El plegado del genoma del SARS-CoV2 revela los objetivos de la droga
También preparación para el "SARS-CoV3".
Por primera vez, una alianza internacional de investigación ha observado las estructuras de plegamiento del ARN del genoma del SARS-CoV2 con las que el virus controla el proceso de infección. Dado que estas estructuras son muy similares entre los diversos virus corona beta, los científicos no sólo sentaron las bases para el desarrollo selectivo de nuevos medicamentos para el tratamiento de COVID-19, sino también para futuros casos de infección con nuevos virus corona que puedan desarrollarse en el futuro.
Elementos reguladores del ARN del genoma del SARS-CoV2. Negro: regiones no codificantes para las proteínas (UTR); naranja: regiones codificantes (ORF).
Goethe-Universität Frankfurt am Main
El código genético del virus del SARS-CoV2 tiene exactamente 29.902 caracteres de longitud, ensartados a través de una larga molécula de ARN. Contiene la información para la producción de 27 proteínas. Esto no es mucho comparado con los posibles 40.000 tipos de proteínas que una célula humana puede producir. Los virus, sin embargo, utilizan los procesos metabólicos de sus células anfitrionas para multiplicarse. Es crucial para esta estrategia que los virus puedan controlar con precisión la síntesis de sus propias proteínas.
El SARS-CoV2 utiliza el plegamiento espacial de su molécula hereditaria de ARN como elemento de control para la producción de proteínas: predominantemente en las zonas que no codifican para las proteínas virales, las cadenas simples de ARN adoptan estructuras con secciones y bucles de cadena doble de ARN. Sin embargo, hasta ahora los únicos modelos de estos pliegues se han basado en análisis informáticos y pruebas experimentales indirectas.
Ahora, un equipo internacional de científicos dirigido por químicos y bioquímicos de la Universidad de Goethe y de la Universidad Técnica de Darmstadt han probado experimentalmente los modelos por primera vez. También participaron investigadores del Instituto Científico Weizmann de Israel, el Instituto Karolinska de Suecia y la Universidad Católica de Valencia.
Los investigadores pudieron caracterizar la estructura de un total de 15 de estos elementos reguladores. Para ello, utilizaron la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), en la que los átomos del ARN se exponen a un fuerte campo magnético, y por lo tanto revelan algo sobre su disposición espacial. Compararon los resultados de este método con los de un proceso químico (huella de dimetil sulfato) que permite distinguir las regiones de una sola hebra de ARN de las regiones de doble hebra de ARN.
El coordinador del consorcio, el Profesor Harald Schwalbe del Centro de Resonancia Magnética Biomolecular de la Universidad Goethe de Frankfurt, explica: "Nuestros hallazgos han establecido una amplia base para la futura comprensión de cómo exactamente el SARS-CoV2 controla el proceso de infección. Científicamente, este fue un esfuerzo enorme, muy intensivo en trabajo, que sólo pudimos lograr gracias al extraordinario compromiso de los equipos aquí en Frankfurt y Darmstadt junto con nuestros socios en el consorcio COVID-19-NMR. Pero el trabajo continúa: junto con nuestros socios, estamos investigando actualmente qué proteínas virales y qué proteínas de las células huéspedes humanas interactúan con las regiones reguladoras dobladas del ARN, y si esto puede resultar en enfoques terapéuticos".
En todo el mundo, más de 40 grupos de trabajo con 200 científicos están llevando a cabo investigaciones dentro del consorcio COVID-19-NMR, incluyendo 45 estudiantes de doctorado y postdoctorado en Frankfurt que trabajan en dos turnos por día, siete días de la semana desde finales de marzo de 2020.
Schwalbe está convencido de que el potencial de descubrimiento va más allá de las nuevas opciones terapéuticas para las infecciones con el SARS-CoV2: "Las regiones de control del ARN viral cuya estructura examinamos son, por ejemplo, casi idénticas para el SARS-CoV y también muy similares para otros beta-coronavirus. Por esta razón, esperamos poder contribuir a estar mejor preparados para los futuros virus del 'SARS-CoV3'".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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