Ученые выяснили, как вирусы перемещаются через насекомых для передачи болезней

Фото из открытых источников

Вирусы — это главные паразиты, которые приспособились заражать многие виды хозяев. Некоторые вирусы даже используют несколько хозяев для распространения своих инфекций, например, арбовирусы, которые используют насекомых для передачи своих инфекций млекопитающим-хозяевам, таким как люди. Понимание того, как они перемещаются через насекомых, может привести к новым способам блокирования их передачи.

В исследовании, недавно опубликованном в журнале Journal of Virology, исследователи раскрыли хитрые тактики, которые вирусы используют для распространения через своих хозяев-насекомых и потенциального заражения других животных. Эти знания особенно важны для борьбы с вирусами, которые передаются от насекомых людям или скоту, такими как вирус Зика, лихорадка денге и вирус Западного Нила.

Исследователи использовали плодовых мушек в качестве модели для отслеживания движения белков двух разных вирусов: одного, который заражает только насекомых, и другого, который может заражать насекомых и других животных, включая людей.

«Даже когда эти белки экспрессировались сами по себе, без остального вируса, они перемещались в точно нужные места в клетках насекомых», — пояснил Гэри Блиссард, профессор Института Бойса Томпсона и один из ведущих авторов исследования. «В кишечнике насекомого оба белка перемещаются на дно клеток, готовясь выйти в полость тела насекомого. В слюнных железах белок вируса, присущий только насекомым, по-прежнему перемещается на дно клеток, но другой белок часто перемещается на верх клеток — идеально размещаясь для сборки новых вирусных частиц для выхода в слюну и для заражения нового животного-хозяина».

Такое позиционирование имеет решающее значение для выживания и распространения вирусов. Как будто белки имеют встроенный GPS, направляющий их (и, соответственно, вирусы, частью которых они являются) в точно нужные места для продолжения их жизненного цикла. Исследование показало, что эта система GPS на самом деле состояла из сигналов аминокислотной последовательности, закодированных в вирусных белках.

Эти сигналы распознавались собственными системами транспортировки белков хозяина и направляли белки в выбранное вирусом место. Команда также определила компоненты клеточного механизма, которые эти вирусные белки захватывают, чтобы достичь своих целей.

Эти знания могут привести к новым способам нарушения работы вирусных белков "GPS" или клеточного механизма, который они используют. Таким образом, можно предотвратить попадание этих вирусов в слюнные железы или их выход из них, эффективно отключая способность вируса использовать насекомое в качестве вектора.

«Наше исследование подчеркивает невероятные адаптации вирусов, которые развились для навигации по сложным биологическим системам, таким как насекомые», — сказал Николас Бушон, доцент кафедры энтомологии Корнеллского университета и соавтор исследования. «Это напоминание о непрерывной эволюционной гонке вооружений между вирусами и их хозяевами и о важности фундаментальных исследований для понимания этих сложных биологических процессов».

Раскрывая молекулярные механизмы , лежащие в основе перемещения вирусов у насекомых, это исследование открывает новые возможности для борьбы с болезнями, переносимыми насекомыми, и с сельскохозяйственными вредителями, что может привести к улучшению результатов в области общественного здравоохранения и стратегий защиты урожая в будущем.