Onderzoekers die met succes een code hebben gekraakt die infecties door een grote groep virussen regelt, zijn een stap verder gegaan, het creëren van hun eigen kunstmatige code.

Eerder, wetenschappers van de universiteiten van York en Leeds ontdekten dat veel eenvoudige virussen een verborgen code gebruiken in hun genetische instructies voor de productie van virale eiwitten die worden gedecodeerd tijdens virale assemblage.

Nu zijn dezelfde onderzoekers verder gegaan dan alleen het lezen van de verborgen montage-instructies om hun eigen berichten te schrijven om de virale assemblage te reguleren. Hun vermogen om de instructies voor zelfassemblage binnen virale genomen te decoderen en opnieuw te gebruiken, is zo efficiënt dat ze kunstmatige instructies voor montage kunnen schrijven die zelfs beter zijn dan die in de natuur.

Omdat de kunstmatige berichten zijn geschreven in de vorm van RNA-moleculen die, in tegenstelling tot virale genomen, coderen niet langer voor berichten voor het maken van virale eiwitten, deze zijn volkomen onschadelijk voor het menselijk lichaam.

Dit nieuwe begrip van virale zelfassemblagecodes zou enorm belangrijk kunnen zijn in een reeks klinische toepassingen, zoals kankertherapie en immunisatie.

Professor Reidun Twarock, een wiskundig bioloog bij de faculteiten wiskunde van de Universiteit van York, Biologie, en het York Center for Complex Systems Analysis, zei:"Als je ons onderzoek zou vergelijken met doe-het-zelfzaken, het is alsof je een set instructies neemt voor het bouwen van een plank, leren wat de vergadering zo efficiënt maakt, gebruik vervolgens de instructies om een ​​andere plank te bouwen met hout van betere kwaliteit.

"In de toekomst, ons onderzoek moet de introductie in het lichaam mogelijk maken van iets dat van buitenaf op een virus lijkt, maar bevat een andere lading in de schil van vachteiwitten. Het zou volkomen onschadelijk zijn omdat alles wat het besmettelijk maakt, is weggenomen, waardoor alleen de boodschap van de assemblagecode achterblijft die de vorming van de eiwitschil efficiënt maakt.

"Het idee is om efficiënte vorming van manteleiwitschillen mogelijk te maken die het immuunsysteem 'misleiden', een reactie uitlokken, wat zou betekenen dat het klaar was om onmiddellijk te handelen als het een echte infectie zou tegenkomen. Of, in een andere toepassing van dezelfde technologie, om andere ladingen in een cel te vervoeren voor therapeutische doeleinden, als een paard van Troje."

Het onderzoek, waarbij ook het Rutherford Appleton Laboratory en de Universiteit van Oxford betrokken waren, wordt gepresenteerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ).

Professor Peter Stockley, een biologische chemicus van het Astbury Centre for Structural Molecular Biology aan de Universiteit van Leeds, zei:"Ons onderzoek betekent dat het nu mogelijk is om zeer efficiënt virusachtige deeltjes te creëren, die de kunstmatige montagehandleiding en mogelijk ook andere ladingen omvatten, maar die niet kunnen repliceren.

"Dergelijke deeltjes hebben een breed scala aan potentiële toepassingen, inclusief bij de productie van synthetische vaccins en systemen om genen aan specifieke cellen af ​​te leveren."

Professor Stockley voegde toe:"Tijdens de Tweede Wereldoorlog dreef de noodzaak om de Duitse militaire codes, bekend als Enigma, te decoderen, de ontwikkeling van elektronische computers aan. die op hun beurt leidden tot de digitale wereld van vandaag. Op dezelfde manier, dit nieuwe begrip van virale zelfassemblagecodes zal waarschijnlijk leiden tot meerdere toepassingen van de technologie, net zoals digitale computers nuttig bleken te zijn voor meer dan alleen het breken van codes."

Het artikel 'Rewriting Nature's Assembly Manual for a ssRNA Virus' is gepubliceerd in: PNAS .