Una infección con citomegalovirus generalmente es inofensiva para los adultos. Sin embargo, durante el embarazo, el virus puede transmitirse al feto y causar malformaciones. Una vez que los virus han invadido una célula humana, comienzan a producir grandes cantidades de proteínas virales. Esto incluyemás de 500 proteínas y péptidos diferentes, incluidos 200 previamente desconocidos para la ciencia.
Este descubrimiento fue posible gracias a un nuevo método de análisis bioinformático desarrollado en el Departamento de Virología de Julius-Maximilians-Universität Würzburg JMU en Baviera, Alemania. Los equipos del profesor Lars Dölken y el profesor Florian Erhard han publicado su método en eldiario Métodos de la naturaleza . La nueva técnica es relevante para aplicaciones médicas, porque el conocimiento del repertorio de proteínas virales utilizadas para evadir el sistema inmune, por ejemplo, es crucial para combatir infecciones o desarrollar vacunas.
perfil ribosómico analizado de manera más confiable
¿Qué hace que el desarrollo de JMU sea superior al método anterior? Permite que las actividades ribosómicas se capturen con mucha más precisión que antes. Todas las proteínas y péptidos se ensamblan en los numerosos ribosomas de una célula. Durante la infección viral, los ribosomas también sintetizan todoproteínas que el virus necesita para reproducir. Las instrucciones de ensamblaje son entregadas por moléculas mensajeras especiales, los ARNm.
¿Qué proteínas y péptidos se producen en los ribosomas de una célula y en qué cantidades? ¿Cómo cambia este perfil debido al estrés de la infección viral? Estas preguntas se pueden responder mediante métodos de secuenciación de alto rendimiento de última generaciónque utilizan perfiles ribosómicos Ribo-seq. Visualizan las actividades ribosómicas, los llamados procesos de traducción, como patrones periódicos.
"Anteriormente, varias fuentes de error a menudo impedían la detección confiable de eventos de traducción al analizar datos Ribo-seq", dice Florian Erhard. Además, en al menos la mitad de todos los ARNm, preceden los marcos de lectura abiertos más cortos sORFlos marcos de lectura abiertos ORF conocidos. Muy difíciles de precisar en los datos medidos, sin embargo, son un importante mecanismo de regulación celular, especialmente bajo estrés.
Muchos nuevos péptidos celulares y virales encontrados
El nuevo procedimiento bioinformático denominado PRECIO mejora sustancialmente la identificación de eventos de traducción. "Nuestro método es capaz de resolver incluso casos complejos, por ejemplo, superposición de ORF o codones de inicio inusuales, con alta precisión. Esto nos ha permitido determinar todas las áreas traducidas del genomaen todo el mundo con alta precisión por primera vez ", explica el profesor Erhard.
Como resultado, el equipo de JMU descubrió varios nuevos péptidos celulares y virales. Además, los investigadores observaron que las moléculas de MHC-I presentan de manera eficiente cientos de péptidos sORF en la superficie celular.
"los sORF codifican una nueva clase de antígenos que nuestro sistema inmunológico puede reconocer", dice Lars Dölken. "Por lo tanto, suponemos que los sORF están involucrados en los mecanismos de control inmunológico, especialmente durante las infecciones por virus y las respuestas al estrés".abre nuevas posibilidades para comprender mejor los efectos de las infecciones virales en el organismo.
los conjuntos de datos Ribo-seq deben volver a analizarse
El método PRICE tendrá el mayor impacto en la investigación fundamental. Ribo-seq es un método que se ha aplicado en casi todos los dominios de la investigación biomédica en los últimos años. "PRICE ahora nos permite analizar todos los conjuntos de datos existentes y futuros en gran partemayor profundidad y con una precisión sustancialmente mejorada ", dice Dölken más adelante. Él cree que la ganancia es tan grande que justifica volver a analizar todos los datos publicados previamente.
Para que esto sea posible, los científicos de Würzburg proporcionan su herramienta de análisis como software de código abierto en Internet. Asumen que su método se utilizará a gran escala y se convertirá en el estándar internacional para analizar experimentos Ribo-seq.
Nuevas ideas beneficiarán la investigación farmacéutica
Los investigadores llegan a la siguiente conclusión: "Estamos convencidos de que el análisis de datos mejorado brindará nuevas ideas esenciales en muchos campos de la investigación biomédica". En virología, el nuevo método puede contribuir a comprender mejor el citomegalovirus. Por ejemplo,aún se desconoce por qué una infección con el patógeno causa daños graves en algunos bebés no nacidos o receptores de trasplantes, mientras que otros no muestran ningún efecto.
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Materiales proporcionado por Universidad de Würzburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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