A descoberta da forma do genoma SARS-CoV-2 após a infecção pode informar novos tratamentos COVID-19
Cientistas de Cambridge e da Universidade Justus-Liebig, Alemanha, descobriram como o genoma do SARS-CoV-2 - o coronavarus que causa o COVID-19 - usa o origami do genoma para infectar e replicar com sucesso dentro das células hospedeiras.
Coronavarus - Crédito: Pete Linforth no Pixabay
Agora que entendemos essa rede de conectividade, podemos comea§ar a projetar maneiras de direciona¡-la de forma eficaz com a terapaªutica
Dr. Omer Ziv
SARS-CoV-2 éum dos muitos coronavarus. Todos compartilham a característica de ter o maior genoma de RNA de fita simples da natureza. Esse genoma contanãm todo o ca³digo genanãtico de que o varus precisa para produzir proteanas, escapar do sistema imunológico e se replicar dentro do corpo humano. Muitas dessas informações estãocontidas na estrutura 3D adotada por esse genoma de RNA quando ele infecta as células. Â
Os pesquisadores dizem que a maioria dos trabalhos atuais para encontrar drogas e vacinas para COVID-19 estãofocada em alvejar as proteanas do varus. Como a forma da molanãcula de RNA écratica para sua função, direcionar o RNA diretamente com drogas para interromper sua estrutura bloquearia o ciclo de vida e interromperia a replicação do varus.
Em um estudo publicado hoje na revista Molecular Cell , a equipe descobriu toda a estrutura do genoma SARS-CoV-2 dentro da canãlula hospedeira, revelando uma rede de interações RNA-RNA que abrangem seções muito longas do genoma. Diferentes partes funcionais ao longo do genoma precisam trabalhar juntas, apesar da grande distância entre elas, e os novos dados estruturais mostram como isso éfeito para permitir o ciclo de vida do coronavarus e causar doena§as.
“O genoma de RNA dos coronavarus écerca de três vezes maior do que um genoma de RNA viral comum - éenormeâ€, disse o autor principal, Dr. Omer Ziv, do Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute da Universidade de Cambridge.
Ele acrescentou: “Os pesquisadores propuseram anteriormente que as interações de longa distância ao longo dos genomas do coronavarus são craticas para sua replicação e para a produção de proteanas virais, mas atérecentemente não tanhamos as ferramentas certas para mapear essas interações por completo. Agora que entendemos essa rede de conectividade, podemos comea§ar a projetar maneiras de direciona¡-la de forma eficaz com a terapaªutica. â€
Em todas as células, o genoma contanãm o ca³digo para a produção de proteanas especaficas, que são feitas quando uma ma¡quina molecular chamada ribossomo corre ao longo do RNA lendo o ca³digo atéque um 'sinal de parada' diga para ele terminar. Nos coronavarus, existe um local especial onde o ribossomo para apenas 50% das vezes em frente ao sinal de parada. Nos outros 50% dos casos, uma forma única de RNA faz o ribossomo pular o sinal de parada e produzir proteanas virais adicionais. Ao mapear essa estrutura de RNA e as interações de longo alcance envolvidas, a nova pesquisa revela as estratanãgias pelas quais os coronavarus produzem suas proteanas para manipular nossas células.Â
“Na³s mostramos que as interações ocorrem entre seções do RNA SARS-CoV-2 que estãoa distâncias muito longas, e podemos monitorar essas interações a medida que ocorrem durante a replicação inicial do SARS-CoV-2â€, disse a Dra. Lyudmila Shalamova, uma pesquisador principal da Universidade Justus-Liebig, Alemanha.
O Dr. Jon Price, pa³s-doutorando associado no Gurdon Institute e co-lider deste estudo, desenvolveu um site interativo de acesso aberto e gratuito que hospeda toda a estrutura de RNA do SARS-CoV-2. Isso permitira¡ que pesquisadores em todo o mundo usem os novos dados no desenvolvimento de drogas para atingir regiaµes especaficas do genoma do RNA do varus.
O genoma da maioria dos varus humanos éfeito de RNA, e não de DNA. Ziv desenvolveu manãtodos para investigar essas interações de longo alcance em genomas de RNA virais dentro das células hospedeiras, em um trabalho para entender o genoma do varus Zika. Isso provou ser uma base metodola³gica valiosa para a compreensão do SARS-CoV-2.Â
Esta pesquisa éum estudo colaborativo entre o grupo do Professor Eric Miska do Instituto Gurdon e Departamento de Genanãtica da Universidade de Cambridge, e o grupo do Professor Friedemann Weber do Instituto de Virologia da Justus-Liebig University, GieaŸen, Alemanha. Os autores agradecem o apoio do Departamento de Bioquímica da Universidade de Cambridge, que disponibilizou laboratórios especializados para a realização de parte desta pesquisa.
O trabalho foi financiado pelo Cancer Research UK, Wellcome e Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).Â