Cómo los virus controlan el mRNA de las células huésped: Un análisis profundo

Los virus tienen varias formas de controlar el mRNA en las células infectadas. Algunos virus, como la influenza y los coronavirus, utilizan proteínas especiales llamadas endorribonucleasas para ayudarlos a crecer mientras limitan la capacidad de la célula huésped para producir sus propias proteínas. Un virus de este tipo es el virus del herpes simple 1 (HSV1). El gen UL41 en HSV1 produce una proteína conocida como proteína de apagado del huésped virión (VHS), que juega un papel importante en este proceso.

#El papel de vhs

La proteína vhs es conocida por su capacidad para degradar mRNA, que es la molécula que lleva las instrucciones para hacer proteínas. Esta proteína ayuda al virus a tener éxito durante una infección al apagar la Producción de proteínas del huésped. Esto significa que el virus puede usar los recursos de la célula para hacer más virus.

Estudios anteriores han mostrado que cuando vhs está presente, se une a la maquinaria que inicia la producción de proteínas en la célula. Esta interacción lleva a la degradación del mRNA, impidiendo que la célula produzca sus propias proteínas y favoreciendo en su lugar al virus.

Además, la acción de vhs causa una acumulación de una proteína llamada proteína de unión a poliA (PABPC1) en el núcleo de la célula. Normalmente, PABPC1 se mueve entre el núcleo y el citoplasma, pero cuando vhs se activa, interrumpe este flujo, haciendo que PABPC1 se acumule en el núcleo. Este cambio está relacionado con cómo la célula maneja el mRNA y puede llevar a más problemas con la salida del mRNA del núcleo.

#Variabilidad entre virus relacionados

El gen UL41 y su producto proteico, vhs, se encuentran no solo en HSV1, sino también en otros alfaherpesvirus. Los investigadores han comparado estas proteínas entre diferentes virus. Encontraron que, aunque comparten algunas similitudes, sus funciones pueden diferir significativamente. Por ejemplo, las proteínas del virus de la pseudorrabia y del herpes bovino 1 muestran cierta actividad, mientras que las de herpes equino 1 y del virus de la enfermedad de Marek tienen un rendimiento mixto. El papel exacto de la proteína vhs del virus varicela zoster (VZV) sigue siendo confuso, con datos contradictorios sobre sus funciones.

#Experimentando con proteínas vhs

Para entender estas variaciones, los científicos realizaron experimentos para comparar las acciones de diferentes proteínas vhs de VZV, BHV1, EHV1 y MDV contra la vhs de HSV1. Descubrieron que las proteínas de BHV1 y EHV1 funcionaron de manera similar a la vhs de HSV1, reduciendo la expresión de genes reporteros y degradando su mRNA. En contraste, la vhs de VZV no degradó el mRNA, pero llevó a la formación de estructuras específicas en las células. La vhs de MDV mostró una mezcla de comportamientos.

A pesar de las diferencias en la degradación del mRNA, todas las proteínas vhs fueron capaces de detener la producción general de proteínas en las células. Este hallazgo sugiere que las proteínas vhs tienen diversas formas de apagar la función celular, independientemente de su capacidad para degradar el mRNA.

#Métodos de investigación

Los investigadores utilizaron varias técnicas para estudiar las proteínas vhs. Cultivaron células HeLa en condiciones específicas y usaron plásmidos (que son pequeñas piezas circulares de DNA) para introducir las proteínas vhs en estas células. Luego midieron los efectos sobre los niveles de mRNA y la producción de proteínas a través de varios ensayos, incluyendo RT-PCR cuantitativa y ensayos de incorporación de puromicina.

Los experimentos ayudaron a revelar cómo las proteínas vhs interactuaban con la maquinaria celular y afectaban los niveles de mRNA y proteínas.

#Observando el comportamiento de PABPC1

Como parte de los estudios, los científicos también observaron cómo las proteínas vhs afectaban el comportamiento de PABPC1. Los resultados mostraron que las proteínas vhs causaron que PABPC1 se moviera predominantemente al núcleo cuando degradaban el mRNA. Sin embargo, algunas proteínas, como vhsV y vhsM, crearon acumulaciones de PABPC1 en el citoplasma en su lugar.

Este comportamiento indicó una conexión más profunda entre la degradación del mRNA, la recolocación de PABPC1 y cómo el virus maneja los procesos celulares del huésped.

#Formación de gránulos de RNA

Curiosamente, en células con vhsV y vhsM, se formaron gránulos de RNA. Estos gránulos de RNA se asemejan a los gránulos de estrés, que son agrupaciones de RNA y proteínas que se forman cuando hay un estancamiento en la producción de proteínas. La formación de estos gránulos podría ser una respuesta al estrés causado por la presencia viral. En contraste, vhsH, vhsB y vhsE no llevaron a la formación de tales gránulos.

#Impacto en el control de la traducción

Además de examinar la degradación del mRNA, los investigadores midieron directamente cómo las proteínas vhs afectaban la traducción, el proceso de hacer proteínas a partir de mRNA. Se encontró que todas las proteínas vhs impedían la traducción, lo que indica que incluso si no degradaban mRNA, todavía podían detener la producción de proteínas en las células.

Este comportamiento sugiere una relación más compleja entre las proteínas vhs y la traducción de lo que se pensaba anteriormente.

#Conclusión

Los hallazgos de estos estudios ofrecen valiosas ideas sobre cómo operan las diferentes proteínas vhs de la familia de los alfaherpesvirus. Revelan un mecanismo dual donde algunas proteínas pueden degradar directamente el mRNA, mientras que otras aún pueden detener la síntesis de proteínas sin esta degradación. Este conocimiento mejora nuestra comprensión de cómo virus como HSV1 manipulan las funciones de las células huésped. Se necesitan más estudios para clarificar los mecanismos exactos en juego y cómo podrían diferir entre varios virus. Esta investigación subraya la importancia de entender las estrategias virales, lo que podría llevar a mejores tratamientos para las infecciones.