Впервые раскрыто, как геном конденсируется внутри вируса

Учёные из Хельсинкского университета в сотрудничестве с Оксфордским университетом впервые расшифровали, как геном вируса конденсируется внутри его капсида.

«Мотивацией исследования было углубление нашего базового понимания репликации вирусов, но в долгосрочной перспективе это может помочь в борьбе с вирусными заболеваниями», — говорит руководитель проекта, адъюнкт-профессор Юха Хуйсконен из Хельсинкского института наук о жизни (HiLIFE).

Прорывные результаты были достигнуты с помощью криогенной электронной микроскопии — метода, который в последние годы произвел революцию в структурной биологии.

Используя мощные электронные микроскопы, команда сделала десятки тысяч изображений высокоочищенных вирусов. Изображения были объединены в трёхмерные модели, позволив учёным не только увидеть белки, из которых состоит оболочка вируса, но и впервые проследить за нуклеиновой кислотой генома внутри белковой оболочки. Было обнаружено, что геном образует жидкий кристалл — высококонденсированное и упорядоченное состояние вещества, которое при этом остаётся текучим.

«Степень конденсации поразительна. Для иллюстрации: если бы вирус был размером с гимнастический мяч, а вирусный геном — толстой пеньковой верёвкой, то внутри мяча было бы упаковано почти 70 метров такой верёвки», — говорит Хуйсконен.

Текучесть генома может быть необходима для экспрессии вирусных генов в тесном пространстве капсида, но остаётся открытым вопрос, как геном вируса не запутывается в этом процессе. В последующем исследовании команда намерена решить именно этот вопрос.

«Вирусные частицы — это молекулярные машины, которые можно «включить», добавив им правильные химические соединения», — объясняет Минна Поранен, университетский лектор с факультета биологических и экологических наук Хельсинкского университета.

«Когда вирусы выполняют свою работу, их можно наблюдать в разных состояниях. Таким образом мы можем получить ещё лучшее понимание того, как функционируют эти удивительные наномашины», — добавляет Хуйсконен.

Исследование опубликовано в журнале Nature.