I ricercatori dell’Università del Colorado Anschutz Medical Campus hanno osservato come una molecola di RNA di un virus forma una struttura complessa e tridimensionale ed è in grado di cambiare forma per dirottare le proteine dell’ospite. I dettagli di questo processo, sfuggente agli scienziati per decenni, sono stati rivelati utilizzando la microscopia elettronica criogenica (crio-EM).
I risultati dello studio, pubblicati su Science, rivelano come si verifica questo mimetismo molecolare e cambiamento di forma e mettono in evidenza il potere emergente della crio-EM per consentire ai ricercatori un modo migliore per esaminare le strutture dinamiche multifunzionali dell’RNA che sono fondamentali per la biologia e la virologia.
“In precedenza, conoscevamo alcune nozioni di base sul mimetismo virale dei tRNA, ma questo esempio era un mistero vecchio di dieci anni. Ciò che abbiamo osservato ci ha sorpreso”, ha affermato Jeffrey Kieft, Ph.D., coautore dello studio e professore all’Università del Colorado Scuola di Medicina.
“Prima dei progressi della crio-EM, visualizzare questo processo era incredibilmente difficile o impossibile. Con la crio-EM, abbiamo osservato per la prima volta la forma tridimensionale di questo RNA virale, i suoi movimenti e come si lega a una proteina cellulare”
Alcuni RNA virali possono imitare la forma del tRNA
Le molecole di RNA formano intricate forme tridimensionali che determinano la funzione molecolare. Alcuni RNA virali possono imitare la forma del tRNA, un tipo essenziale di RNA che fornisce amminoacidi al ribosoma durante la sintesi proteica, come parte della loro strategia generale per dirottare le cellule ospiti. Le molecole di tRNA nella cellula creano una forma a “L”.
“Abbiamo visualizzato la struttura della molecola di RNA virale, aspettandoci di vedere la classica forma a “L”, ha affermato Steve Bonilla, Ph.D., coautore dello studio e HHMI Hanna H. Grey ricercatore post-dottorato presso la University of Colorado School of Medicine.
“Invece, crea una forma molto diversa e interagisce con le proteine cellulari in un modo inaspettato che comporta cambiamenti di forma. Determinare il motivo per cui ciò accade è un passo successivo”.
Oltre a osservare questo processo per la prima volta, i ricercatori affermano che questo studio sottolinea il ruolo che la crio-EM può ora svolgere nel rendere possibili questa e altre scoperte simili. Cryo-EM utilizza gli elettroni per osservare campioni minuscoli, e questo studio mostra come ora può consentire ai ricercatori di esaminare le strutture sfuggenti svolgono un ruolo nella salute e nella malattia.
“Con il crescente utilizzo di terapie basate sull’RNA, le strutture tridimensionali dell’RNA potrebbero essere una parte importante dello sviluppo di nuovi esempi. Le terapie del futuro potrebbero utilizzare la struttura dell’RNA in modi razionali”, ha affermato Bonilla. “Studi come questo aiutano a spianare la strada all’esplorazione e alla riflessione su questa possibilità”, conclude.
