freepik.com
Международный научный коллектив из США, Китая и Германии выявил ранее неизвестный защитный механизм человеческого организма, при котором инфицированные клетки распознают вирусную атаку по формированию необычных левозакрученных РНК-структур и запускают программу самоликвидации до начала массового размножения возбудителя.
Вирусные частицы научились виртуозно подавлять клеточную оборону, перехватывая контроль над внутренними процессами для собственного воспроизводства. Возбудители гриппа и герпеса первого типа, провоцирующего характерные кожные высыпания, научились блокировать финальную стадию генной активности — процесс завершения синтеза РНК-молекул, называемый терминацией транскрипции.
Подобное вмешательство порождает избыточно протяжённые РНК-цепочки, непригодные для дальнейшего превращения в белковые структуры. Результатом становится подавление антивирусного ответа и формирование благоприятной среды для тиражирования патогенов.
Публикация в журнале Nature демонстрирует способность человеческих клеток противостоять данной вирусной тактике. Биологические структуры распознают сбой в завершении транскрипции как тревожный сигнал и активируют механизм самоликвидации прежде, чем возбудитель успевает размножиться, что блокирует распространение инфекционного процесса на начальной стадии.
Специалисты из Филадельфии, Чарлстауна, Чэнду и Ганновера установили: удлинённые РНК-молекулы принимают специфическую конфигурацию, формируя левозакрученные двухцепочечные спирали, обозначаемые как Z-РНК. Подобные нетипичные образования идентифицируются клеточным протеином ZBP1, запуская управляемую клеточную гибель.
Примечательно, что Z-РНК формируются преимущественно в сегментах аномальных молекул, происходящих из следов прежних вирусных вторжений. Данные обычно неактивные участки генома транскрибируются только при нарушении терминации, спровоцированном патогеном.
«Клеточные структуры эксплуатируют генетические реликты давних вирусных инфекций для выявления и нейтрализации актуальных атак», — поясняет профессор Ларс Дёлькен, руководитель Института вирусологии Медицинской школы Ганновера и один из четырёх главных авторов публикации.
Эволюционный процесс радикально изменил ситуацию: первоначальное вирусное проникновение трансформировалось в сигнальную систему противовирусной обороны. Данное открытие наглядно иллюстрирует многомиллионную историю взаимодействия патогенов и организма-хозяина, показывая превращение вирусной диверсии в эффективную защитную стратегию.
Находка обладает значением, выходящим за пределы вирусологии. Избыточно длинные РНК-молекулы, формирующиеся при сбоях терминации транскрипции, участвуют в стрессовых клеточных реакциях и онкологических процессах.
Результаты работы способны вдохновить создание инновационных терапевтических подходов. Препараты, целенаправленно генерирующие Z-РНК либо модифицирующие их распознавание, могут применяться для усиления иммунитета, терапии аутоиммунных патологий, совершенствования вакцинных препаратов или оптимизации противоопухолевой иммунотерапии путём стимуляции самоуничтожения раковых клеток, пишет источник.
