Génome du SRAS-CoV-2

Découverte de la forme du SRAS-CoV-2 génome après infection pourrait informer de nouveaux COVID-19[feminine traitements.

Des scientifiques de l’Université de Cambridge, en collaboration avec l’Université Justus-Liebig, en Allemagne, ont découvert comment le génome du SRAS-CoV-2 – le coronavirus responsable du COVID-19 – utilise l’origami du génome pour infecter et se répliquer avec succès à l’intérieur des cellules hôtes. Cela pourrait éclairer le développement de médicaments efficaces qui ciblent des parties spécifiques du génome du virus, dans la lutte contre le COVID-19.

Le SRAS-CoV-2 est l’un des nombreux coronavirus. Tous partagent la caractéristique d’avoir le plus grand simple brin ARN génome dans la nature. Ce génome contient tout le code génétique dont le virus a besoin pour produire des protéines, échapper au système immunitaire et se répliquer à l’intérieur du corps humain. Une grande partie de ces informations est contenue dans la structure 3D adoptée par ce génome d’ARN lorsqu’il infecte des cellules.

Les chercheurs affirment que la plupart des travaux actuels visant à trouver des médicaments et des vaccins contre le COVID-19 se concentrent sur le ciblage des protéines du virus. Parce que la forme de la molécule d’ARN est essentielle à sa fonction, cibler l’ARN directement avec des médicaments pour perturber sa structure bloquerait le cycle de vie et arrêterait la réplication du virus.

Dans une étude publiée récemment dans la revue Cellule moléculaire, l’équipe a découvert la structure entière du génome du SRAS-CoV-2 à l’intérieur de la cellule hôte, révélant un réseau d’interactions ARN-ARN couvrant de très longues sections du génome. Différentes parties fonctionnelles le long du génome doivent travailler ensemble malgré la grande distance qui les sépare, et les nouvelles données structurelles montrent comment cela est accompli pour activer le cycle de vie du coronavirus et provoquer des maladies.

«Le génome ARN des coronavirus est environ trois fois plus gros qu’un génome ARN viral moyen – il est énorme», a déclaré l’auteur principal, le Dr Omer Ziv, du Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute de l’Université de Cambridge.

Il a ajouté: «Les chercheurs avaient précédemment proposé que les interactions à longue distance le long des génomes des coronavirus sont essentielles pour leur réplication et pour la production des protéines virales, mais jusqu’à récemment, nous ne disposions pas des bons outils pour cartographier ces interactions dans leur intégralité. Maintenant que nous comprenons ce réseau de connectivité, nous pouvons commencer à concevoir des moyens de le cibler efficacement avec des thérapies. »

Dans toutes les cellules, le génome contient le code pour la production de protéines spécifiques, qui sont fabriquées lorsqu’une machine moléculaire appelée ribosome court le long de l’ARN en lisant le code jusqu’à ce qu’un «panneau d’arrêt» lui dise de s’arrêter. Dans les coronavirus, il existe un endroit spécial où le ribosome ne s’arrête que 50% des fois devant le panneau d’arrêt. Dans les 50% restants, une forme d’ARN unique fait sauter le ribosome par-dessus le panneau d’arrêt et produit des protéines virales supplémentaires. En cartographiant cette structure d’ARN et les interactions à long terme impliquées, la nouvelle recherche découvre les stratégies par lesquelles les coronavirus produisent leurs protéines pour manipuler nos cellules.

«Nous montrons que des interactions se produisent entre des sections de l’ARN du SRAS-CoV-2 qui sont très éloignées les unes des autres, et nous pouvons surveiller ces interactions lorsqu’elles se produisent au cours de la réplication précoce du SRAS-CoV-2», a déclaré le Dr Lyudmila Shalamova, un co -enquêteur principal à l’Université Justus-Liebig, Allemagne.

Le Dr Jon Price, associé postdoctoral à l’Institut Gurdon et co-responsable de cette étude, a développé un site Web interactif gratuit et en accès libre hébergeant toute la structure ARN du SRAS-CoV-2. Cela permettra aux chercheurs du monde entier d’utiliser les nouvelles données dans le développement de médicaments pour cibler des régions spécifiques du génome de l’ARN du virus.

Le génome de la plupart des virus humains est constitué d’ARN plutôt que de ADN. Ziv a développé des méthodes pour étudier ces interactions à longue distance entre les génomes d’ARN viral à l’intérieur des cellules hôtes, dans le but de comprendre le génome du virus Zika. Cela s’est avéré une base méthodologique précieuse pour comprendre le SRAS-CoV-2.

Référence: «L’interactome ARN-ARN à courte et longue portée du SRAS-CoV-2» par Omer Ziv, Jonathan Price, Lyudmila Shalamova, Tsveta Kamenova, Ian Goodfellow, Friedemann Weber et Eric A. Miska, 5 novembre 2020, Cellule moléculaire.
DOI: 10.1016 / j.molcel.2020.11.004

Cette recherche est une étude menée en collaboration entre le groupe du professeur Eric Miska du Gurdon Institute and Department of Genetics de l’Université de Cambridge, et le groupe du professeur Friedemann Weber de l’Institut de virologie de l’Université Justus-Liebig, Gießen, Allemagne. Les auteurs sont reconnaissants du soutien du Département de biochimie de l’Université de Cambridge, qui a fourni des laboratoires spécialisés pour effectuer une partie de cette recherche.

Le travail a été financé par Cancer Research UK, Wellcome et Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).