Virus-nucleus interactions in late herpesvirus infection

Herpes simplex virus 1 (HSV-1) on alfaherpesviruksiin kuuluva vaipallinen, kaksijuosteista DNA:ta sisältävä virus. Kosketus- ja pisaratartuntana herkästi leviävä HSV-1 on maailmanlaajuisesti huomattava taudinaiheuttaja, sillä virusta kantaa arviolta 67 % väestöstä. Tartunta on elinikäinen. Latentissa vaiheessa HSV-1:n genomi säilyy aistihermojen hermosolmukkeissa. Viruksen aktivoituminen lyyttiseen lisääntymiskiertoon oireilee tyypillisesti rakkuloina kasvojen iholla ja limakalvoilla. HSV-1:n genomin replikoituminen ja uusien viruskapsidien muodostuminen tapahtuvat isäntäsolun tumassa, jossa viruksen rakentumisalue laajenee infektion edetessä. Samalla isäntäsolun kromatiini tiivistyy ja pakkautuu tuman reunamille. Uudet viruskapsidit poistuvat tumasta kuroutumalla tumakalvon läpi mekanismilla, joka tunnetaan jo varsin hyvin. Sen sijaan on vielä epäselvää, kuinka kapsidit saavuttavat sisemmän tumakalvon liikkuessaan kromatiinin seassa. Tässä tutkimuksessa määritettiin isäntäsolun kromatiinin ominaisuuksia ja vuorovaikutuksia viruksen kanssa lyyttisen HSV-1-infektion myöhäisessä vaiheessa. Löyhästi pakkautuneen aktiivisen eukromatiinin ja tiiviimmin pakkautuneen hiljaisen heterokromatiinin erottamiseen käytettiin vasta-ainemarkkereita, jotka sitoutuvat kromatiinin eri muodoille ominaisiin histonimodifikaatioihin. Konfokaali- ja elektronimikrokooppikuvauksen perusteella infektoituneen solun kromatiini oli tiivistynyt tuman reunoille epäsäännöllisen muotoiseksi renkaaksi. Tiivistynyttä kromatiinirengasta katkoivat paikoitellen sisemmälle tumakalvolle ulottuvat aukkokohdat, joiden kautta viruskapsidien nähtiin päätyvän tumakalvon läheisyyteen. Tiheämmän kromatiinin sekaan sijoittuneiden viruskapsidien ympärillä nähtiin elektronimikroskooppikuvauksessa usein sädekehän kaltainen tyhjä tila, joka voisi selittyä kapsidin ja kromatiinin välisillä vuorovaikutuksilla. Kromatiinin eri muotojen sijoittuminen muuttui infektiossa siten, että eukromatiinia havaittiin tumakalvon vieressä ns. periferaalisella alueella. Periferaalinen eukromatiini saattaa viitata viruksen aikaansaamiin muutoksiin geenitoiminnassa. Lyyttisellä HSV-1-infektiolla on merkittävä vaikutus isäntäsolun tumaan ja kromatiinin rakenteeseen. Kromatiinin ja viruksen välisten vuorovaikutusten tarkempi määrittäminen voi tuoda lisätietoa kapsidien tumansisäisistä vaiheista ja tarjota samalla potentiaalisia kohteita lääkemolekyyleille, joilla infektion eteneminen pyritään pysäyttämään tumaan.