牛痘病毒使用一个临时工具修复DNA

而不是依赖细胞的修复机制,牛痘病毒macgyver DNA修复的工具从一个已经使用复制DNA,报道的一个研究小组在南卡罗莱纳医科大学的(音乐)病毒学杂志。阻塞,工具——一种被称为聚合酶的酶——一次干扰病毒复制和修复DNA的能力,使一个致命的弱点,可以有针对性的治疗。

“牛痘病毒聚合酶是一个Sawzall——的工具,您可以使用一切”说Paula Traktman博士。文章的资深作者、音乐学院院长的研究生研究几十年来研究病毒。“病毒有较小的染色体,所以他们已经进化到可以使用他们的工具不同的东西。”

“这就像病毒的瑞士军刀,”康纳邓普顿说,博士这篇文章的第一作者,他是博士前的候选人在Traktman实验室研究已经完成了他的博士学位。“这是一个参与复制或复制DNA的蛋白质,但它似乎也参与修复。”

如此详细的基础科学发现的病毒复制和修复他们的DNA为突破铺平了道路抗病毒治疗在过去的20年中,Traktman说。

“艾滋病毒抗逆转录病毒药物是由真正的病毒蛋白质的分析是必不可少的,导致现在的药物是一种慢性疾病,”她说。“治疗丙型肝炎的治疗是通过艰苦的分析病毒的蛋白质是必不可少的。我们知道敌人越多,对他们的武器我们可以开发更好。”

更好的治疗痘病毒显然是需要的。牛痘病毒是病毒引起的近亲成功根除天花疫苗中使用,它在20世纪末。尽管天花不再自然发生,它可能被用作生物武器的威胁依然存在,目前,只有一个批准抗病毒剂。其他痘病毒,尤其是猴痘,继续折磨人类,可以是致命的。

牛痘是一个大型的DNA病毒由约200个基因,及其生存方式明显不同于小,灵活RNA病毒,如造成COVID-19。RNA病毒变异迅速超过身体的免疫系统。然而,他们这样做的代价损坏他们的基因组。牛痘病毒更喜欢较慢,稳定的方法和不太可能犯错误,帮助确保基因组的稳定性。

“牛痘了‘我可能不是一个法拉利,但我一辆吉普车,我要出来的,和我要稳定,我要留下来,”“Traktman说。

不像其他的DNA病毒,牛痘病毒不开店的细胞核,而不是,呆在细胞质中,开始复制本身只使用它带来的工具。

“核就像细胞的厨房,“Traktman说。“如果你进入别人的家做饭,你会去他们的厨房因为所有必要的设备。你不会决定去楼下地下室因为你必须从头开始。但这是什么牛痘。它说‘我不会进厨房做饭。我要开店在地下室,那里有大量的空间。我将建立我所需要的一切。”

音乐团队希望看到牛痘病毒如何应对DNA损伤引起的紫外线(UV)辐射。他们选择紫外线辐射,因为它是已知负面影响病毒的复制。他们也想知道细胞暴露在紫外线辐射1小时前感染牛痘病毒会影响复制和修复DNA的能力。

使细胞暴露于紫外线辐射的音乐团队发现前一个小时或4个小时后感染牛痘病毒减少了成熟的病毒数量单位,或病毒粒子,牛痘得以产生。

酶聚合酶是病毒复制所必需的成功,和紫外线辐射可以防止它做它的工作。

“聚合酶就像一辆车跑到路上去,”坦普尔顿说。“这路很平坦时顺利进行。但紫外线辐射就像一个减速带,阻止它。”

紫外线辐射可以造成损害,使DNA复制无法继续。

研究小组发现UV-caused病毒DNA的损伤细胞辐照在感染后4个小时但不是在辐照前一小时感染。辐照细胞在感染后4个小时也产生更少的新病毒的30倍。这UV-caused损失可能占这些细胞的减少传染性。虽然病毒DNA水平能够稍微恢复10到18个小时,建议一些病毒DNA修复,阻止聚合酶导致进一步十倍二十倍的减少。

“聚合酶是一个著名的人物在DNA复制,“Traktman说。“这是一个著名的人物在实际合成基因组,但这是首次亮相在修复。”

从本质上说,该病毒的聚合酶”一心多用的同时,“但这样做使脆弱的病毒。因为牛痘依赖聚合酶对DNA复制和修复,阻止它可能是一个毁灭性的武器对抗病毒。当前的阻滞剂,然而,太广泛,更需要定制一个诊所。

接下来,音乐团队想更好地理解为什么阻止DNA聚合酶使更容易受到伤害和自我修复的能力。

“我们希望在这个过程中建立的罪魁祸首,然后试着去理解为什么当你抑制聚合函数,你看到这个敏感性,”坦普尔顿说。

参考:邓普顿连续波,Traktman p .紫外线照射的牛痘病毒感染细胞损害的细胞功能,介绍了损伤到病毒基因组,发现病毒复制机械维修能力。J性研究。2022年。doi:10.1128 / jvi.02137-21

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