=
=


Коронавирус клонирован бернскими учеными с помощью дрожжей для поиска лечения

Le coronavirus cloné par des chercheurs bernois

Май 16, 2020
Etienne Meyer-Vacherand

Результаты работы команды ученых Бернского университета (Universität Bern), которым удалось клонировать SARS-CoV-2, были опубликованы 4 мая в журнале Nature и являются плодом междисциплинарного сотрудничества Института вирусологии и иммунологии (Institut für Virologie und Immunologie) и Института бактериологии животных (Instituts für Tierbakteriologie) этого учреждения. В середине февраля ученым удалось на основе синтетических фрагментов ДНК вируса воссоздать коронавирус в лабораторных условиях используя подход, известный как «обратная» генетика (генетические исследования, где отправной точкой служит некоторая последовательность ДНК и эксперименты направлены на выявление ее фенотипических эффектов). Выведенные таким путем клоны играют большую роль в поиске лекарства и обнаружения уязвимостей вируса.

Само исследование началось еще до начала пандемии, в 2018 году. «[Его] цель состояла в том, чтобы применить эту систему обратной генетики к РНК-вирусам», – объясняет Фабьен Лабрусса (Fabien Labroussaa), ученый из бернского Института бактериологии животных. Мы начали работать с вирусами, массово используемыми в лабораториях, такими как вирус мышиного гепатита или мышиный коронавирус (MHV), а затем отказались от использования этого метода на человеческих коронавирусах, таких как MERS». Вскоре после обнаружения болезни в Ухане команда решила проверить свой метод обратной генетики.

Само по себе клонирование вирусов не является новостью в мире вирусологии, однако метод бернской командой отличается от традиционного. «У нас было 14 фрагментов ДНК, содержащих фрагменты генома вируса, синтезированного из одной из первых генетических последовательностей, выделенных в Китае», – объясняет Фабьен Лабрусса. Фрагменты имели идентичные последовательности на каждом конце, так что дрожжи saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи :96,102) могли воссоздать полный геном вируса». Искусственный синтез РНК возможен, но только для очень коротких фрагментов из приблизительно сотни оснований. Такой РНК также крайне нестабилен in vitro («в пробирке» – вне живого организма) и разлагается гораздо быстрее и легче, чем ДНК.

Особенностью разработанного в Берне метода является использование дрожжей, более известных как пивные или пекарские дрожжи, в работе с некоторыми из штаммов коронавируса. Классически геном вируса реконструируется с помощью бактерии Escherichia coli (известная как кишечная палочка). «У этой бактерии много преимуществ, но есть и недостатки. Некоторые фрагменты генома SARS-CoV-2 нестабильны или токсичны для бактерий, что делает клонирование всего генома на бактерии трудоемким. Дрожжи помогают справиться с этими проблемами», – рассказал Фабьен Лабрусса.

После реконструирования генома, его транскрибировали в РНК (перенос генетической информации с ДНК на РНК) in vitro, а затем интегрировали в человеческие клетки человека для репликации там, как это происходит во время инфекции. Последний шаг был осуществлен в биологической лаборатории со строжайшими мерами безопасности в городе Миттельхойзерн (Mittelhäusern, кантон Берн), так как синтетический вирус столь же заразен, как и природный.

Другое преимущество нового метода заключается в том, что он позволяет клонировать сложные вирусы. «Геном SARS-CoV-2 считается большим, он состоит из более чем 30 000 нуклеотидов», – объясняет Фабьен Лабрусса. Сначала наша методика была разработана для воссоздания бактериальных геномов, имеющих порядка миллиона оснований, которые Escherichia coli не в состоянии воспроизвести».

По мнению авторов исследования их подход позволяет клонировать вирус за неделю, что является преимуществом в исследовании SARS-CoV-2. «Клонирование вируса с помощью традиционных методов занимает больше месяца, если нет никаких осложнений», – сказал Фабьен Лабрусса.

В отличие от природных штаммов синтетические вирусы позволяют исследователям работать на стабильной и воспроизводимой основе. В то же время обратная генетика позволяет быстро воспроизводить естественную мутацию в вирусе или вводить контролируемые мутации в его геном.

Бернские исследователи, например, ввели флуоресцентный белок в некоторые клоны для улучшения контроля за их репликацией и ускорения поиска антивирусных молекул. Уже несколько команд ученых по всему миру, имеющие необходимые разрешения для работы с этим типом вируса, обладают такими клонами для проведения научных исследований.

Перевод: Николай Ерин
Источник: Le Temps

  • Комментарии
  • Мнения
Комментировать могут зарегистрированные пользователи
Мнений пока нет

ТОП-10

Цитаты знаменитых европейцев

Делать всё с открытым сердцем — не самая хорошая идея. Сердце должно оставаться закрытым, так оно лучше функционирует.
Маргарет Тэтчер

Вход на сайт

Форма регистрации

Группа ученых в швейцарском городе Берне разработала новую методику клонирования SARS-CoV-2 с помощью дрожжей.