«Мы знаем, что теломеры играют очень важную роль в продолжительности жизни клетки», — сказал Пол М. Либерман, к.D., Хилари Копровски, M.D., Заслуженный профессор, профессор и руководитель программы по экспрессии и регуляции генов в Институте Вистар. «Мы хотели знать, играют ли они также роль в репликации вируса или в защите от вирусов, и наши результаты показывают — по крайней мере, в случае вируса простого герпеса — что это действительно так."
Теломеры часто сравнивают с чистыми кончиками шнурков, потому что они защищают концы хромосом — хранителей нашей жизненно важной генетической информации — и не дают им изнашиваться и ломаться, тем самым сохраняя их способность передавать необходимую генетическую информацию. Ранее лаборатория Либермана в Wistar показала, что репликация и поддержание вирусной ДНК имеют некоторые общие черты с теломерами.
«Теломеры могут служить препятствием для вирусной репликации», — сказал Либерман. "Мы хотели выяснить, была ли эта защита на физическом уровне или на более молекулярном уровне."
Среди вирусов, которые Либерман и его лаборатория решили изучить, является HSV-1, особенно агрессивный вирус, который реплицируется в ядре здоровой клетки, где находятся хромосомы и их теломеры.
ВПГ-1 — распространенный вирус, вызывающий герпес, но также может вызывать более серьезные заболевания, включая слепоту и энцефалит. В Соединенных Штатах примерно 65 процентов населения имеют антитела к этому конкретному штамму вируса, а также латентные инфекции, которые могут периодически реактивироваться, вызывая клинические симптомы. Вакцины для предотвращения инфицирования и реактивации ВПГ-1 не существует, и доступно лишь несколько эффективных методов лечения вируса.
Как подробно описано в исследовании, лаборатория Либермана обнаружила, что HSV-1 способен индуцировать транскрипцию РНК, содержащей теломерные повторы (TERRA).
За этим следует вирус, разрушающий белок теломеры под названием TPP1 — часть комплекса белков, ответственных за защиту, называемую «укрытие теломер», что приводит к потере сигнала ДНК теломерного повтора. Когда TPP1 становится ингибированным, вирус может увеличить свою способность к репликации, что свидетельствует о том, что TPP1 обычно обеспечивает некую защитную функцию против этого вируса. HSV-1 может реплицироваться более эффективно, если отключить эту защиту. Наконец, вирус использует белок репликации под названием ICP8, который работает с измененными теломерными белками, чтобы способствовать репликации вирусного генома.
«Это исследование расширяет наши знания о теломерах по двум очень важным направлениям», — сказал Либерман. "Во-первых, это указывает на то, что некоторые вирусы способны манипулировать теломерами специально для того, чтобы воспроизводить. Во-вторых, похоже, что такие белки, как TPP1, обеспечивают очень специфические защитные функции. Эти результаты позволяют нам задать дополнительные вопросы и лучше понять, как теломеры могут защищать клетки от вирусной инфекции."