SARS-COV-2 μια αλυσίδα RNA και πρωτεΐνες….

SARS-CoV-2. Ένας ιός είναι μια νουκλεοπρωτεϊνική δομή που περιβάλλεται από μεμβρανώδες έλυτρο με πολλές επιφανειακές πρωτεΐνες. Έχει πολύ μικρό μέγεθος 70–90 nm (μικρότερο από ένα εκατομμυριοστό του μέτρου) αλλά με ικανότητες αντιστρόφως ανάλογες με το μέγεθος του.

Έχει όραμα και  πάθος … για επιβίωση και επικράτηση.

Αναπτύσσει στρατηγικές εισβολής στο κύτταρο ξενιστή.

Είναι ευέλικτος,  έχει εναλλακτικές λύσεις.

Αναγκάζει το κύτταρο να τον υπηρετεί … τυφλά

(πλήρης εκμετάλλευση των υλικών και των μηχανισμών του κυττάρου).

Με έξυπνες στρατηγικές διαφυγής από την άμυνα του κυττάρου αλλά και από το ανοσοποιητικό σύστημα.

Ονειρεύεται τον ιδανικό ξενιστή  (άνθρωποι: 8 δις με 200 τρις κύτταρα ο καθένας).

Έχει επιλέξει εύκολο τρόπο μετάδοσης  (με σταγονίδια βήχα,  άμεση και έμμεση επαφή).

Είναι ανθεκτικός στις συνθήκες του περιβάλλοντος και προπαντός

Αγαπάει τον ξενιστή, δεν θέλει να τον σκοτώσει (τι θα κάνει χωρίς αυτόν;)

και με ποδοσφαιρικούς όρους:

«παίζει έξυπνη άμυνα και φουλ επίθεση χωρίς να σκοτώνει τον αντίπαλο».

Και να φανταστείς πριν 4 μήνες δεν ήταν καν στο δελτίο του στοιχήματος

και τώρα όλο το bet είναι αυτός…

Ας γνωρίσουμε  την οργάνωση του και τις τακτικές που χρησιμοποιεί.

Μια αλυσίδα RNA ενωμένη με πρωτεΐνες…

Οι ιοί πρέπει να εισβάλουν στα ζωντανά κύτταρα ώστε να αναπαραχθούν και να εξαπλωθούν. Όταν ο κορωνοϊός βρίσκει ένα κατάλληλο κύτταρο, εισέρχεται στο εσωτερικό του και ελευθερώνεται ένα μόριο RNA που περιέχει ολόκληρο το γονιδίωμα του. Τον Ιανουάριο, οι επιστήμονες αποκρυπτογράφησαν το γονιδίωμα του SARS-CoV-2, τον ιό που προκαλεί το Covid-19.

O SARS-CoV-2 είναι ένας, μονόκλωνος (+) RNA βήτα-κορoνοϊός με ένα γονιδίωμα 30 kb  (Το ανθρώπινο γονιδίωμα είναι πάνω από 3 δισεκατομμύρια). που κωδικοποιεί ιικές πρωτεΐνες σε έως και 14 ανοιχτά πλαίσια ανάγνωσης (Orfs).

Συνολικά οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει γονίδια για 29 πρωτεΐνες, οι οποίες εκτός από την παραγωγή αντιγράφων του κοροναϊού φροντίζουν και για  την καταστολή της ανοσολογικής απόκρισης του οργανισμού.

Στο 5′ άκρο του γονιδιώματος, ένα ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης (Orf1) κωδικοποιεί μια πολυπρωτεΐνη που αυτο-πρωτεολυτικά διασπάται σε 16 μη δομικές πρωτεΐνες (NSP 1-16) που σχηματίζουν το σύμπλοκο αντιγραφής. Το σύμπλοκο αποτελείται από πολλαπλά ένζυμα απαραίτητα για την αντιγραφή-μεταγραφή του ιικού γονιδιώματος, συμπεριλαμβανομένης της RNA εξαρτώμενης RNA πολυμεράσης και άλλων ενζύμων όπως οι ενδο- και εξω-νουκλεάσες απαραίτητες για το μεταβολισμό νουκλεϊκών οξέων.

