Describen la estructura de las proteínas encargadas de la replicación del virus de la gripe

| 22 de noviembre de 2012 | Investigación

Bajo la dirección de los científicos del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC Jaime Martín-Benito y Juan Ortín, se acaba de publicar en la revista Science la estructura de las proteínas del virus de la gripe responsables de la replicación y expresión de su material genético.

RNP del virus de la gripe

Estructura completa de la RNP del virus de la gripe.

Un paso importante en el ciclo de vida del virus es la replicación y expresión de su material genético. El mensaje genético del virus está codificado en 8 segmentos de ácido ribonucleico (ARN). El ARN está unido a 4 proteínas diferentes: la polimerasa (compuesta por tres subunidades), que mantiene unidos los extremos del segmento, y múltiples copias de una misma proteína llamada nucleoproteína, que se unen al ARN como si fueran las cuentas de un collar. Ortín explica que “esta compleja estructura es conocida como ribonucleoproteína (RNP) y funciona realmente como una máquina molecular, capaz de transcribir el mensaje genético del virus y de autoreplicarse dentro de la célula infectada para así generar la progenie de nuevos virus que infectarán otras células”. El conjunto de las 8 RNPs que contienen toda la información genética del virus está empaquetado dentro de cada partícula viral de forma ordenada.

A pesar de su importancia (359 muertes de 608 casos registrados por la Organización Mundial de la Salud desde 2003 hasta agosto de 2012), la información detallada de cómo se organizaban las proteínas y el ARN para generar estas RNPs era muy escasa. Por este motivo, y durante los últimos años, los laboratorios dirigidos por Juan Ortín y Jaime Martín-Benito han estado desarrollando un proyecto para la determinación de dicha estructura.

RNP del virus de la gripe

Tomograma de un virus de gripe A en el que se muestra las zonas donde han sido detectadas las RNPs (en violeta).

La metodología de trabajo consistió en la extracción y purificación de las 8 RNPs presentes en las partículas virales, para posteriormente estudiarlas mediante técnicas de microscopía electrónica y procesamiento de imágenes. Ese procedimiento permitió determinar la estructura de las RNPs aisladas y desvelar la organización de las proteínas que forman esta compleja máquina molecular. Finalmente, y usando técnicas de tomografía electrónica sobre virus intactos, se verificó que la estructura obtenida de las RNPs aisladas era la misma que la que se encontraba dentro del virus infectivo.

Martín-Benito nos explica que “la estructura final obtenida muestra una organización de doble hélice con dos cadenas de ARN-nucleoproteína y la polimerasa situada en uno de los extremos del helicoide. Adicionalmente se ha verificado que dentro del virus intacto las diferentes RNPs están dispuestas formando haces muy estrechamente empaquetados”. El análisis de estos resultados, junto con los datos previos existentes, permitirá desvelar algunos de los pasos cruciales en el ciclo de vida del virus tales como los mecanismos por los que las RNPs se replican y expresan la información genética del virus, el modo en que las 8 RNPs se asocian entre sí en la partícula del virus o los mecanismos por los que los genes de virus aviares pueden transferirse a los virus humanos.

Referencia:
Arranz R, Coloma R, Chichón FJ, Conesa JJ, Carrascosa JL, Valpuesta JM, Ortín J, Martín-Benito J. The structure of native influenza virion ribonucleoproteins. Science. 2012 Nov 22.
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