Ученые Университета штата Пенсильвания выяснили, что вирусы намеренно нарушают собственную симметрию, чтобы эффективнее заражать клетки. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Вирусы часто представляют как идеально собранные геометрические объекты, где каждая часть строго на своем месте. Однако детальный анализ показал обратное — в их оболочках заложен небольшой, но принципиальный дисбаланс. Он задает направление для генетического материала и помогает вирусу быстрее запустить инфекцию.
Исследование было проведено на вирусе курчавости репы — растительном патогене с икосаэдрической оболочкой из 20 граней. Такая форма характерна и для многих вирусов человека, включая норовирусы, полиовирус и вирус гепатита B. Внутри этой структуры ученые обнаружили одиночную изопептидную связь между белками оболочки. Именно она слегка смещает внутренний баланс вирусной частицы.
Это приводит к тому, что РНК вируса концентрируется с одной стороны оболочки. В результате генетический материал оказывается ориентирован заранее. Когда вирус проникает в клетку, и его оболочка начинает разбираться, РНК выходит через конкретную точку рядом с рибосомами — молекулярными фабриками белка. Это позволяет вирусу сразу начать синтез собственных белков и опередить защитные реакции клетки.
Такую полярность удалось зафиксировать с помощью криоэлектронной микроскопии и масс-спектрометрии с водородно-дейтериевым обменом. Исследователи увидели вирусную частицу в момент частичного раскрытия, когда направление выхода РНК уже задано. По их оценке, этот механизм характерен не только для растительных вирусов, а может быть общим для целого класса икосаэдрических вирусов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ИИ поможет создать новую вакцину против оспы обезьян.
