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Los virus de gripe del Pájaro tienen una variedad de estrategias para cruzar la barrera de especie

El virus de gripe 2009 H1N1 utilizó una nueva estrategia para cruzar de pájaros en los seres humanos, una alerta que tiene más de un truco encima de su funda para saltar la barrera de especie y a llegar a ser virulenta.

En un parte en la edición en línea temprana de esta semana de los Procedimientos del gorrón de la National Academy Of Sciences, La Universidad de California, Berkeley, investigadores muestra que el H1N1, o la gripe de cerdos, virus adoptó una nueva mutación en uno de sus genes distintos de las mutaciones encontradas en virus anteriores de la gripe, incluyendo ésos responsables de la pandemia de gripe Española de 1918, del pandémico “Asiático” de la gripe en 1957 y del pandémico de “Hong Kong” de 1968.

Las deformaciones Anteriores de la gripe que cruzaron de pájaros en gente tenían una mutación de punta específica en el gen de la polimerasa del virus del pájaro que permitió que la proteína operatorio eficientemente a seres humanos interiores también. La polimerasa transcribe el ARN del virus, permitiendo que el ordenador principal exprese genes virales, y también copia el genoma viral, necesario para hacer nuevos virus.

El virus 2009 H1N1 conserva la versión del pájaro de la polimerasa, pero tiene una segunda mutación que parezca suprimir la capacidad de células humanas de evitar que la polimerasa del pájaro trabaje.

“Nos chocaron muy cuando observábamos el virus de la gripe de cerdos, que replegaba sin obstrucción en gente y otros sistemas mamíferos, con todo teníamos una polimerasa que parecía él fue derivada de un pájaro que el virus, que no debe funcionar demasiado bien en un tipo de la célula humana,” dijo a la persona postdoctoral Andrew Mehle de Uc Berkeley del Departamento de Molecular y de la Biología Celular. “La otra mutación dentro de la polimerasa parece compensar y permitir que la enzima funcione.”

Los investigadores también descubrieron otra estrategia - una no todavía adoptada por cualquier virus sabido de la gripe - por qué virus de gripe puede aumentar su virulencia aún más. Cuando una subunidad humana determinada se substituye para una de las tres subunidades de la proteína que componen la polimerasa del pájaro, la nueva combinación hace la polimerasa más eficiente en células humanas.

“Esto es una mutación extremadamente rara y una combinación rara, que sugiere que pueda haber otras maneras que no han emergido todavía que estos virus van a continuar desarrollarse,” dijo el profesor de Jennifer Doudna, de Uc Berkeley de molecular y biología celular y a un investigador en el Howard Hughes Medical Institute.

“Como biólogos mecánicos, estamos esperando que entendiendo cómo el virus trabaja en el nivel molecular, podremos predecir con más exactitud cómo se desarrollará.”

Ella sugirió que ésos los brotes de la gripe de la supervisión en todo el mundo en busca de nuevas variantes estén en el puesto de observación para esta recombinación de las subunidades de la polimerasa, que podrían anunciar una venta a cotización superior en virulencia de la gripe de cerdos. Las conclusión también podrían ayudar a científicos a desarrollar mejores tratamientos antivirus, Mehle y Doudna dijeron.

“Cuanto más podemos entender la bioquímica y la estructura determinada de estos complejos de la polimerasa, cuanto mejor podemos tomar decisiones racionales sobre el revelado de la droga,” Mehle dijo.

H1N1, que apareció en la escena a principios de este año, era gripe de cerdos aparada porque emergió de los lingotes, en los cuales los virus de gripe del ser humano, del pájaro y del lingote mezclados, intercambió genes y dio lugar a una variante que podría infectar las células humanas y reproducirse.

Mientras Que las mutaciones en el hemagglutinin superficial de la proteína - indicado por el H en H1N1 - son dominantes a permitir que el virus incorpore las células humanas, las mutaciones en la enzima de la polimerasa son dominantes a la capacidad del virus de replegar las células humanas interiores. Todas Las deformaciones de gripe anteriores que entraron y fueron transmitidas en seres humanos tenían una única mutación en la segunda subunidad del gen de la polimerasa del pájaro, que permitió al parecer que la enzima operatorio en células humanas.

El año pasado, Mehle y Doudna mostraron que las células humanas evitan al parecer que las tres subunidades de polimerasas del virus del pájaro ensamblen en una enzima de funcionamiento. Un único interruptor del aminoácido en la posición 627 respecto a la segunda subunidad de la polimerasa vence esa inhibición y permite que el virus repliegue. Al Parecer, Mehle dijo, cuando el ácido glutámico del aminoácido típico de la mayoría de las polimerasas del virus del pájaro - se cambia a una lisina, típica de las polimerasas humanas, la carga superficial de los cambios de la subunidad de ácido (negativo - cargadas) a básico (positivo - cargado) y permite el ensamblaje de las subunidades. Los estudios Anteriores en mamíferos han mostrado que una lisina en esa posición aumenta actividad de la polimerasa, aumenta la réplica y la transmisión virales, y en algunos casos, se asocian a patogenicidad y a muerte crecientes.

En su nuevo estudio, Mehle y Doudna encontraron que H1N1 tiene dos mutaciones raras en la segunda subunidad: una serina en la posición 590 y una arginina en la posición 591. Esta combinación, que es la más común de lingotes, tiene al parecer el mismo efecto sobre la carga superficial que la mutación en la posición 627, permitiendo que el complejo de la polimerasa forme y funcione en células humanas.

Mehle observó que, además de tales mutaciones de punta, los virus de la gripe también mezclan y corresponden con las tres subunidades. Los 1957 y 1968 virus tenían polimerasas integradas por una primera subunidad de un pájaro y las otras dos subunidades de seres humanos. H1N1 tiene a humano-como la primera subunidad, mientras que la segunda y tercero está pájaro-como - por lo tanto la necesidad de una mutación en la segunda subunidad de hacerla más humano-como.

Para considerar cuál pudieron hacer otras combinaciones H1N1 más virulento, mezclaron humano, las subunidades aviares y del lingote en la cultura, replegando el lingote de “vaso mezcla,” Mehle dijo. Varias combinaciones con una tercera subunidad humana aumentaron la actividad de la enzima de la polimerasa cuando otras mutaciones no estaban presentes en la segunda subunidad. Los Virus con este cambio ahora se están probando en cultivo celular humano para ver si son más virulentos.

“Además de tener cambios individuales del aminoácido el afectar de la capacidad del virus de transmitir a través de especie y de ser más patógeno, necesitamos pensar en estos segmentos enteros del gen que son intercambiados hacia adelante y hacia atrás,” dijo a Doudna, que también es un afiliado de la facultad del Instituto de California para las Ciencia Biológicas Cuantitativas (QB3). “Ésos afectarán al resultado de la enfermedad.”

“Estamos muy esperanzados que la clase de ciencia básica que estamos haciendo aquí tendrá un impacto en salud humana, en el nivel de diagnósticos o de pensamiento hacia adelante al revelado de la terapéutica antivirus,” ella agregamos.

Mehle y Doudna continúa explorar la polimerasa para descubrir qué en células humanas previene el ensamblaje de la polimerasa del pájaro, y determinar la estructura tridimensional de la enzima y de sus tres subunidades.

Fuente: Universidad de California - Berkeley