Попадая в клетку, вирус вмешивается в ее работу. Ранее считалось, что защитная реакция клетки запускает процесс ее самоуничтожения, но международное исследование с участием биоинформатиков НИУ ВШЭ показало, что причина другая: клетка реагирует не на вирус, а на собственные транскрипты, которые становятся аномально длинными. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в журнале Nature.
Многие вирусы действуют по одной схеме: блокируют работу клеточных генов и перенастраивают клетку на производство вирусных белков. Из-за этого клетка перестает вырабатывать свои защитные молекулы и становится уязвимой. Но, как оказалось, иногда это оборачивается против самих вирусов.
Чтобы понять, как именно клеткам удается распознать атаку, авторы новой работы заражали их вирусами герпеса и гриппа, а для анализа применяли метод RIP-секвенирования. Ученым удалось установить, что вирусные белки мешают клетке правильно завершить транскрипцию — считать информацию с ДНК. Из-за этого синтез РНК не останавливается вовремя, и вместо нужных транскриптов образуются чрезмерно длинные молекулы. В их составе оказывались фрагменты «мусорной» ДНК — древние вирусные вставки, накопившиеся в геноме за миллионы лет эволюции. Обычно они неактивны, но при сбое начинают считываться и формируют участки с особой структурой — левозакрученные двойные спирали, или Z-РНК.
Повышенное число таких молекул воспринимается клеткой как сигнал опасности. За их распознавание отвечает белок ZBP1 — сенсор внутриклеточного иммунитета. Когда он чувствует скопление Z-РНК, клетка запускает программу самоуничтожения (апоптоз или некроптоз), в результате чего вирус не успевает использовать ресурсы клетки для размножения.
Получается, что вирус, пытаясь подавить работу клеточных генов и использовать ресурсы клетки для своего размножения, сам активирует механизм ее самоуничтожения. Авторы считают, что такая «мина врожденного иммунитета» может срабатывать и при других вирусных инфекциях, при которых нарушается процесс транскрипции. Потенциально этот механизм можно использовать в терапии — например, чтобы направленно активировать гибель раковых клеток или усиливать иммунный ответ.
