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Les virus de la grippe d'Oiseau ont un grand choix de stratégies pour croiser la barrière interespèces

Le virus de la grippe 2009 H1N1 avait l'habitude une stratégie neuve pour croiser des oiseaux dans des êtres humains, une attention qu'elle a plus d'un tour vers le haut de son manche pour sauter la barrière interespèces et à devenir virulent.

Dans un état en édition en ligne précoce de cette semaine des Démarches de tourillon de l'Académie Nationale des Sciences, l'Université de Californie, Berkeley, chercheurs prouvent que le H1N1, ou la grippe de porcs, virus a adopté une mutation neuve dans un de ses gènes distincts des mutations trouvées dans les virus de la grippe précédents, y compris ceux responsables de la grippe de pandémie Espagnole de 1918, de la pandémie « Asiatique » de grippe en 1957 et de la pandémie de « Hong Kong » de 1968.

Les tensions Précédentes de grippe qui ont croisé des oiseaux dans des gens ont eu une mutation ponctuelle particulière dans le gène de la polymérase du virus d'oiseau qui a permis à la protéine de faire fonctionner efficacement les êtres humains intérieurs aussi bien. La polymérase transcrit l'ARN du virus, permettant à l'hôte d'exprimer les gènes viraux, et copie également le génome viral, requis pour effectuer les virus neufs.

Le virus 2009 H1N1 maintient la version d'oiseau de la polymérase, mais a une deuxième mutation qui semble supprimer la capacité des cellules humaines d'empêcher la polymérase d'oiseau de fonctionner.

« Nous avons été tout choqués quand nous avons regardé le virus de la grippe de porcs, qui reproduisait de manière dégagée dans les gens et d'autres systèmes mammifères, pourtant avons eu une polymérase qui a ressemblé à lui a été dérivée d'un oiseau que le virus, qui ne devrait pas fonctionner trop bien dans un type de cellule humaine, » a indiqué le camarade post-doctoral Andrew Mehle d'Uc Berkeley du Service de Moléculaire et de la Biologie Cellulaire. « L'autre mutation dans la polymérase semble compenser et permettre à l'enzyme de fonctionner. »

Les chercheurs ont également découvert une autre stratégie - une pas encore adoptée par tout virus de la grippe connu - par quel virus de la grippe peut augmenter sa virulence encore plus. Quand une sous-unité humaine particulière est substituée à une des trois sous-unités de protéine qui composent la polymérase d'oiseau, la combinaison neuve prépare la polymérase plus efficace en cellules humaines.

« C'est une mutation extrêmement rare et une combinaison rare, qui suggère qu'il puisse y avoir d'autres voies qui n'ont pas apparu encore que ces virus vont continuer à évoluer, » a indiqué le professeur de Jennifer Doudna, d'Uc Berkeley de moléculaire et biologie cellulaire et un chercheur dans le Howard Hughes Medical Institute.

« En Tant Que biologistes mécanistes, nous espérons qu'en comprenant comment le virus fonctionne au niveau moléculaire, nous pourrons prévoir avec plus d'exactitude comment elle évoluera. »

Il a proposé que ceux des manifestations de grippe de surveillance autour du monde à la recherche des variantes neuves soient sur la surveillance pour cette recombinaison des sous-unités de polymérase, qui pourraient annoncer une transaction boursière à un prix plus élevé dans la virulence de grippe de porcs. Les découvertes pourraient également aider des scientifiques à développer de meilleurs traitements antiviraux, Mehle et Doudna ont indiqué.

« Plus nous pouvons comprendre les biochimies et la structure particulière de ces composés de polymérase, plus nous pouvons prendre des décisions rationnelles au sujet de développement de médicament mieux, » Mehle a dit.

H1N1, qui est apparu sur la scène plus tôt cette année, était grippe de porcs aboubée parce qu'il a apparu des porcs, chez lesquels l'être humain, les virus de la grippe d'oiseau et de porc mélangés, les gènes troqués et ont provoqué une variante qui pourrait infecter des cellules humaines et se reproduire.

