Jak se chová včelí virus při infikování hostitelské buňky? Jako vytahování vzkazu z lahve, nebo otevírání vajíčka s překvapením? Karel Škubník a jeho kolegové, pod vedením strukturního virologa Pavla Plevky z vědecko-výzkumného institutu CEITEC Masarykovy univerzity, objevili nové poznatky týkající se mechanismu uvolnění genomu včelích virů. Vyvrátili tak dosavadní představy o chování včelích virů při infikování hostitelských buněk.
K novým poznatkům se vědci dobrali pomocí metod kryo-elektronové mikroskopie a proteinových simulací, které zpracovávala výzkumná skupina Roberta Váchy. Výsledky výzkumu publikoval 1. ledna 2021 mezinárodní vědecký časopis Science Advances.
Vědci se včelími viry zabývají proto, že za posledních sedmdesát let došlo k významnému poklesu populace včely medonosné v Severní Americe a Evropě. A právě viry jsou hlavní příčinou kolapsu včelstev. Jsou to buněční parazité skládající se z genomu nesoucího genetickou informaci a proteinového obalu.
Virus si můžeme představit jako lahev se vzkazem. Životní cyklus viru je velmi podobný právě posílaní zpráv pomocí lahve. Vzkaz, v tomto případě genetická informace viru, je nejdříve umístěn do lahve, tedy proteinového obalu, která ho chrání před vnějšími vlivy. Jakmile se genetická informace zabalená v proteinovém obalu dostane na místo určení, tedy do buňky, tak je nutné, aby se vzkaz dostal co nejrychleji z obalu ven a mohl být buňkou přečten. Právě uvolnění genomu z proteinového obalu je jedním z kritických kroků pro úspěšnou infekci buňky virem.
Hlavním předmětem výzkumu tedy bylo prostudovat mechanismus uvolnění genomu včelích virů. „Doposud se přepokládalo, že se při uvolnění genomu vytvoří v proteinovém obalu viru malý otvor, skrz který se postupně protahuje vlákno genomu. Naše výsledky ale ukázaly, že včelí viry využívají mnohem rychlejší způsob uvolnění genomu, při němž dochází k prasknutí proteinového obalu a vypuštění genomu do hostitelské buňky,“ popisuje objev Karel Škubník.
Vědci zjistili, že mechanismus uvolnění genomu včelích virů se tedy nepodobá vytahováni vzkazu z lahve, jak se doposud předpokládalo, ale spíše otevíraní vajíčka s překvapením. Toto rychlé vypuštění genomu viru snižuje pravděpodobnost jeho poškození enzymy nacházejícími se v mimobuněčném prostření.
Pochopení způsobu, jakým včelí viry infikují buňky může pomoci s přípravou látek bránících virové infekci.