Μια αλυσίδα πρωτεϊνών · ORF1ab

Η πρώτη ιική πρωτεΐνη που δημιουργείται μέσα στο μολυσμένο κύτταρο είναι στην πραγματικότητα μια «αλυσίδα» 16 πρωτεϊνών ενωμένων μεταξύ τους. Δύο από αυτές τις πρωτεΐνες λειτουργούν σαν ψαλίδι, κόβοντας τους δεσμούς μεταξύ των διαφόρων πρωτεϊνών και απελευθερώνοντας τις για να γίνουν βιολογικά λειτουργικές.

Οι επιστήμονες έχουν σχηματίσει μια καλή εικόνα για το τι κάνουν μερικές από τις πρωτεΐνες SARS-CoV-2. Άλλες πρωτεΐνες όμως, είναι πολύ πιο μυστηριώδεις, και κάποιες μπορεί να μην έχουν κάποια λειτουργία.

Κυτταρικός δολιοφθορέας (σαμποτέρ) · NSP1

Αυτή η πρωτεΐνη αναστέλλει την παραγωγή των κυτταρικών πρωτεϊνών (από τα μολυσμένα κύτταρα). Αυτή η δολιοφθορά αναγκάζει το κύτταρο:

  • να παράγει περισσότερες ιικές πρωτεΐνες και
  • εμποδίζει τη συγκρότηση αντι-ιικών πρωτεϊνών που θα μπορούσαν να σταματήσουν τον ιό.

Η μυστηριώδης πρωτεΐνη · NSP2

Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι για το τι κάνει η NSP2. Πιθανολογείται  ότι σχετίζεται με την μετακίνηση των ενδοσωμάτων στο κύτταρο και με την διατήρηση την λειτουργικής ακεραιότητας των μιτοχονδρίων.

Αποσηματοδότηση και κοπή · NSP3

Η NSP3 είναι μια μεγάλη πρωτεΐνη (PLpro πρωτεάση) που έχει δύο σημαντικές λειτουργίες:

  • Την ελευθέρωση (κόψιμο) άλλων ιικών πρωτεϊνών έτσι ώστε να μπορούν να γίνουν λειτουργικές.
  • Την τροποποίηση (αποσηματοδότηση/ από-ουβικουϊτίνωση) σε πολλές από τις πρωτεΐνες των μολυσμένων κυττάρων. Κανονικά, ένα υγιές κύτταρο σηματοδοτεί παλιές πρωτεΐνες για καταστροφή. Αλλά ο ιός μπορεί να αφαιρέσει αυτές τις ετικέτες, αλλάζοντας την ισορροπία των πρωτεϊνών και ενδεχομένως μειώνοντας την ικανότητα του κυττάρου να καταπολεμήσει τον ιό.

Μηχανή κυστιδίων · NSP4

Σε συνδυασμό με άλλες πρωτεΐνες, το NSP4 βοηθά στην κατασκευή κυστιδίων (με διπλή μεμβράνη) γεμάτων με ιικά τμήματα που θα χρησιμοποιηθούν για κατασκευή νέων αντιγράφων του ιού.

Πρωτεϊνικό ψαλίδι · NSP5

Αυτή η πρωτεΐνη (3CLpro πρωτεάση) κάνει τις περισσότερες από τις θραύσεις που οδηγούν στην «απελευθέρωση» άλλων πρωτεϊνών NSP για να πραγματοποιήσουν τις δικές τους λειτουργίες. Επίσης φαίνεται ότι αναστέλλει την σηματοδότηση της δράσης των ιντερφερονών.

Εργοστάσιο κυστιδίων · NSP6

Λειτουργεί με NSP3 και NSP4 για κατασκευή κυστιδίων (με διπλή μεμβράνη) μεταφοράς ιών.

Βοηθοί αντιγραφής · NSP7 και NSP8

Αυτές οι δύο πρωτεΐνες βοηθούν (έχουν ρόλο πριμάσης) την NSP12 να δημιουργήσει νέα αντίγραφα του RNA, για δημιουργία νέων ιών.

