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La nuova ricerca può aiutare le strategie di avanzamento del trattamento per l'affezione epatica comune

Un articolo della ricerca pubblicato negli agenti patogeni di PloS del giornale ha potuto piombo ai miglioramenti nella produzione dei vaccini per epatite virale A, la malattia virale più diffusa nel mondo.

Lo studio riferito nell'articolo è stato effettuato da un gruppo degli esperti dall'università di gruppo enterico dei virus di Barcellona, un gruppo internazionale principale nello studio genomica del virus dell'epatite A, diretto da Rosa M. Pintó e da Albert Bosch, conferenzieri per il dipartimento di microbiologia ed i membri dell'istituto per nutrizione e la ricerca di sicurezza alimentare (INSA-UB).

Secondo l'organizzazione mondiale della sanità, ci sono più di 1,4 milione nuovi casi di epatite virale A nel mondo ogni anno. La malattia è causata dal virus dell'epatite A (HAV) ed il più comunemente è trasmessa dall'itinerario fecale-orale via alimento o acqua potabile contaminato. Il HAV è un membro della famiglia Picornaviridae (che hanno RNA come loro materiale genetico) con un capsid icosahedral che è altamente resistente alle condizioni ambientali ed esiste come singolo sierotipo. “Questo virus ha una serie di caratteristiche altamente specifiche, è difficile da studiare e difficile elaborare in laboratorio la regolazione. Ci sono ancora molti aspetti della sua biologia circa cui pochissimo è conosciuto: ha una tariffa molto bassa della replica, in modo da significa che il procedimento per ottenere un antigene vaccino è egualmente lento e molto costoso„, spiega Albert Bosch.

Lo studio ha osservato il meccanismo per la traduzione del messaggio genetico e sintesi delle proteine nel HAV: macchinario biologico complesso che comprende i ribosomi, il RNA di trasferimento (tRNA), il RNA messaggero (mRNA) e gli amminoacidi che si combineranno per formare le catene del polipeptide. Le informazioni genetiche specifiche sono trasmesse via i codoni del mRNA, i tripletti delle basi dell'azoto che codificano le informazioni per ogni amminoacido. i tRNAs, che contengono l'anticodone, o il frammento complementare al codone del mRNA, sono le molecole che adattano le informazioni chimiche del mRNA alla sequenza aminoacidica nella sintesi delle proteine.

Secondo gli autori, capire l'impronta di uso di codone del HAV è uno dei tasti a migliorare il controllo della replica di HAV. “Ogni organismo ha un'impronta unica di uso di codone. Nel caso dei virus, che sono parassiti intracellulari rigorosi, l'uso di codone si adatta solitamente a quello della cellula ospite. Questa strategia di uso è collegata al raggruppamento del tRNA disponibile al virus durante il suo ciclo di vita e che sarà tradotto dal cellulare„, dice Rosa M. Pintó.

Da una prospettiva evolutiva, questo meccanismo corrisponde alla selezione di traduzione, un trattamento con alto risparmio di temi biologico in cui la tendenziosità di uso di codone favorisce la sbucciatura con i tRNAs abbondanti. Tuttavia, il virus dell'epatite A video un reticolo di contrapposizione, in cui la selezione di uso di codone per ottimizzare la cinetica di traduzione induce alcuni codoni ad accoppiare con i tRNAs comuni ed altri da accoppiare con i tRNAs rari. Il HAV è egualmente un virus altamente unico che dimostra l'uso differente di codone a quello della cellula ospite, esibente una strategia deoptimized. Rosa M. Pintó spiega quello in questo scenario, “trovando un tRNA raro è molto più difficile - realmente appena una questione di fortuna. A questo punto, la traduzione sul ribosoma rallenta e la folding proteico nelle vie della sintesi è più controllata„.

Una delle domande fatte comunemente dai ricercatori è se, nelle condizioni ottimali, sarebbe possibile ottimizzare la strategia di uso di codone di HAV. Per trovare una risposta, il gruppo ha progettato un protocollo facendo uso dell'actinomicina scavato D, che inibisce la trascrizione cellulare, aumentante il raggruppamento disponibile del tRNA e permettente che l'uso di codone del virus riadatti. Sorprendente, nell'ambito di disponibilità ottimale del raggruppamento del tRNA, la risposta del virus era più ulteriormente de-di ottimizzare il suo uso di codone per favorire i tRNAs rari, così suggerendo una preferenza per una tariffa lenta di traduzione. Il virus si adatta alle nuove circostanze alterando il suo uso di codone, che è permesso dalla dinamica della replica delle quasi specie del virus RAN. L'evoluzione della popolazione virale riflette il paradosso famoso dell'effetto rosso della regina (Leigh van Valen, 1973), ispirato dai racconti di Lewis Carroll, in cui gli esseri viventi si evolvono costantemente per mantenere la loro posizione in un ambiente costante-cambiante. Secondo gli esperti, l'uso strategico dei codoni più rari favorisce la sopravvivenza dei virus migliorando la folding proteico nel capsid, lo shell della proteina che rimane altamente stabile nell'ambiente esterno.

La comunità di ricerca è interessata in come la tariffa di traduzione di HAV può essere accelerata ed in se altri virus mostrano le simili tendenziosità di uso di codone. Il gruppo enterico del virus Del UB, un gruppo aprente la strada nella ricerca internazionale su uso in picornavirus, obiettivi di codone per rispondere a queste domande e per perseguire gli scopi importanti come la determinazione se il meccanismo di fondo della tendenziosità di uso è unico al virus di hepatitus A, progettante le strategie genomiche per uso d'ottimizzazione di codone e la tariffa della replicazione virale, ottenere gli sforzi più efficienti del virus ed abbassamento dei costi di produzione del vaccino contro questa affezione epatica comune.