Как вирус денге заражает своих комаров и людей-хозяев

Вирусные инфекции, переносимые комарами, которые когда-то были ограничены тропическими регионами, распространяются. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, вирусом денге ежегодно заражаются до 400 миллионов человек во всем мире, и для лечения этой болезни не существует доступных методов лечения, сообщает «phys.org».

Теперь исследование, проведенное Институтом медицинских исследований Стоуерса, выявило удивительные стратегии того, как денге и сотни других вирусов реплицируются в своих хозяевах, что может помочь в разработке новых противовирусных методов лечения и вакцин.

Исследование показывает, что геном вируса денге использует менее эффективные кодоны, или «словарь», для производства собственных белков, используя механизмы хозяина для репликации и распространения.

Кодон — это последовательность из трех нуклеотидов, или «слов» в генетическом коде, которые помогают производить белки.
Теперь, когда мы знаем, что используют вирусы денге и другие вирусы, когда они заражают наши клетки, у ученых есть ключи к тому, как они могут помочь предотвратить эти смертельные заболевания.

«Во время инфекции клетки-хозяева и вирусные захватчики находятся в состоянии войны», — объясняют авторы. «Как и при создании оружия, и вирусы, и клетки должны создавать белки, чтобы сражаться и защищаться».

Вирус денге нуждается в белках, закодированных в его одноцепочечном РНК-геноме, для размножения, но вирус не может производить их самостоятельно. Вирус должен использовать механизм производства белка клетки-хозяина, поэтому исследователи предположили, что вирус денге будет использовать кодоны или «словарь», похожий на словарь комаров и людей.

«Генетический код универсален для всех живых организмов и содержит 64 кодона, трехнуклеотидных «слова» РНК, которые определяют аминокислоты, из которых состоят белки», — говорит команда.

«Мы были удивлены, обнаружив, что вирус денге преимущественно использует менее эффективные кодоны хозяина, возможно, в качестве стратегии уклонения от противовирусного ответа хозяина», — сказали ученые.

«Вирусы накапливают мутации во время заражения своих хозяев. Мы были удивлены, обнаружив, что мутации в геноме вируса денге в сторону этих менее эффективных кодонов увеличивают приспособленность вируса денге как в клетках комаров, так и в клетках человека», — сказал Райан Макнамара, аналитик по биоинформатике в лаборатории Баццини, чей вклад был ключевым в этой работе.

Команда проанализировала сотни других вирусов, заражающих человека, и обнаружила, что многие из них, включая ВИЧ и SARS-CoV-2.

Они развили «неэффективный» геном в качестве стратегии использования ресурсов клетки-хозяина таким образом, чтобы принести пользу вирусу. Консервативное предпочтение среди вирусов имеет значение не только для понимания того, как вирусы эволюционируют, но и для понимания того, как отношения между хозяином и патогеном меняются с течением времени.

Центры по контролю и профилактике заболеваний сообщили, что случаи лихорадки денге удвоились по сравнению с прошлым годом в Северной и Южной Америке, и предупреждают о повышенном риске заражения в США.