Στον ¨πυρήνα¨ του κυττάρου · NSP9

Αυτή η πρωτεΐνη εισχωρεί (δημιουργεί) μικροσκοπικά κανάλια στον πυρήνα των μολυσμένων κυττάρων. Μπορεί έτσι να επηρεάσει την κίνηση των μορίων μέσα και έξω από τον πυρήνα – αλλά για ποιο σκοπό, κανείς δεν ξέρει. Η NSP9, μπορεί να συμμετέχει στον ιικό αυτοδιπλασιασμό ενεργώντας ως πρωτεΐνη που προσδένεται με ssRNA.

Γενετικό καμουφλάζ · NSP10

Τα ανθρώπινα κύτταρα έχουν αντι-ιικές πρωτεΐνες που εντοπίζουν ιικό RNA και το καταστρέφουν. Αυτή η ρυθμιστική πρωτεΐνη συνεργάζεται με την NSP16 για να καμουφλάρει (τροποποίηση του RNA) τα γονίδια του ιού εμποδίζοντας την καταστροφή τους.

H άγνωστη NSP11

Είναι μια μικροσκοπική πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από τμήμα του  γονιδίου της NSP12 και δεν είναι σαφές εάν έχει κάποια λειτουργία.

Αντιγραφική μηχανή · NSP12

Αυτή η πρωτεΐνη (RNA-dependent RNA polymerase) δημιουργεί νέα αντίγραφα του ιικού γονιδιώματος.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν σε άλλους κορονοϊούς ότι το remdesivir παρεμβαίνει στην δράση της NSP12 και τώρα βρίσκονται σε εξέλιξη μελέτες για να διαπιστωθεί εάν το φάρμακο μπορεί να θεραπεύσει το Covid-19.

Ξετυλίγοντας το RNA · NSP13

Φυσιολογικά, το RNA του ιού είναι τυλιγμένο σε περίπλοκες αναδιπλώσεις και περιελίξεις. Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι η NSP13 (που έχει δράση RNA ελικάσης)  ξετυλίγει το RNA, έτσι ώστε άλλες πρωτεΐνες να μπορούν να διαβάσουν την αλληλουχία του και να δημιουργήσουν νέα αντίγραφα.

Επιδιορθώνοντας τα λάθη · NSP14

Καθώς η NSP12 (RNA-dependent RNA polymerase) αντιγράφει το γονιδίωμα του κορωνοϊού, μερικές φορές προσθέτει ένα λάθος νουκλεοτίδιο στο νέο αντίγραφο. Η NSP14 (που έχει δράση εξωριβονουκλέασης) αποκόβει τα λάθος νουκλεοτίδια, έτσι ώστε να μπορεί να προστεθεί το σωστό.

Ραφινάρισμα – Καθαρισμός · NSP15

Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι αυτή η πρωτεΐνη (ενδο-ριβονουκλεάση) κόβει-απομακρύνει τμήματα RNA του ιού για να μην αναγνωρίζεται από τους  αντι-ιικούς μηχανισμούς άμυνας του μολυσμένου κυττάρου.

Περισσότερο καμουφλάζ · NSP16

Η NSP16 συνεργάζεται με την NSP10 για να βοηθήσει τα γονίδια του ιού να «κρύβονται» από τις πρωτεΐνες που κόβουν το ιικό RNA.

Δομικές πρωτεΐνες

13 ανοιχτά πλαίσια ανάγνωσης (Orfs) εκφράζονται από το 3′ άκρο του ιικού γονιδιώματος, συμπεριλαμβανομένων τεσσάρων κύριων ιικών δομικών πρωτεϊνών: Spike (S), Envelope (E), Membrane (M) και Nucleocapsid (N). Οι δομικές πρωτεΐνες του SARS-CoV-2

  • σχηματίζουν το ιικό καψίδιο – έλυτρο που εγκλείει το γονιδίωμα,
  • διευκολύνουν την είσοδο του ιού στα ανθρώπινα κύτταρα και
  • βοηθούν στη συναρμολόγηση και την απελευθέρωση νέων αντιγράφων του ιού.

 Πρωτεΐνη ακίδας · S

Η πρωτεΐνη ακίδων είναι μία από τις τέσσερις δομικές πρωτεΐνες – S, E, M και N – που σχηματίζουν το έλυτρο  του κοροναϊού και προστατεύουν το RNA στο εσωτερικό του.

