Studiul evidențiază structura fundamentală a virusului Borna, asociat cu afecțiuni letale
Cazurile de infecție cu virusul bolii Borna 1, sau BoDV-1, sunt extrem de rare la oameni, dar pentru cei care dezvoltă boala, rezultatul este sever, aproape întotdeauna provocând encefalită fatală sau inflamație a creierului.
Acest virus zoonotic face parte din ordinul Mononegavirales, care include virusuri letale responsabile pentru boli precum Ebola, rujeola și rabia.
Complexul nucleoproteină-ARN din aceste virusuri protejează ARN-ul genomic și susține sinteza ARN-ului viral, astfel că înțelegerea structurii acestui complex este esențială pentru țintirea replicării virale. Caracterizarea structurală a fost realizată pentru mai multe familii de mononegavirusuri care infectează mai frecvent oamenii, dar informațiile detaliate despre familia Bornaviridae nu au fost explorate suficient.
După cercetările anterioare privind complexe nucleoproteină-ARN ale virusului Ebola, o echipă de cercetători de la Universitatea Kyoto, Universitatea Dentală Osaka și Universitatea Metropolitană Osaka a recunoscut această întrebare cheie nerezolvată și a colaborat pentru a o aborda.
Bornavirusurile sunt mai puțin cunoscute decât multe alte virusuri ARN umane, totuși ele reprezintă ultimul caz major nerezolvat pentru analiza structurală a nucleoproteinei-ARN printre mononegavirusurile care infectează oamenii. Încercarea de a închide această lacună de lungă durată și de a conecta biologia structurală cu funcția virologică a fost o motivație principală pentru echipa noastră.
Utilizând microscopie electronică criogenică, cercetătorii au obținut imagini de înaltă rezoluție ale complexelor nucleoproteină-ARN BoDV-1 și au efectuat clasificări computaționale pentru a separa și reconstrui diferitele stări de asamblare ale fiecărui complex din eșantion. Apoi, au folosit teste funcționale și mutaționale pentru a evalua rolul reziduurilor nucleoproteinei-ARN în sinteza și asamblarea ARN-ului viral.
Rezultatele au oferit echipei prima descriere structurală detaliată a complexului nucleoproteină-ARN din familia Bornaviridae. Observațiile lor au relevat structura tridimensională a acestui complex, arătând asamblări sub formă de inel și legătura ARN-ului viral în șanțul interior. De asemenea, au descoperit că fiecare subunitate a nucleoproteinei poate acomoda opt nucleotide ARN, sugerând un mod de legare distinct față de cele raportate pentru alte virusuri înrudite.
Cercetătorii au fost surprinși să observe că mutațiile care afectează legătura cu ARN-ul perturbă sinteza ARN-ului viral, însă asamblările nucleoproteinei pot să se formeze chiar și fără ARN. Împreună, aceste descoperiri sugerează un model incremental în care asamblarea nucleoproteinei și angajarea ARN-ului sunt procese separate, dar coordonate.
Această cercetare oferă un cadru molecular pentru o comparație sistematică a arhitecturii nucleoproteină-ARN a Bornaviridae alături de cea a altor mononegavirusuri și susține întrebări mai largi despre principiile care guvernează interacțiunile nucleoproteină-ARN. De asemenea, pune bazele unor studii viitoare antivirale care vizează replicarea virală prin intermediul interacțiunilor nucleoproteină-ARN.
Următorii pași ai echipei includ analiza complexelor derivate din celule infectate, precum și cele cu segmente mai lungi de ARN. De asemenea, aceștia plănuiesc să integreze analize structurale și abordări biochimice pentru a observa stările intermediare de formare a complexelor și a le compara cu cele ale virusurilor înrudite.
