Ученые впервые составили структурный атлас самого распространенного вируса кишечника человека

Исследователи из APC Microbiome Ireland (APC) в сотрудничестве с учеными из Йоркского университета завершили создание первого в истории структурного атласа крассвируса (также известного как crassvirales, бактериофаг, crass-подобный фаг) — наиболее многочисленной группы вирусов в кишечнике человека, которая может играть важную роль в формировании микробиома, влияя на здоровье и болезни.

Впервые ученые вырастили крассвирус в лаборатории и разработали детальную атомную структуру этого кишечного вируса. Считается, что эти вирусы играют роль в формировании состава и функциональности человеческого микробиома. Возможность выращивать их в лаборатории вместе с этим новым структурным атласом облегчит исследования их роли в функциональности микробиома и здоровье человека. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Ключевые прорывы включают:

• Выявление наличия множества грузовых белков, переносимых вирусом, включая белок, который занимает как головку, так и хвост вируса. Это открытие позволило команде предсказать механизм, с помощью которого вирус вводит свою ДНК в бактериальную мишень.
• Обнаружение новой белковой укладки, которая действует как «привратник», контролируя, что транспортируется внутрь и наружу вирусной частицы.
• Возможность присвоить функции вирусным генам, которые до сих пор обозначались как гипотетические.

Профессор Колин Хилл, соавтор исследования: «Эти вирусы, вероятно, самые многочисленные биологические объекты, связанные с человеком, и тем не менее мы узнали о них менее десяти лет назад, так что все это довольно ново и очень интересно... Выращивание вируса — это крупная веха и прорыв в исследованиях. По сути, вы должны уметь его вырастить, чтобы его узнать».

Андрей Н. Шкопоров, соавтор исследования в APC: «Это исследование подчеркивает, почему все еще важно прилагать усилия для изучения вирусов в лаборатории. Мы можем многое узнать из секвенирования ДНК и вычислительной биологии, но чтобы полностью понять вирус и проинформировать будущие эксперименты, его действительно нужно вырастить в лаборатории».

Изначально ученые знали о существовании крассвируса только из анализа последовательностей ДНК, полученных из образцов кишечника. Крупный прорыв был достигнут в 2018 году, когда команда ученых из APC Microbiome Ireland и Школы микробиологии UCC впервые вырастила представителя крассвируса. Это позволило им сотрудничать с профессором Фредом Антсоном и доктором Оливером Бэйфилдом из Йоркского университета для дальнейшего изучения вируса с помощью технологии крио-ЭМ (крио-электронной микроскопии), чтобы всесторонне картировать 1440 белков, из которых состоит вирусная частица.

Профессор Джон Ф. Краян, вице-президент UCC по исследованиям и инновациям: «Поздравляю профессоров Колина Хилла и Андрея Шкопорова с этим последним важным исследованием из APC, которое обеспечивает детальное картирование структуры и функции крассвирусов и, в сочетании со сравнительным анализом последовательностей, позволяет нам присвоить функции большинству ранее не охарактеризованных белков, участвующих в сборке вириона и заражении».