Los virus dependen de las células huésped para la replicación, pero ¿cómo induce un virus a su huésped a transcribir su propia información genética junto con la del virus, produciendo así virus hijos? Durante décadas, los investigadores han estado estudiando un tipo de bacteriófago conocido como 'lambda"para tratar de encontrar una respuesta a esta pregunta. Utilizando microscopía crioelectrónica de alta resolución, un grupo de investigación de Charité - Universitätsmedizin Berlin ha descifrado con éxito este proceso. Sus hallazgos han sido publicados en célula molecular .
Sin host, sin virus. Si bien es cierto que los virus son capaces de propagarse al sobrevivir fuera de un host, necesitan un host para la replicación. Los virus carecen del complejo aparato necesario para la transcripción de información genética y su posterior traducción a un nuevo viruscomponentes. Es por eso que todos los virus necesitan acceso a la infraestructura molecular de una célula huésped. Durante décadas, los investigadores han estado estudiando las formas en que los virus explotan con éxito las funciones del huésped. Sus esfuerzos se han centrado en los 'bacteriófagos', virus que dependen de los huéspedes bacterianos.para la replicación. Uno de los más intensamente estudiados y mejor caracterizados es el 'fago lambda'.
Investigaciones anteriores habían demostrado que el fago lambda introdujo su propia información genética en la de su huésped, insertándola en un sitio específico en el genoma del huésped. La 'ARN polimerasa', un complejo proteico responsable de transcribir información genética, normalmente dejaría de leeresta información al final del gen bacteriano ignoraría cualquier gen viral insertado detrás de él. El virus utiliza un truco que evita que la ARN polimerasa termine el proceso de transcripción: introduce 'lambda-N' λN, una proteína pequeña quese adhiere a la ARN polimerasa del huésped y lo obliga a continuar la transcripción de los genes virales. Hasta ahora, y a pesar de los intensos esfuerzos, los investigadores no habían podido identificar cómo esta pequeña proteína puede lograr tal hazaña. Un equipo de investigadores con sede en Berlín ahorahan podido visualizar la estructura 3D del complejo ARN polimerasa-λN usando imágenes de alta resolución, lo que les permite proporcionar una explicación detallada de esta 'explotación viral'.
Para su estudio, los investigadores de Charité trabajaron con colegas de la Freie Universität Berlin y el Instituto Max Planck de Genética Molecular. Comenzaron produciendo los componentes individuales de este gran complejo de proteínas por separado. Después de volver a ensamblar los componentes, colocaron el complejo resultante enuna delgada película de agua y la congeló. Mediante microscopía crioelectrónica, los investigadores tomaron un total de 700,000 imágenes del complejo de proteínas desde varios ángulos, usándolas para calcular su estructura 3D ". La naturaleza de esta estructura nos dijo que el pequeñoLa proteína? N viral sella las dos mitades de la ARN polimerasa, evitando que se desmorone una vez que alcanza la señal de parada al final del gen bacteriano ", explica uno de los primeros autores del estudio, Ferdinand Krupp, quien es doctorestudiante del Instituto de Física Médica y Biofísica de Charité. "Debido a esto, la ARN polimerasa continúa transcribiendo incluso una vez que llega a los genes virales. Una vez que todo el viLos genes ral se han leído, luego se utilizan como un modelo para crear virus hijos, lo que significa que el virus ha logrado su objetivo ", dice el biofísico.Agrega: "Nuestros datos también explican muchos de los resultados individuales registrados durante cinco décadas de investigación. Tomados en conjunto, estos hallazgos pueden contribuir al desarrollo de nuevos fármacos antibacterianos".
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Materiales proporcionado por Charité - Universitätsmedizin Berlín . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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