Använda sinnrik molekylär spioneri, har forskare funnit hur en enda nyckel enzym, synes den schweiziska armékniven i HIV verktygslåda, differentierar och dynamiskt binder både DNA och RNA, som en del av viruset "våldsam attack mot värdceller. Arbetet beskrivs denna vecka i tidskriften Nature.
Det enzym, omvänt transkriptas (RT), är redan föremål för två av de tre större grupper av befintliga HIV-läkemedel. Den nya arbete, med hjälp av en enda molekyl fluorescerande avbildning att spåra RT verksamhet i realtid, avslöjar inte bara nya insikter i hur denna kritiska virala enzymet fungerar, men också klargör hur en del av den anti-hiv-läkemedel fungerar.
Forskargruppen vid Harvard University och National Cancer Institute , leddes av Xiaowei Zhuang vid Harvard och Stuart Le Grice vid NCI. Elio A. Abbondanzieri vid Harvard och Gregory Bokinsky, tidigare på Harvard och nu vid Lawrence Berkeley National Laboratory, leds författare.
"Våra experiment kunde vi för första gången, en titt på hur enskilda RT molekyler interagerar med hiv-genomet", säger Zhuang, professor i kemi och kemisk biologi och fysik i Harvards fakultet för konst och vetenskap, samt en utredare med Howard Hughes Medical Institute. "Vi fann att RT binder RNA och DNA primers med motsatt inriktning och att RT: s funktion styrs av denna bindning läggning."
Hiv börjar sin attack genom att injicera sin enda RNA i en värdcell. Tre efterföljande steg ska alla medierad av RT: Den virala RNA omvandlas till enda DNA, är den enda DNA replikeras till dubbelsträngat DNA, och den ursprungliga RNA bryts ned. Ett annat enzym förmedlar det sista steget av genomet omvandling, där den virala dubbelsträngat DNA sätts in i värdens DNA, gör det möjligt att dra nytta av värdens genetiska maskineri för att replikera och sprida sig.