Skip to content

Českým vědcům se podařil průlomový objev v oboru virologie

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

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.

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.

blank
Za dalšími důležitými experimenty, které pochází z výzkumné skupiny strukturní virologie Pavla Plevky, stojí Liya Mukhamed, Michaela Procházková a Karel Škubník. Foto: CEITEC

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.

blank
Tento výzkum byl financován Grantovou agenturou České republiky a projekty podporovanými Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy. Foto: CEITEC

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.

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.

blank
Výsledky jejich výzkumu uveřejnil odborný časopis Americké chemické společnosti (American Chemical Society) ACS Nano (IF 15.8). Foto: CEITEC

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.

Foto: Úvodní foto: CEITEC
Právě v prodeji
reklama
Sdílej!
Komentáře
Další články z rubriky Věda a technika
Zobrazit více …

Nenechte si ujít další zajímavé články

SpaceX a pizza: Bývalý zaměstnanec Muskovy společnosti vyvinul speciálního robota-pizzaře
21stoleti.cz

SpaceX a pizza: Bývalý...

Jistý Benson Tsai, který v minulosti působil...
Vyrazíte na letošní festival Berlinale? Pak uvidíte i českou komedii!
epochanacestach.cz

Vyrazíte na letošní festival...

Mezinárodní filmový...
Jaké je skutečné tajemství jejího mladistvého vzhledu?
nasehvezdy.cz

Jaké je skutečné tajemství...

Navzdory tomu, že JANA ŠVANDOVÁ...
Noreen Renier: Ze skeptičky kartářkou, která řeší zločiny
enigmaplus.cz

Noreen Renier: Ze skeptičky...

Dlouho byla zatvrzelou skeptičkou se silným...
Přírodnější praní: Raději bez vůně?
panidomu.cz

Přírodnější praní: Raději bez...

Zvykli jsme si, že čerstvě vyprané prádlo...
Ona plánovala dítě, on si už užíval jinde
nasehvezdy.cz

Ona plánovala dítě, on si už...

Mluvilo se o nich jako...
Houbový štrúdl
tisicereceptu.cz

Houbový štrúdl

Oblíbenější jídlo na oslavu? Snad ani...
Mají vědci důkazy o existenci Babylonské věže?
enigmaplus.cz

Mají vědci důkazy o existenci...

Podle výzkumu publikovaném v roce 2017 mají mít vědci...
Loď pro sportovní nadšence
rezidenceonline.cz

Loď pro sportovní nadšence

Dominantou neobvyklé výletní lodi Scarlet Lady (tedy...
Vědci v místech, kam dopadly meteority, našli záhadné rostliny. Pocházejí z vesmíru?
epochalnisvet.cz

Vědci v místech, kam dopadly...

Před deseti lety byly nedaleko amerického...
Zimní péče o rty s Klarou Rott
iluxus.cz

Zimní péče o rty s Klarou Rott

Mráz, ledový vítr, rychlé přechody ze zimy do...
Svou lásku jsem nalezla v závěji
skutecnepribehy.cz

Svou lásku jsem nalezla v...

Setkání s mým mužem bylo takové...