Οι πρωτεΐνες S σχηματίζουν προεξέχοντες αιχμές στην επιφάνεια του ιού με την τοποθέτηση σε ομάδες των τριών. Αυτές οι δομές σχηματίζοντας κορώνα  καθόρισαν το όνομα του κορονοϊού.

Μέρος της ακίδας μπορεί να εκτείνεται και να προσκολλάται σε μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ACE2, η οποία εμφανίζεται σε συγκεκριμένα κύτταρα1 στην αναπνευστική οδό. Ο ιός προσδένεται στο υποδοχέα και στη συνέχεια να εισβάλει στο κύτταρο κλεισμένος σε κυστίδιο (ενδοκύττωση).

1 Το γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη το μετατρεπτικό ένζυμο αγγειοτενσίνης 2 (ACE2) εκφράζεται στους πνεύμονες, την καρδιά, τις αρτηρίες, τα νεφρά και τα έντερα, γεγονός που εξηγεί συμπτώματα ακόμα και στο γαστρεντερικό σύστημα.

Ο αρτίστας διαφυγής · ORF3a

Το γονιδίωμα SARS-CoV-2 κωδικοποιεί επίσης μια ομάδα αποκαλούμενων “βοηθητικών πρωτεϊνών”. Βοηθούν στην αλλαγή του περιβάλλοντος μέσα στο μολυσμένο κύτταρο για να διευκολυνθεί η αναπαραγωγή του ιού. Η πρωτεΐνη ORF3a:

  • Σχηματίζει διαύλους ιόντων καλίου (ιική πορίνη) στη μεμβράνη ενός μολυσμένου κυττάρου, διευκολύνοντας έτσι τη ελευθέρωση νέων ιών.
  • Προκαλεί φλεγμονώδη αντίδραση ένα από τα πιο επικίνδυνα συμπτώματα του Covid-19.

Η πρωτεΐνη του ελύτρου · Ε

Η πρωτεΐνη Ε είναι μια δομική πρωτεΐνη που βοηθά στη δημιουργία του λιποπρωτεϊνικού ελύτρου του ιού. Μπορεί επίσης να δρα και όταν ο ιός εισέρχεται μέσα στο κύτταρο. Οι ερευνητές έχουν διαπιστώσει ότι προσκολλάται σε πρωτεΐνες που σχετίζονται με ενεργοποίηση και απενεργοποίηση γονίδιων.

Πρωτεΐνη μεμβράνης · Μ

Μια άλλη δομική πρωτεΐνη που αποτελεί μέρος της λιποπρωτεϊνικού καλύμματος του ιού.

Αναστολέας σήματος · ORF6

Αυτή η βοηθητική πρωτεΐνη μπλοκάρει

  • τα σήματα που το μολυσμένο κύτταρο θα στείλει στο ανοσοποιητικό σύστημα και
  • κάποιες από τις πρωτεΐνες του ίδιου του κυττάρου που καταπολεμούν τον ιό.

Απελευθερωτής ιών · ORF7a

Όταν οι νέοι ιοί προσπαθούν να ξεφύγουν από ένα κύτταρο, το κύτταρο μπορεί να τους παγιδεύει με πρωτεΐνες που ονομάζονται τεθερίνες. Ορισμένες έρευνες δείχνουν ότι η ORF7a καταστέλλει την δράση της τεθερίνης στα μολυσμένα κύτταρα, επιτρέποντας τη διαφυγή περισσότερων ιών. Επίσης έχει διαπιστωθεί  ότι η πρωτεΐνη μπορεί να αναγκάσει μολυσμένα κύτταρα να αυτοκτονήσουν – γεγονός που συμβάλλει στη ζημιά που προκαλεί ο Covid-19 στους πνεύμονες.

Το ORF7b επικαλύπτει την ίδια έκταση του RNA, αλλά δεν είναι σαφές το γονίδιο τι κωδικοποιεί.

Μυστηριώδης πρωτεΐνη · ORF8

Το γονίδιο αυτής της βοηθητικής πρωτεΐνης είναι πολύ διαφορετικό στο SARS-CoV-2 από ότι σε άλλους κορονοϊούς. Οι ερευνητές διερευνούν το ρόλο του.

