Bằng việc khám phá cấu trúc chi tiết của enzyme chịu trách việc sao chép thông tin di truyền của các chủng virus này, nghiên cứu của nhóm GS. Boehr trở thành một bước tiến quan trọng giúp ích cho quá trình cải thiện hiệu quả các loại vaccine hiện có, cũng như tạo ra các vaccine mới đặc hiệu hơn, ngăn ngừa hiện tượng mất hay phản tác dụng của vaccine như đã xảy ra trong quá khứ.

Nhóm các nhà khoa học thuộc đại học Penn State Univerity bang Pennsylvania (Mỹ) do Giáo sư David Boehr chủ trì đã khám phá ra cơ chế sao chép chuyên biệt của những chủng virus nguy hiểm như các virus gây bệnh SARS, viêm gan, và viêm não.... Bằng việc khám phá cấu trúc chi tiết của enzyme chịu trách nhiệm việc sao chép thông tin di truyền của các chủng virus này, nghiên cứu của nhóm GS. Boehr trở thành một bước tiến quan trọng giúp ích cho quá trình cải thiện hiệu quả các loại vaccine hiện có, cũng như tạo ra các vaccine mới đặc hiệu hơn, ngăn ngừa hiện tượng mất hay phản tác dụng của vaccine như đã xảy ra trong quá khứ.

Kết quả nghiên cứu quan trọng này vừa được tiết lộ và phải đợi đến ngày 5/9 sắp tới mới được xuất bản trên tạp chí Structure, một tạp chí chuyên công bố các cấu trúc phân tử lần đầu tiên được phát hiện.

Như đã biết, tất cả các sinh vật trên trái đất đều sử dụng nhóm enzyme Polymerase (DNA hoặc RNA polymerase) để nhân bản các vật liệu di truyền của mình. Trong khi vật liệu di truyền của các chủng virus gây ra các bệnh như SARS, cúm, và bại liệt chỉ bao gồm một sợi RNA mạch đơn thì các chủng virus khác như virus gây bệnh herpes và viêm kết mạc có vật liệu di truyền là sợi DNA mạch đôi. Bất kể vật liệu di truyền là DNA hay RNA, một khi xâm nhiễm vào tế bào thì những virus này sẽ chiếm lĩnh tế bào chủ và bắt các tế bào này sao chép vật liệu di truyền cho chúng. Kết quả là loài virus sẽ được nhân bản lây lan và tiếp tục xâm nhiễm vào các tế bào lân cận.

Đối với enzyme Polymerase của các sinh vật có vật liệu là DNA thì enzyme này có hình dạng tương tự như một bàn tay gồm lòng bàn tay, các ngón tay và ngón cái. Phần lòng bàn tay của enzyme Polymerase ở các sinh vật này là một cấu trúc xoắn, ở đó những hoạt động quyết định hoạt tính của enzyme diễn ra. Cũng chính tại vị trí này các nucleotide được ráp nối để hình thành chuỗi DNA mới (Hình trên)

Boehr cho biết Polymerase của những virus RNA không có cấu trúc xoắn này. Thay vào đó, là một cấu trúc mạch vòng (loop) gọi là motif D. Trước khi có nghiên cứu này thì cấu trúc chi tiết và đặc biệt chức năng của motif D vẫn là một bí ẩn. 

Để làm sáng tỏ những bí ẩn về chức năng motif D, Boehr và các cộng sự đã thực hiện nghiên cứu trên một chủng virus bại liệt (poliovirus). Sử dụng hình ảnh có được từ việc chụp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (viết tắt là kỹ thuật NMR) các nhà nghiên cứu đã xác định chính xác cấu trúc và hiểu được chức năng của vùng motif D (Hình dưới). 

GS. Boehr giải thích rằng những gì ông và các cộng sự phát hiện liên quan đến chức năng của vùng motif D có thể áp dụng cho nhiều chủng virus chứa RNA khác như virus gây cảm lạnh thông thường. Ngoài ra, motif D cũng có chức năng tương tự ở virus HIV. 

Boehr và các cộng sự cũng hy vọng rằng hiểu biết về chức năng của motif D sẽ mở ra một hướng mới cho các nghiên cứu về vaccine. Một khi chức năng của motif D đã được xác định, các nhà phát triển vaccine có thể dựa vào đặc điểm này để tạo ra các vaccine an toàn và hiệu quả hơn.

Boehr  cho biết rằng việc ứng dụng thông tin chức năng của motif D sẽ giúp làm giảm khả năng gây ra đột biết trong trình tự của các kháng nguyên do đó các kháng nguyên này sẽ không có khả năng hình thành độc tính nguy hiểm như đã từng xảy ra đối với một số vaccine trước đây.

YENTHANH - Khamphamoi