Группа ученых из Института защиты растений Китайской академии сельскохозяйственных наук (Пекин) — Чжоу Сюэпин и Ли Фанфан — сделала неожиданное открытие. Раньше считалось, что тобамовирусы (например, вирус табачной мозаики или огуречный зеленый крапчатый вирус) производят белки только на основе своей «плюс-цепи» РНК. Оказалось, это не так.

Результаты опубликованы в издании Science China Life Sciences.

Исследователи обнаружили в «минус-цепи» РНК этих вирусов скрытые участки (rORF), которые тоже кодируют белки. Эти белки ведут себя необычно: одни скапливаются в пероксисомах (клеточных „мусоросжигателях“), другие — в ядрышках. Более того, для их производства вирусы, похоже, используют хитрый механизм — IRES (внутренние сайты входа рибосом), что раньше для тобамовирусов не подтверждалось.

IRES (Internal Ribosome Entry Site) — участок РНК, который позволяет рибосомам начинать синтез белка без привычного «стартового сигнала» (кэпа). Как потайная дверь: рибосома садится не в начало молекулы, а прямиком в середину, игнорируя стандартные правила.

Особенно интересен белок rORF1 у огуречного вируса. Он не просто сидит в пероксисомах, а активно взаимодействует с белками, отвечающими за размножение вируса. Без него заражение проходит слабее. Ученые даже вычислили его «напарника» — белок PEX3, который тащит rORF1 прямиком в пероксисомы.

Что это меняет

• Вирусы оказались сложнее: их «инструкция» по заражению записана не только в „плюс-цепи“, но и в „минус-цепи“ РНК.
• Пероксисомы — новая мишень для борьбы с вирусами. Теперь надо изучать, как их блокировка повлияет на инфекцию.

Открытие переворачивает представление о тобамовирусах, которые вредят сельскому хозяйству (например, TMV губит томаты и табак). Если научиться блокировать rORF-белки или их взаимодействие с пероксисомами, можно создать новые способы защиты растений. Кроме того, механизм IRES в «минус-цепи» может пригодиться в биотехнологиях — например, для тонкой настройки синтеза нужных белков.

Авторы исследования не проверили, насколько rORF-белки устойчивы в разных условиях заражения. Если они появляются лишь на короткое время или только в определенных тканях растения, их вклад в инфекцию может быть переоценен. Также неясно, есть ли аналогичные механизмы у других групп вирусов.

Ранее российские ученые анонсировали создание новых препаратов для защиты растений.