Bilgisayarda yapılan bir modelleme bilim insanlarının, HIV’in, hücreleri virüsü diğer hücrelere yaymaya zorladığı “tomurcuklanma” süreci hakkında daha önce bilinmeyen ayrıntıları çözmesine yardımcı oldu. Bulgular, virüsle mücadele ilaçları için yeni bir yol sağlayabilir niteliktedir.
Chicago Üniversitesi bilim insanları, bir HIV proteini olan Gag’ın, hastalık kurbanı olan bireyin hücresini “tomurcuklanma” adı verilen bir süreçle diğer hücrelere virüsü bulaştırmasını sağlayan bir HIV kapsülü oluşturması için nasıl indüklediğini model almışlardır.
Bilgisayarda yapılan modelleme, Chicago Üniversitesi’ndeki birkaç akademisyenden oluşan bir grup bilim insanının, HIV’ın hücreleri virüsü diğer hücrelere de yaymalarını sağlayan sürece yönlendirmesine dair önceden bilinmeyen ayrıntıları anlamaları konusunda yardımcı olmuştur. 7 Kasım’da Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda yayınlanan bulgular, virüsle mücadele ilaçları için yeni bir yol önerebilir.
HIV’in başarısının önemli bir kısmı, kendisini vücuda yaymak için yaptığı kötü bir numaradan kaynaklanır. HIV, bir hücreye bulaştığında onu hücrenin kendi membranından virüsle doldurulmuş küçük bir kapsül oluşturacak şekilde indükler. Oluşan bu kapsül, “tomurcuklanma” adı verilen süreçle hücreden ayrılır ve daha fazla hücreye virüsü bulaştırabilmek için serbestçe dolaşmaya başlar. Onu bir tehdit olarak algılamayan başka bir hücrenin içine girdikten sonraysa kapsül koruması dağılır ve HIV RNA’sı çalışmaya başlar.
Bilim insanları, tomurcuklanma sürecinin Gag adı verilen bir HIV protein kompleksini içerdiğini biliyordu ama olayın moleküler sürecine dair ayrıntılar gizemini korumaya devam ediyordu. Haig P. Papazian Distinguished Service kimya profesörü ve bahsi geçen makalenin yazarı olan Gregory Voth konuyla ilgili olarak; “bir süredir sonuçta oluşan düzenlenmiş yapının neye benzediğine dair bir fikrimiz vardı fakat bu sıradaki tüm ayrıntılar bilinmezliğini büyük ölçüde koruyordu” demektedir.
Görüntüleme teknikleriyle protein kompleksinin moleküler seviyede iyi bir enstantanesini elde etmek zor olduğu için Voth ve ekibi, Gag’ı hareket halindeyken gösteren bir bilgisayar modeli hazırladı. Simülasyonlar, model üzerinde, moleküler süreç için en olası konfigürasyona erişilene kadar ufak tefek düzeltmeler yapılmasına olanak vermiş ve en uygun konfigürasyon daha sonra Ulusal Sağlık Enstitüsü’ndeki Jennifer Lippincott-Schwartz ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü Janelai Araştırma Kampüsü laboratuvarlarında deneylerle doğrulanmıştır.
Araştırmacılar, Gag protein kompleksinin eksik parçalarının bir modelini tasarlamış ve model üzerinde, tomurcuklanma süreci için hazırlık aşamasında işlev gören hücresel altyapılardan faydalanarak proteinlerin nasıl bir araya geldiklerini görebilecekleri hale gelene değişiklikler yapmışlardır.
Voth, yaptıkları modelin, modern bilgisayarların virüs simüle etme gücünü gösteren güzel bir örnek olduğunu belirtmiş ve şunları eklemiştir;
“Umudumuz bir kez zayıf noktayı bulduğumuzda Gag birikimini durduracak ve umarız ki böylece de virüsün ilerlemesini önleyecek bir ilaç hazırlayabilme yönündedir.”
Ekip gelecek planları arasında, HIV virüs kapsülündeki tomurcuklanma sonrası Gag proteinlerinin yapılarını incelemek olduğunu da belirtmiştir.
Çeviri: Aslıhan Esra Bildirici
Kaynak: University of Chicago. “Scientists find missing clue to how HIV hacks cells to propagate itself.” ScienceDaily. ScienceDaily, 8 November 2017. <www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171108215708.htm>.
Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.