Os vírus podem roubar nosso código genético para criar novos genes de vírus humanos

Como uma cena de "Invasão dos ladrões de corpos", um vírus infecta um hospedeiro e o converte em uma fábrica para fazer mais cópias de si mesmo. Agora, os pesquisadores mostraram que um grande grupo de vírus, incluindo vírus influenza e outros patógenos graves, roubam sinais genéticos de seus hospedeiros para expandir seus próprios genomas.

Essa descoberta é apresentada em um estudo publicado hoje online e impresso em 25 de junho na Cell . O estudo colaborativo interdisciplinar foi liderado por pesquisadores do Global Health and Emerging Pathogens Institute da Icahn School of Medicine no Mount Sinai em Nova York e no MRC-University of Glasgow Centre for Virus Research no Reino Unido.

A equipe interdisciplinar de virologistas analisou um grande grupo de vírus conhecidos como vírus de RNA de cadeia negativa segmentada (sNSVs), que incluem patógenos comuns e graves de humanos, animais e plantas domesticados, incluindo os vírus influenza e o vírus Lassa (a causa febre de Lassa). Eles mostraram que, roubando sinais genéticos de seus hospedeiros, os vírus podem produzir uma riqueza de proteínas não detectadas anteriormente. Os pesquisadores os rotularam como proteínas de OVNIs (quadro de leitura a montante de Frankenstein Open), pois são codificadas pela união das seqüências hospedeira e viral. Não havia conhecimento da existência desses tipos de proteínas antes deste estudo.

Essas proteínas OVNI podem alterar o curso da infecção viral e podem ser exploradas para fins de vacina.

"A capacidade de um patógeno para superar as barreiras do hospedeiro e estabelecer a infecção se baseia na expressão de proteínas derivadas de patógenos", disse Ivan Marazzi, PhD, professor associado de microbiologia da Icahn School of Medicine e autor correspondente do estudo. "Para entender como um patógeno antagoniza o hospedeiro e estabelece a infecção, precisamos ter um entendimento claro de quais proteínas um patógeno codifica, como elas funcionam e a maneira como elas contribuem para a virulência".

Os vírus não podem construir suas próprias proteínas, portanto, precisam fornecer instruções adequadas para o maquinário que constrói proteínas nas células de seus hospedeiros. Sabe-se que os vírus fazem isso por meio de um processo chamado "captura de tampa", no qual cortam o final de uma das próprias mensagens de codificação de proteínas da célula (um RNA mensageiro ou mRNA) e depois estendem essa sequência com uma cópia de uma de seus próprios genes. Isso fornece uma mensagem híbrida para ser lida.

"Por décadas, pensamos que, quando o corpo encontra o sinal para começar a traduzir essa mensagem em proteína (um 'codão de início'), ele está lendo uma mensagem fornecida apenas pelo vírus. Nosso trabalho mostra que a sequência do hospedeiro não é calado ", disse o Dr. Marazzi.

Os pesquisadores mostram que, porque eles produzem híbridos de mRNAs hospedeiros com seus próprios genes, os vírus (sNSVs) podem produzir mensagens com códons de partida extra derivados do hospedeiro, um processo que eles chamam de "arranque rápido". Isto torna possível traduzir proteínas anteriormente não suspeitas das sequências híbridas de vírus hospedeiros. Eles mostram ainda que esses novos genes são expressos por vírus influenza e potencialmente por um grande número de outros vírus. O produto desses genes híbridos pode ser visível para o sistema imunológico e pode modular a virulência. Mais estudos são necessários para entender essa nova classe de proteínas e quais são as implicações de sua expressão difundida por muitos dos vírus de RNA que causam epidemias e pandemias.

Ed Hutchinson, PhD, autor correspondente e pesquisador do MRC-University of Glasgow Center for Virus Research, disse: "Os vírus assumem seu hospedeiro no nível molecular, e este trabalho identifica uma nova maneira pela qual alguns vírus podem se contorcer até o fim. um pouco de potencial das máquinas moleculares que estão explorando. Embora o trabalho realizado aqui se concentre nos vírus da gripe, isso implica que um grande número de espécies virais pode produzir genes anteriormente insuspeitos ".

Os pesquisadores dizem que a próxima parte de seu trabalho é entender os papéis distintos que os genes insuspeitos desempenham. "Agora sabemos que eles existem, podemos estudá-los e usar o conhecimento para ajudar na erradicação da doença", disse o Dr. Marazzi. "É necessário um grande esforço global para interromper epidemias e pandemias virais, e esses novos insights podem levar à identificação de novas maneiras de parar a infecção".

Este estudo foi apoiado por financiadores, incluindo o Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas e o Conselho de Pesquisa Médica do Reino Unido.

Fonte da história:

Materiais fornecidos pelo Hospital Mount Sinai / Escola de Medicina Mount Sinai . Nota: O conteúdo pode ser editado por estilo e duração.

Referência da revista :

1. Jessica Sook Yuin Ho, Matthew Angel, Yixuan Ma, Elizabeth Sloan, Guojun Wang, Carles Martinez-Romero, Marta Alenquer, Vladimir Roudko, Liliane Chung, Simin Zheng, Max Chang, Yesai Fstkchyan, Sara Clohisey, Adam M. Dinan e James Gibbs Robert Gifford, Rong Shen, Quan Gu, Nerea Irigoyen, Laura Campisi, Cheng Huang, Nan Zhao, Joshua D. Jones, Ingeborg van Knippenberg, Zeyu Zhu, Natasha Moshkina, Léa Meyer, Justine Noel, Zuleyma Peralta, Veronica Rezelj, Robyn Kaake, Brad Rosenberg, Bo Wang, Jiajie Wei, Slobodan Paessler, Helen M.Wise, Jeffrey Johnson, Alessandro Vannini, Maria João Amorim, J. Kenneth Baillie, Emily R. Miraldi, Christopher Benner, Ian Brierley, Paul Digard e Marta Łuksza O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de um grupo de pacientes com insuficiência cardíaca congênita em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva.A origem híbrida de genes cria proteínas quiméricas de vírus humanos durante a infecção . Cell , 2020; DOI: 10.1016 / j.cell.2020.05.035

Citar esta página :O Hospital Mount Sinai / Escola de Medicina Mount Sinai. "Os vírus podem roubar nosso código genético para criar novos genes de vírus humanos". ScienceDaily. ScienceDaily, 18 de junho de 2020. .