Блокирование одного фермента полностью останавливает способность вируса простого герпеса-1 (HSV-1) изменять человеческий геном и может стать новой стратегией борьбы с инфекцией.
Исследователи из Центра геномной регуляции в Барселоне обнаружили, что вирус «переписывает» структуру генома, чтобы получить доступ к наиболее полезным для своего размножения участкам. Для этого он захватывает клеточные механизмы, включая РНК-полимеразу II — фермент, который в норме отвечает за синтез человеческих белков.
Для наблюдения за процессом ученые применили микроскопию сверхвысокого разрешения (до 20 нм — это в 3500 раз меньше толщины человеческого волоса) и метод Hi-C, позволяющий видеть взаимодействие участков ДНК внутри ядра клетки. Эти технологии помогли проследить, как вирус создает собственные «репликационные фабрики» внутри зараженного ядра.
Уже через час после заражения HSV-1 перенаправляет полимеразу для производства собственных белков. За ней следуют два других белка — топоизомераза I (отвечающая за снятие напряжения в ДНК) и когезин (структурный элемент генома). Через три часа значительная часть этих белков покидает гены человека, а работа по считыванию ДНК практически останавливается. В результате хроматин — структура, в которой хранится ДНК, — сжимается и теряет до 70% своего объема.
Ключевым открытием стало то, что подавление активности фермента топоизомеразы I полностью блокирует способность вируса к перестройке генома. «В клеточной культуре ингибирование этого фермента останавливало инфекцию еще до того, как вирус успевал создать хотя бы одну новую частицу», — рассказала профессор ICREA Пиа Косма, соавтор исследования.
Простой герпес 1 типа — один из самых распространенных вирусов: им заражены почти 4 млрд человек по всему миру. У двух из трех людей до 50 лет он присутствует в организме. Чаще всего инфекция протекает бессимптомно или вызывает обычный герпес на губах. Однако в редких случаях она может привести к тяжелым осложнениям, включая слепоту и опасные для жизни состояния у новорожденных и людей с ослабленным иммунитетом.
Иллюстрация на обложке: Metju12, Public domain, via Wikimedia Commons
