Расшифрована структура генома ВИЧ

Группе ученых из Северокаролинского университета в Чапел-Хилле и Национального института раковых заболеваний во Фредерике (оба — США) удалось полностью расшифровать вторичную структуру генома ВИЧ-1 — наиболее распространенной формы вируса иммунодефицита человека.

Для хранения генетической информации ВИЧ, как и многие другие вирусы, использует однонитевые РНК, причем в кодировании данных участвуют как нуклеотидная последовательность (на каждой из двух содержащихся внутри капсида нитей РНК располагается около 10 тысяч нуклеотидов), так и элементы вторичной структуры (петли, стебли «шпильки»), формируемой с помощью водородных связей. Ранее ученые анализировали лишь небольшие участки генома, не получая данных об общей структуре.

Авторы рассматриваемой работы применили оригинальную технологию исследования РНК, получившую название SHAPE (high-throughput selective 2'-hydroxyl acylation analysed by primer extension, высокопроизводительное выборочное ацилирование, анализируемое методом удлинения праймера). В основу методики положен тот факт, что способность нуклеотидов исследуемой молекулы взаимодействовать с определенными химическими веществами зависит от того, участвует ли данный нуклеотид в образовании элементов вторичной структуры.

Вторичная структура части генома ВИЧ-1. Нуклеотиды представлены в виде точек, цвет которых отражает их реакционную способность, определяемую при исследовании методом SHAPE. (Иллюстрация авторов работы.)

Построив на базе собранных данных модель генома вируса, авторы выявили сложную структуру тех участков РНК, которые кодируют протеины. По мнению ученых, обнаруженные структурные элементы должны каким-то образом воздействовать на процессы трансляции и сворачивания белков.

«Наконец-то мы начинаем понимать, какие «уловки» помогают вирусу преодолевать защитные системы организма человека», — заключает один из участников исследования Кевин Уикс (Kevin Weeks).

Полная версия отчета ученых опубликована в журнале Nature.