Các chiến lược tối ưu của virus trong việc vượt qua sự im lặng RNA
Tóm tắt
Đường dẫn im lặng RNA cấu thành một cơ chế phòng thủ được bảo tồn cao ở sinh vật nhân chuẩn, đặc biệt là ở thực vật, nơi nguyên tắc hoạt động cơ bản dựa vào hành động ức chế được kích hoạt bởi sự hiện diện của RNA hai chuỗi trong tế bào. Hệ thống miễn dịch này thực hiện việc ức chế sau phiên mã các mRNA bất thường hoặc RNA virus bằng cách sử dụng các RNA can thiệp nhỏ (siRNAs) được nhắm đến mục tiêu theo cách cụ thể về trình tự. Tuy nhiên, virus đã phát triển các chiến lược để thoát khỏi sự giám sát im lặng trong khi thúc đẩy sự tái bản của chúng. Nhiều virus mã hóa các protein ức chế tương tác với các yếu tố khác nhau của đường dẫn im lặng RNA và chặn nó. Các chất ức chế khác nhau không có liên quan về phát sinh loài cũng như cấu trúc và cũng khác nhau về cơ chế hoạt động của chúng. Ở đây, chúng tôi áp dụng một cách tiếp cận thiết kế điều khiển mô hình để hiểu sự tiến hóa của các protein ức chế và, đặc biệt, lý do tại sao các chất ức chế virus lại ưu tiên nhắm vào một số thành phần của đường dẫn im lặng. Chúng tôi đã phân tích ba chiến lược được đặc trưng bởi các nguyên tắc thiết kế khác nhau: tái bản trong sự vắng mặt của một chất ức chế, các chất ức chế nhắm vào thành phần protein đầu tiên của đường dẫn và các chất ức chế nhắm vào siRNA. Kết quả của chúng tôi làm sáng tỏ câu hỏi liệu một virus có phải chọn dành nhiều thời gian cho phiên mã hay cho dịch mã và bước nào sẽ là bước tối ưu của đường dẫn im lặng để được các chất ức chế nhắm đến. Ngoài ra, chúng tôi thảo luận về các hệ quả tiến hóa của những nguyên tắc thiết kế như vậy.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Vaucheret H., 2001, Post-transcriptional gene silencing in plants, J. Cell Sci., 14, 3083, 10.1242/jcs.114.17.3083
Rana T. M., 2007, Illuminating the silence: understanding the structure and function of small RNAs, Mol. Cell. Biol., 8, 23