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Le coronavirus se multiplie rapidement dans les cellules humaines


Coronavirus: Comment le SRAS-CoV-2 augmente sa constitution génétique

Les muqueuses de la bouche, du nez et des yeux sont considérées comme la porte d'entrée du coronavirus SRAS-CoV-2. Lorsqu'une personne est infectée par le nouveau virus, l'agent pathogène se multiplie rapidement dans ses cellules. Les chercheurs ont maintenant découvert comment le coronavirus reproduit son génome.

Il existe de nombreux coronavirus dans le monde qui infectent constamment les gens et ne causent généralement que des maladies respiratoires bénignes. Les infections par le coronavirus SRAS-CoV-2 sont également relativement inoffensives dans de nombreux cas. Cependant, le nouvel agent pathogène peut également provoquer une maladie respiratoire grave appelée COVID-19. Une équipe de recherche rend maintenant compte de la manière dont le virus reproduit son génome.

Le génome du coronavirus comprend environ 30000 éléments constitutifs

Si une personne est infectée par le nouveau coronavirus SARS-CoV-2, il se multiplie rapidement dans ses cellules. Pour ce faire, l'agent pathogène doit reproduire sa constitution génétique, qui consiste en un long brin d'ARN. La "machine à copier" virale, appelée polymérase, assume cette tâche.

Selon un rapport récent, des scientifiques dirigés par Patrick Cramer de l'Institut Max Planck de chimie biophysique de Göttingen ont maintenant décodé la structure spatiale de la corona polymérase.

Selon les informations, il peut être utilisé pour rechercher le fonctionnement des substances antivirales qui bloquent la polymérase. L'un d'eux est le Remdesivir, un ingrédient prometteur dans le développement de nouveaux médicaments contre le COVID-19. De plus, de nouveaux candidats médicaments peuvent être recherchés.

«Au vu de la pandémie actuelle, nous voulions aider», explique le directeur de Max Planck, Cramer. «Nous avons une vaste expérience dans l'étude des polymérases.» Le sujet de recherche était donc évident pour les experts.

«La chose la plus surprenante pour nous était que la structure de la machine de copie du virus corona se désagrégeait car elle diffère des autres structures de polymérase», déclare Hauke ​​Hillen.

Selon les scientifiques, la polymérase corona se lie à l'ARN comme cela est connu d'autres types de virus, mais cette polymérase a un autre élément avec lequel elle s'accroche à l'ARN jusqu'à ce qu'elle ait copié le matériel génétique.

Ceci est particulièrement important pour le virus corona, car son génome est composé d'environ 30 000 éléments constitutifs et est donc particulièrement long.La copie est une véritable tâche gigantesque.

Résultats rapidement partagés avec la communauté internationale de la recherche

Savoir comment le coronavirus polymérase est construit atome par atome ouvre de nouvelles opportunités pour mieux comprendre et combattre le virus. Dans l'étape suivante, l'équipe de recherche prévoit d'étudier en détail comment les substances antivirales bloquent la prolifération des coronavirus.

«Il y a beaucoup d'espoir dans Remdesivir, qui bloque directement la corona polymérase. La structure polymérase pourrait permettre d'optimiser des substances existantes telles que le remdesivir et d'améliorer leur effet. Mais nous voulons aussi rechercher de nouvelles substances capables d'arrêter la polymérase virale », explique Cramer.

Les chercheurs de Göttingen ont publié leurs résultats dans un manuscrit sur le serveur de pré-impression bioRxiv. «Nous voulions immédiatement partager nos résultats avec la communauté internationale de la recherche, car maintenant que nous sommes au milieu de la pandémie, les choses doivent aller très vite», rapporte Lucas Farnung, qui passera bientôt à un poste de professeur à l'Université de Harvard aux États-Unis. .

Espoir de nouvelles stratégies thérapeutiques

Comme indiqué dans la communication, le chemin vers la structure tridimensionnelle de la corona polymérase était rocheux. «Tout d'abord, nous avons dû recréer la polymérase à partir de trois protéines purifiées dans un tube à essai. Après quelques ajustements, il était enfin fonctionnel », explique Goran Kokic. "C'était la seule façon dont nous pouvions enquêter sur son fonctionnement."

Le chercheur a rapidement mis en place un test spécial pour déterminer l'activité de la polymérase.

Les experts ont ensuite examiné les échantillons au microscope électronique à un grossissement de plus de 100000 fois - et au début, la déception s'est propagée: "Bien que nous ayons pris des photos 24 heures sur 24 pendant dix jours et dix nuits, nous n'avons pas pu obtenir un aperçu détaillé de la structure", a déclaré Christian Dienemann, expert en microscopie électronique.

«Cependant, un échantillon avait l'air différent, quelque peu étrange. Notre première pensée a été de la rejeter. Heureusement, nous ne l'avons pas fait: c'est cet échantillon de tout ce qui nous a fourni les données de haute qualité dont nous avions absolument besoin », explique Dimitry Tegunov, l'expert en informatique du groupe, qui a également programmé le logiciel pour traiter rapidement de grandes quantités de données d'image.

Selon les informations, le décodage de la structure de la polymérase ne devrait pas être la dernière contribution des chercheurs de Göttingen pour faire face à la pandémie:

"Nous ciblons également les soi-disant facteurs auxiliaires qui modifient l'ARN du virus afin qu'il ne puisse pas être décomposé par le système immunitaire humain", a déclaré Cramer. "Et bien sûr, en tant que biologistes structuraux, nous espérons trouver d'autres cibles dans le virus qui ouvriront de nouvelles stratégies thérapeutiques à moyen terme." (Ad)

Informations sur l'auteur et la source

Ce texte correspond aux spécifications de la littérature médicale, des directives médicales et des études en cours et a été vérifié par des médecins.

Se gonfler:

  • Institut Max Planck de chimie biophysique: Comment le coronavirus augmente sa constitution génétique (consulté le 29 avril 2020), Institut Max Planck de chimie biophysique
  • Hillen HS *, Kokic G *, Farnung L *, Dienemann C *, Tegunov D *, Cramer P * (* contribution équivalente): Structure de la réplication de la polymérase SARS-CoV-2; bioRxiv, (publié: 27 avril 2020), bioRxiv


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