Πρωτεΐνη νουκλεοκαψιδίου · Ν

Η πρωτεΐνη Ν προστατεύει το RNA του ιού, διατηρώντας το σταθερό μέσα στον ιό. Πολλές πρωτεΐνες Ν συνδέονται μεταξύ τους σε ένα μακρύ σπειροειδές, περιτυλίγοντας και περιστρέφοντας το RNA.

Οι βοηθητικές πρωτεΐνες ORF9b και ORF9c κωδικοποιούνται από την ίδια περιοχή RNA. Το ORF9b μπλοκάρει την ιντερφερόνη, ένα βασικό μόριο στην άμυνα έναντι των ιών, αλλά δεν είναι σαφές εάν το ORF9c χρησιμοποιείται καθόλου.

Μυστηριώδης πρωτεΐνη · ORF10

Οι στενοί συγγενείς του ιού SARS-CoV-2 δεν έχουν το γονίδιο για αυτή τη μικροσκοπική βοηθητική πρωτεΐνη, οπότε είναι δύσκολο να γνωρίζουμε για ποιο λόγο υπάρχει – ή ακόμα και αν ο ιός δημιουργεί πρωτεΐνες από αυτό.

Τέλος της αλληλουχίας του γονιδιώματος.

Το γονιδίωμα του κορωνοϊού τελειώνει με ένα τμήμα RNA που σταματάει το μηχανισμό παραγωγής πρωτεϊνών του κυττάρου ακολουθούμενο από τμήμα poly aaaaaaaaaaaaa

Με βάση τα παραπάνω τρεις είναι οι βασικοί στόχοι της φαρμακευτικής αντιμετώπισης – θεραπείας. Αναζήτηση φαρμάκων που

  • Να εμποδίζουν την είσοδο του ιού στα κύτταρα.
  • Να παρεμβαίνουν στους μηχανισμούς αντιγραφικής μηχανής.
  • Να εμποδίζουν την συγκρότηση και απελευθέρωση νέων ιών.

Αισιοδοξώ ότι φάρμακα θα κυκλοφορήσουν στο επόμενο δίμηνο.

Το πρόβλημα πλέον δεν θα είναι αν θα υπάρχουν φάρμακα για την αντιμετώπιση του ιού,

αλλά και αν θα είναι διαθέσιμα για όλους.

 

Print Friendly, PDF & Email
ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ

Αφήστε ένα σχόλιο

three × five =

Εγγραφείτε στο Newsletter μας!

Μείνετε ενήμεροι για νέα και άρθρα μας.

Χρησιμοποιούμε cookies για να σας προσφέρουμε καλύτερη εμπειρία στο διαδίκτυο. Συμφωνώντας, αποδέχεστε τη χρήση των cookies σύμφωνα με την Πολιτική Cookies.

Privacy Settings saved!
Ρυθμίσεις Απορρήτου

Όταν επισκέπτεστε μία ιστοσελίδα, μπορεί να λάβει κάποιες βασικές πληροφορίες από τον browser σας, κατά βάση υπό τη μορφή cookies. Εδώ μπορείτε να ρυθμίσετε τη συγκατάθεσή σας σε όλα αυτά.

Αυτά τα cookies είναι απαραίτητα για να λειτουργήσει ο ιστότοπος και δεν μπορεί να απενεργοποιηθεί στα συστήματά μας.

Χρησιμοποιούμε το WooCommerce ως σύστημα αγορών. Για επεξεργασία καλαθιού και παραγγελίας θα αποθηκευτούν 2 cookies. Αυτά τα cookies είναι απολύτως απαραίτητα και δεν μπορούν να απενεργοποιηθούν.
  • woocommerce_cart_hash
  • woocommerce_items_in_cart

Για τη χρήση αυτού του ιστότοπου χρησιμοποιούμε τα παρακάτω cookies που απαιτούνται από τεχνική άποψη
  • wordpress_test_cookie
  • wordpress_logged_in_
  • wordpress_sec

Χρησιμοποιούμε το WooCommerce ως σύστημα αγορών. Για επεξεργασία καλαθιού και παραγγελίας θα αποθηκευτούν 2 cookies. Αυτά τα cookies είναι απολύτως απαραίτητα και δεν μπορούν να απενεργοποιηθούν.
  • woocommerce_cart_hash
  • woocommerce_items_in_cart

Decline all Services
Accept all Services