Tým vědců pod vedením Roberta Váchy z institutu CEITEC Masarykovy univerzity (MU) si připisuje na své konto další důležitý objev.
Vědci zkombinovali své know-how v oboru virologie a počítačových simulací a podařilo se jim popsat, jak probíhá uvolňování genetické informace z virových částic.
![Všechny simulace a jejich analýzy vedoucí k tomuto objevu provedl talentovaný doktorand Lukáš Sukeník z výzkumné skupiny Roberta Váchy. Foto: CEITEC](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2021/12/viry-2-768x512.jpg)
Popsali hned několik způsobů uvolňování virového genomu a dokázali určit, jak vlastnosti virových částic určují způsob uvolňování.
Viry na denní bázi
V dnešní době myslíme na viry téměř denně. Zajímáme se ale zejména o symptomy virových infekcí, které nás trápí, když máme chřipku, rýmu nebo třeba covid-19. Vědci se ale nejvíce zajímají o to, co se děje v našem těle, když vir zaútočí.
![](https://rfapi.digicon.cz/img/logo/rf-hobby.cz.small.jpg)
Když potřebujeme porazit nepřítele, musíme přesně vědět, jakým způsobem útočí. Na buněčné úrovní se virová infekce projevuje množením viru v napadených buňkách, jejich smrtí a následnou infekcí zdravých buněk.
Pro začátek virové infekce musí viry nejprve proniknout do buněk a v nich uvolnit svou genetickou informaci.
![Za dalšími důležitými experimenty, které pochází z výzkumné skupiny strukturní virologie Pavla Plevky, stojí Liya Mukhamed, Michaela Procházková a Karel Škubník. Foto: CEITEC](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2021/12/viry-3-768x513.jpg)
Výzkumný tým z centra CEITEC se zaměřil na popis průběhu uvolňování genetické informace (genomu/RNA) z virových částic a na to, jak vlastnosti virových částic určují způsob uvolňování.
Experimentálně zachycené struktury tohoto procesu, které byly známy doposud, naznačovaly různé způsoby uvolňováni genomu z viru. Nebylo ale jasné, proč různé viry uvolňují svůj genom různými způsoby a jakými mechanismy toho dosahují.
Kde je genom?
Z počátku vědci předpokládali, že virová genetická informace uniká pomalu skrze mezery v ochranném obalu zvaném virová kapsida. Ovšem existují i kapsidy bez mezer, které přesto umožňují uvolnění genetické informace.
„Naše nedávné výsledky ukázaly, že virové kapsidy se mohou rozevřít, a genom by tak mohl unikat rychle.
V této publikaci jsme ukázali, že obě cesty jsou možné a podařilo se nám objasnit, jak fyzikální vlastností kapsidy určí, který ze způsobů uvolňování genomu z viru bude ten hlavní,“ popisuje první autor studie Lukáš Sukeník z výzkumné skupiny Roberta Váchy.
![Tento výzkum byl financován Grantovou agenturou České republiky a projekty podporovanými Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy. Foto: CEITEC](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2021/12/viry-4-768x511.jpg)
„Pokud pochopíme, jak se genom uvolňuje z viru na molekulární úrovni, můžou jiné výzkumné týmy tento poznatek využít k vývoji antivirotik. Například takových, které by přichycením na virovou kapsidu zabránily nebo ztížily uvolnění virového genomu do buněk.
![](https://rfapi.digicon.cz/img/logo/rf-hobby.cz.small.jpg)
Navíc lze tyto znalosti využít i při cílené dopravě nových léčiv do buněk pomocí kapsid podobných virům, které by mohly zvýšit účinnost léčiva a zároveň snížit jeho vedlejší účinky,“ objasňuje Robert Vácha význam svého objevu pro společnost.
Unikátní poznatky
„Tyto poznatky získal výzkumný tým díky kombinaci počítačových simulací a technologie kryo-elektronové mikroskopie. Výzkumná skupina Pavla Plevky zajistila pomocí elektronového mikroskopu unikátní snímky virů přesně v momentu úniku jejich genomu.
„Elektronové mikroskopy však nedokážou zachytit dynamiku uvolnění genomu z viru,“ vysvětluje strukturní virolog Pavel Plevka, jehož výzkumná skupina se na objevu podílela.
![Výsledky jejich výzkumu uveřejnil odborný časopis Americké chemické společnosti (American Chemical Society) ACS Nano (IF 15.8). Foto: CEITEC](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2021/12/viry-5-768x511.jpg)
„Proto jsme vyvinuli nový počítačový model viru na základě struktur určených elektronovou mikroskopií.
Následné simulace uvolnění genomu doplnily snímky z elektronového mikroskopu o časový průběh, a navíc odhalily různé možné způsoby otevření virové kapsidy.
Díky změnám v modelu kapsidy jsme určili vliv různých fyzikálních vlastností kapsidy na způsob úniku genetické informace,“ doplňuje Robert Vácha.