Beide Fassungen sind Block für Block ausgerichtet, in der Reihenfolge des Textes: Titel, das Wesentliche, dann Absatz für Absatz. Wo die Übersetzung einen Absatz zusammengezogen oder geteilt hat, bleibt das entsprechende Feld leer — wir stellen niemals zwei Passagen nach Gefühl nebeneinander.
Inside a cell, a virus hides in plain sight. For Zika and chikungunya, two mosquito-borne viruses whose genetic material is RNA, scientists have largely been left in the dark about what happens after infection, because few tools can follow the virus as it moves through a living cell. At Penn State, a team led by Joyce Jose, associate professor of biochemistry and molecular biology, has now filmed the viral RNA of both viruses moving inside live infected cells in the laboratory.
Im Inneren einer Zelle versteckt sich ein Virus gleichsam vor aller Augen. Bei Zika und Chikungunya, zwei von Mücken übertragenen Viren mit RNA als Erbmaterial, wissen Forscher größtenteils nicht, was nach der Infektion geschieht, da nur wenige Werkzeuge verfolgen können, wie sich das Virus durch eine lebende Zelle bewegt. An der Penn State hat ein Team unter Leitung von Joyce Jose, außerordentliche Professorin für Biochemie und Molekularbiologie, nun die virale RNA beider Viren gefilmt, wie sie sich im Labor in lebenden infizierten Zellen bewegt.
The key is a tag called Mango-II, a short sequence of DNA or RNA inserted directly into the virus's genome. It folds into shapes on the single-stranded viral RNA and binds to a stain that glows bright green under the microscope. When the virus enters its double-stranded replication stage, the glow goes dark. Placing the tag was the hard part: the genome is so compact that almost all of it is essential, and the usual insertion site would stop the virus from replicating. The team put the tag in the protein-coding region instead, something that had not been done before to visualize viral RNA. According to the team, the tag does not affect the virus's life cycle.
Der Schlüssel ist ein Marker namens Mango-II, eine kurze DNA- oder RNA-Sequenz, die direkt in das Genom des Virus eingefügt wird. Sie faltet sich zu Strukturen an der einzelsträngigen viralen RNA und bindet an einen Farbstoff, der unter dem Mikroskop hellgrün leuchtet. Wenn das Virus in seine doppelsträngige Replikationsphase eintritt, erlischt das Leuchten. Die eigentliche Schwierigkeit lag im Platzieren des Markers: Das Genom ist so kompakt, dass fast alles davon essenziell ist, und die übliche Einfügestelle hätte die Vermehrung des Virus verhindert. Das Team platzierte den Marker stattdessen in der proteinkodierenden Region, was zuvor zur Visualisierung viraler RNA noch nie gemacht worden war. Nach Angaben des Teams beeinflusst der Marker den Lebenszyklus des Virus nicht.
The two viruses moved differently. Zika's RNA is anchored to the endoplasmic reticulum, the cell's main manufacturing and transport network, whereas chikungunya's RNA travels more widely and more rapidly along the plasma membrane. Jose compares the older tools to a photograph: electron microscopy captures fixed images and loses the moment-to-moment interactions. Live imaging, she says, is "the difference between a photograph and a video." The team says the movement patterns matched what earlier published studies had described.
Die beiden Viren bewegten sich unterschiedlich. Die RNA von Zika ist am endoplasmatischen Retikulum verankert, dem zentralen Produktions- und Transportnetzwerk der Zelle, während sich die RNA von Chikungunya weiter und schneller entlang der Plasmamembran bewegt. Jose vergleicht die älteren Methoden mit einer Fotografie: Die Elektronenmikroskopie liefert fixierte Bilder und verliert die Wechselwirkungen von Moment zu Moment. Live-Bildgebung sei dagegen, so Jose, „der Unterschied zwischen einem Foto und einem Video“. Das Team sagt, die Bewegungsmuster stimmten mit früher veröffentlichten Studien überein.
The same tag also served as a fishing line. Once the researchers extracted the tagged viral RNA from infected cells, they identified, after comparing against two controls, more than 200 host proteins that interacted with Zika virus with high confidence, and a smaller set for chikungunya. 132 host factors are shared by the two viruses. These are the cell proteins the viruses rely on to survive, and each one is a possible point where a drug could interrupt the infection.
Derselbe Marker diente zugleich als Angelschnur. Nachdem die Forscher die markierte virale RNA aus infizierten Zellen extrahiert hatten, identifizierten sie nach dem Abgleich mit zwei Kontrollen mehr als 200 Wirtsproteine, die mit hoher Sicherheit mit dem Zika-Virus interagierten, sowie eine kleinere Menge für Chikungunya. 132 Wirtsfaktoren haben beide Viren gemeinsam. Dabei handelt es sich um Zellproteine, auf die die Viren zum Überleben angewiesen sind, und jedes davon ist eine mögliche Stelle, an der ein Medikament die Infektion unterbrechen könnte.
For patients, the gain is indirect and far off. Jose notes there are currently no good antiviral treatments for either infection. The study does not announce a drug or a date, and its experiments were run in commercially available human cells in the lab. What it gives antiviral researchers is a map of who, what, where and when the virus uses the host cell, drawn from a method that leaves the infection intact. Jose says it could be applied to dengue, hepatitis C and rhinovirus. The team, by her account, spent eight to nine years building toward this live imaging.
Für Patienten ist der Nutzen indirekt und noch in weiter Ferne. Jose weist darauf hin, dass es derzeit für keine der beiden Infektionen gute antivirale Behandlungen gibt. Die Studie kündigt weder ein Medikament noch einen Termin an, und die Experimente wurden mit im Handel erhältlichen menschlichen Zellen im Labor durchgeführt. Was sie antiviralen Forschern liefert, ist eine Karte darüber, wer, was, wo und wann das Virus in der Wirtszelle nutzt, gewonnen aus einer Methode, die die Infektion intakt lässt. Jose sagt, sie könnte auf Dengue, Hepatitis C und Rhinoviren angewendet werden. Das Team habe, wie sie berichtet, acht bis neun Jahre auf diese Live-Bildgebung hingearbeitet.