Vědci prolomili kód virové enigmy  
Na univerzitách v Leedsu a Yorku si zopakovali britský úspěch v boji se šifrovacími stroji. Jen protivníkem tentokrát nejsou Němci, ale zlovolné jednořetězcové RNA viry.



Rhinovirus. Kredit: University of Wisconsin-Madison.
Rhinovirus. Kredit: University of Wisconsin-Madison.
V historii dvacátého století sehrál zajímavou roli německý přenosný šifrovací stroj Enigma. Inženýr Arthur Scherbius si ho patentoval v roce 1918 a nejdřív s ním moc velkou díru do světa neudělal, v Německu, ani v jiných zemích. Pokročilé verze enigmy se ale postupně prosadily, především v německé armádě, v německých vládních institucích i v německé výzvědné službě.


Peter Stockley. Kredit: University of Leeds.
Peter Stockley. Kredit: University of Leeds.
Enigmy nakonec docela významně ovlivnily druhou světovou válku, jednak jako šifrovací technologie agresivního Německa a posléze i jako jeho slabé místo, skrz které se po prolomení kódů enigmy ke Spojencům řinuly životně důležité informace, aniž by Němce napadlo, že je někdo může číst. Šifru enigmy už počátkem třicátých let prolomili polští kryptoanalytici.  Na ně pak navázali Britové vedení Alanem Turingem, jak je možné shlédnout ve filmu Kód Enigmy od Mortena Tylduma, který si nedávno odnesl 8 nominací na Oscara. Molekulární biologům se teď povedl tak trochu podobný husarský kousek, když prolomili kód skrytý ve struktuře jednořetězcových RNA virů.


Peter Stockley z Univerzity v Leedsu a jeho tým, jejichž publikaci přinesl časopis PNAS, u těchto virů odhalili doposud neznámý kód v sekvencích RNA, který řídí skládání molekul RNA virů do virových částic. Prolomili ho a také zjistili, že když tento kód naruší, tak tím mohou zarazit tvorbu nových virových částic. A bez výroby virových částic je infekce v koncích. Podle Stockelyho jde o sofistikovanou zbraň, která zajišťuje efektivní fungování virů, ale zároveň by se mohla stát jejich zranitelným místem. Teď jsme podle něj prolomili šifrovací enigmu celé skupiny virů, která před námi skrývala své bojové signály. Můžeme je přečíst a snad je budeme moct obrátit proti nim samotným.


Reidun Twarock. Kredit: University of York.
Reidun Twarock. Kredit: University of York.
Prolomení virové enigmy zasáhlo velmi běžné a úmorné rhinoviry, tedy původce rýmy, původce horeček jako je chikungunya, taktéž původce klíšťové encefalitidy a řadu dalších, nepříjemných a také velice hrozivých virů. Výzkum přitom zahrnoval tři fáze. Nejprve v roce 2012 badatelé Univerzity v Leedsu publikovali první pozorování komplikovaného a zároveň bleskurychlého složení jednořetězcového RNA viru dovnitř příslušné virové částice.
Šifrovací stroj Enigma. Kredit: Sperling, Wikimedia Commons.
Šifrovací stroj Enigma. Kredit: Sperling, Wikimedia Commons.



Pak se k nim přidali matematici z Univerzity v Yorku, kteří navrhli algoritmy k prolomení kódu, ovládajícího skládání virů do virových částic, a vyvinuli počítačové modely virové enigmy, tedy systému kódování. A teď vědci společně kód virů prolomili u satelitního viru nekrózy tabáku, který sledovali pomocí jednomolekulové fluorescenční spektroskopie (single-molecule fluorescence spectroscopy).
Podle spoluautora výzkumu Romana Tumy z Univerzity v Leedsu jsme sice už dlouho věděli, že RNA virů nese genetickou informaci kódující virové proteiny, ale netušili jsme, že se uvnitř písmen genetické informace ještě ukrývá hlubší kód, který ovládá skládání virových částic. Jako kdybychom našli tajné instrukce v běžném zpravodajství. Další autorka, Reidun Twarock z Univerzity v Yorku, si libuje, že prolomení kódů enigmy je pro jejich výzkum přiléhavou metaforou. Koneckonců, s viry jsme ve věčné válce od svého zrození. Dalším krokem bude vývoj molekul, které dovedou zaútočit na virovou enigmu a vyřadit ji z provozu. Bylo by skvělé konečně mít po ruce účinné léky proti virům.




Video:  Viruses under the Mathematical Microscope: Deciphering the Code of Viral Geometry. Kredit: Cambridge University.



Literatura
University of Leeds 4. 2. 2015, PNAS online 28. 1. 2015

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 11.02.2015 01:03
Tisk článku

Ve víru rocku - Evans Katy
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 179 Kč
cena: 168 Kč
Ve víru rocku
Evans Katy

Diskuze:

pěkné

Rudolf Svoboda,2015-02-15 19:39:16

Na úrovni teorie a modelů jde dokázat lecos. Nicméně nevím, jeslti bude zájem farmacie do tohoto investovat. Podpůrné "léky" na rýmu a pod. tvoří jejich primární zisky....

Odpovědět

Kritika

Vladimír Lieberzeit,2015-02-13 07:55:02

Já tenhle článek hodnotím dost negativně: Vyžívá se v přirovnávání k Enigmě a kryptografii (což je nesmysl, příroda nemá žádný úmysl něco před námi tajit), místo toho, aby smysluplně popsal, o co přesně v objevu jde. Od Osla bych očekával vědecké detaily místo žvástů pro zaujmutí a pobavení nechápající veřejnosti.

Přiložené video snad nějaké informace obsahuje, ale je hodinu a čtvrt dlouhé, to se nedá...

Odpovědět


Priložené video

Marek Fucila,2015-02-23 11:15:17

V skratke sa v priloženom videu hovorí o tom, že skúmané víry majú guľovitý obal poskladaný z opakujúcich sa molekúl. Teda ide o dvadsaťsten alebo aj iný mnohosten tvaru gule. A je len konečný počet spôsobov ako vyskladať mnohosten z rovnakých molekúl. Tie môžu predstavovať stenu, môžu byť napojené na hranách či vrcholoch. Takže ak si dobre pamätám, prednášajúca tam hovorí o tom, ako sa im podarilo nasimulovať poskladanie obalu víru, ktorý vyzerá rovnako ako vírus nasnímaný rontgenovým mikroskopom. Len som niekde medzi riadkami stratil predstavu o tom, čo bolo presne vstupom simulácie. Predpokladám, že molekulu proteínu poznali, len zistili ako ju treba 3D pootáčať a vyskladať ten tvar.

Tak či tak, video je 4 roky staré a pochopiteľne nehovorí o tom, aký pokrok dosiahli tento rok, o čom pohednáva tento článok. Z tohto článku to chápem tak, že odhalili ako sa kôd v RNA podieľa na procese skladania 3D štruktúry alebo ktoré časti kódujú sekvenciu protinu obalu? Som laik, ale myslím, že tú druhú možnosť dávno vedeli.

Odpovědět

Zní to fantasticky!

Jan Kment,2015-02-11 21:10:32

Je opravdu látek účinných proti virům opravdu tak blízko?

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace