problemy mol. Biol., 2024, 46, 5744–5776. Doi: https://doi.org/10.3390/cimb46060344
O autorach
Dr Yahaira de Jesús Tamayo Ordóñez jest wiodącym badaczem w dziedzinie biotechnologii, z solidnym pochodzeniem akademickim i karierą, od najnowocześniejszych badań po tworzenie innowacyjnych rozwiązań dla zdrowia, zrównoważonego rozwoju i problemów środowiskowych. Z dwoma pobytami podoktorancką na autonomicznym Uniwersytecie Coahuila i Centrum Biotechnologii Genomowej Narodowego Instytutu Politechnicznego, skonsolidowała swoje doświadczenie w mikroewolucji i biomedycznej biotechnologii, w obszarach, w których rozwiązuje wyzwania Meksyku poprzez podejście wspólne i interdyscyplinarne. Jej członkostwo w krajowym systemie naukowców (SNI), National Society of Biotechnology and Engineering (Sonabiin) oraz jej współzałożycielstwo Microenterprise Innovación BioteCnología do (Inbioto) pokazują swoje zaangażowanie w badania akademickie i transferu technologii i innowacji. Od października 2022 r. Dr Tamayo brał udział w kompleksowym projekcie badającym ewolucję koronawirusa SARS-COV-2, szukając możliwych leków przeciwdziałających jego skutkom. Praca ta ma kluczowe znaczenie dla opracowania zaawansowanych podejść do wykrywania i dostępnej diagnozy nowych wariantów, co jest istotnym aspektem przewidywania i łagodzenia wpływu przyszłych pandemii.
Dr. Ninfa M. Roses-Garchia kieruje laboratorium biotechnologii środowiska w CBG-IPN w Reynosa, Tamp., Meksyk. Posiada doktorat z nauk biotechnologii od UANL. Jej badania koncentrują się na kontroli biologicznej szkodników owadów i badaniu mikroorganizmów z degradującymi zdolnościami dla produktów ksenobiotycznych. W latach 2010–2014 pełniła funkcję dyrektora CBG, a później uczyniła rok naukowy w Agrilife Research Center na Texas A&M University w celu poprawy i oporu wobec szkodników wapiennych wapna. Dr Rosas pełnił funkcję menedżera technicznego różnych projektów badawczych z finansowaniem wewnętrznym i zewnętrznym, a także kierował różnymi tezami studiów licencjackich, magisterskich i doktoranckich. Opublikowała 69 artykułów badawczych w indeksowanych czasopismach i kilku rozdziałach książek i pełniła funkcję redaktora międzynarodowej książki. Dr Rosas współpracuje za granicą, głównie w Stanach Zjednoczonych i Indiach. Obecnie dr Rosas kontynuuje pracę nad biologiczną kontrolą szkodników owadów, które atakują uprawy o znaczeniu gospodarczym dla kraju, a także koncentruje się na badaniu i produkcji wtórnych metabolitów wytwarzanych przez grzyby i bakterie w celu ustalenia ich entomopatogennych, biodegradacji i przeciwdrobnoustrojowych możliwości dla dla zdolności przeciwrobńczych dla Rozwój produktów, które wpływają na korzyść rolnictwa i środowiska.