Tandis Que les mutations dans le hemagglutinin extérieur de protéine - indiqué par le H dans H1N1 - sont principales à permettre au virus de présenter des cellules humaines, les mutations dans l'enzyme de polymérase sont principales à la capacité du virus de reproduire les cellules humaines intérieures. Toutes Les tensions de grippe précédentes qui sont entrées et ont été transmises chez l'homme ont eu une mutation unique dans la deuxième sous-unité du gène de polymérase d'oiseau, qui a apparemment permis à l'enzyme de fonctionner en cellules humaines.

L'année dernière, Mehle et Doudna ont prouvé que les cellules humaines empêchent apparemment les trois sous-unités de polymérases de virus d'oiseau de se réunir dans une enzyme de fonctionnement. Un contact acide aminé unique à la position 627 sur la deuxième sous-unité de la polymérase surmonte cette inhibition et permet au virus de reproduire. Apparemment, Mehle a dit, quand l'acide glutamique acide aminé typique de la plupart des polymérases de virus d'oiseau - est changé en lysine, typique des polymérases humaines, la charge extérieure des modifications de sous-unité d'acide (négativement - chargées) à de base (franchement - chargé) et permet l'assemblage des sous-unités. Les études Précédentes dans les mammifères ont prouvé qu'une lysine en cette position augmente l'activité de polymérase, augmente la réplication virale et la boîte de vitesses, et dans certains cas, est associée avec la pathogénicité et la mort accrues.

Dans leur étude neuve, Mehle et Doudna ont constaté que H1N1 a deux mutations rares dans la deuxième sous-unité : une sérine à la position 590 et une arginine à la position 591. Cette combinaison, qui est la plus commune chez les porcs, exerce apparemment le même effet sur la charge extérieure que la mutation à la position 627, permettant au composé de polymérase de former et fonctionner en cellules humaines.

Mehle a noté que, en plus de telles mutations ponctuelles, les virus de la grippe également mélangent et apparient les trois sous-unités. Les 1957 et 1968 virus ont eu des polymérases composées de première sous-unité d'un oiseau et les deux d'autres sous-unités des êtres humains. H1N1 a une première sous-unité humaine humain, alors que la deuxième et est troisièmement comme un oiseau - par conséquent le besoin d'une mutation dans la deuxième sous-unité de la rendre humaine humain.

Pour voir ce que d'autres combinaisons pourraient effectuer à H1N1 plus virulents, elles ont mélangé humain, les sous-unités aviaires et de porc dans la culture, reproduisant le porc « récipient de mélange, » Mehle a dit. Plusieurs combinaisons avec une troisième sous-unité humaine ont augmenté l'activité de l'enzyme de polymérase quand d'autres mutations n'étaient pas présentes dans la deuxième sous-unité. Des Virus avec ce changement maintenant sont examinés dans la culture de cellule humaine pour voir s'ils sont plus virulents.

« En plus de avoir différentes modifications d'acide aminé affecter la capacité du virus de transmettre en travers de la substance et d'être plus pathogène, nous devons penser à ces segments entiers de gène étant permutés dans les deux sens, » a dit Doudna, qui est également une société apparentée de corps enseignant de l'Institut de la Californie pour des Biosciences Quantitatives (QB3). « Ceux affecteront les résultats de la maladie. »

« Nous sommes très pleins d'espoir que le genre de science fondamentale que nous faisons ici aura une incidence sur la santé des personnes, au niveau des diagnostics ou de penser vers l'avant au développement de la thérapeutique antivirale, » il avons ajouté.

Mehle et Doudna continuent à explorer la polymérase pour découvrir ce qui en cellules humaines évite l'assemblage de la polymérase d'oiseau, et pour déterminer la structure en trois dimensions de l'enzyme et de ses trois sous-unités.

Source : Université de Californie - Berkeley