S3-01

S3-01#

  • Datum izdelave: 2026-05-13

  • Koda seminarja: S3-01

Kaj bo spet karantena al kaj#

Je normalen dan, po 22 urah učenja biokemije najdeš še eno uro za gledanje Tik Toka, kajti še vedno boš lahko ujel eno uro spanja (več, kot po mnenjih nekaterih, potrebuje povprečen študent biokemije). Tvojo sprostitev pa prekine video o križarjenju, ki namesto počitnic napoveduje novo karanteno :(

Na dan 2. maja 2026 so na Svetovni zdravstveni organizaciji prejeli obvestilo o izbruhu hude respiratorne bolezni na krovu križarke MV Hondius. 4. maja so bili potrjeni trije primeri, 8. maja pa že osem primerov okužb, od tega 3 smrtne žrtve.

1.) Ker si se en teden pred tem prijavil za raziskovalno delo, se je tvojemu mentorju zdelo primerno, da te pošlje ugotoviti za kakšno bolezen sploh gre. Takoj ti je napisal mail. Ker si se zaradi hude novice prejšnjo noč odločil, da se moraš naspati in si namesto 60 min spal kar 61 min, so v tem času že sekvencirali del proteina, ki sestavlja povzročitelja bolezni.

MEGWYLVVLGVCYTLTLAMPKTIYELKMECPHTVGLGQGYIIGSTELGLISIEAASDIKL
ESSCNFDLHTTSMAQKSFTQVEWRKKSDTTDTTNAASTTFEAQTKTVNLRGTCILAPELY
DTLKKVKKTVLCYDLTCNQTHCQPTVYLIAPVLTCMSIRSCMASVFTSRIQVIYEKTHCV
TGQLIEGQCFNPAHTLTLSQPAHTYDTVTLPISCFFTPKKSEQLKVIKTFEGILTKTGCT
ENALQGYYVCFLGSHSEPLIVPSLEDIRSAEVVSRMLVHPRGEDHDAIQNSQSHLRIVGP
ITAKVPSTSSTDTLKGTAFAGVPMYSSLSTLVRNADPEFVFSPGIVPESNHSTCDKKTVP
ITWTGYLPISGEMEKVTGCTVFCTLAGPGASCEAYSENGIFNISSPTCLVNKVQRFRGSE
QKINFICQRVDQDVVVYCNGQKKVILTKTLVIGQCIYTFTSLFSLMPDVAHSLAVELCVP
GLHGWATVMLLSTFCFGWVLIPAVTLIILKCLRVLTFSCSHYTNESKFKFILEKVKIEYQ
KTMGSMVCDVCHHECETAKELESHRQSCINGQCPYCMTITEATESALQAHYSICKLTGRF
QEALKKSLKKPEVKKGCYRTLGVFRYKSRCYVGLVWCLLLTCEIVIWAASAETPLMESGW
SDTAHGVGEIPMKTDLELDFSLPSSSSYSYRRKLTNPANKEESIPFHFQMEKQVIHAEIQ
PLGHWMDATFNIKTAFHCYGACQKYSYPWQTSKCFFEKDYQYETGWGCNPGDCPGVGTGC
TACGVYLDKLKSVGKAYKIISLKYTRKVCIQLGTEQTCKHIDANDCLVTPSVKVCIVGTV
SKLQPSDTLLFLGPLEQGGIILKQWCTTSCAFGDPGDIMSTPSGMRCPEHTGSFRKICGF
ATTPVCEYQGNTISGYKRMMATKDSFQSFNLTEPHITTNKLEWIDPDGNTRDHVNLVLNR
DVSFQDLSDNPCKVDLHTQAIEGAWGSGVGFTLTCTVGLTE

Kaj povzroča to bolezen? (virus/bakterija/protist/…)
Ker je BLAST zaradi Američanov deloval še hitreje kot ponavadi (ironija), so v tem času mikrobiologi potrdili, da res gre za virus, zanima pa jih za kateri virus gre. Najdi rod virusa. (namig: morda hočeš dobro anotirano zbirko pri iskanju v BLASTu)
Po tem, ko najdeš ime rodu, pa ti sporočijo, da je za to vrsto virusov značilno, da genom teh virusov ni ena dolga RNA molekula temveč je sestavljena iz treh segmentov. Te segmenti so v primeru iskanega virusa dolgi 6562, 3671 in 1871 baz. S pomočjo tega najdi polno ime virusa in imena segmentov.

2.) Ker si želiš najti zdravilo, hočeš najti šibko točko virusa. Preveri kaj kodirajo posamezni segmenti.
Zdaj ko poznaš posamezne segmente se moraš odločiti, kateri del virusa se ponavadi cilja, da se zdravi okužbo. Izberi si dve najbolj verjetni tarči na našem virusu.

3.) Ko želiš svoje rezultate posredovati mentorju, te namesto njega v laboratoriju pričaka kolega strukturni biolog. Ta se z vašimi rezultati strinja, a želi, da mu jih v programu ChimeraX prikažete na točno določen način. Naredi sliko strukture po navodilih in odgovori na vprašanja.
3.1.)

  • Najdi PDB kodo RNA polimeraze iskanega virusa jo izpiši pod sliko, ki jo boš naredil v ChimeriX.

  • Ali se v strukturi nahaja kakšen nabit ligand. Če se, kateri in koliko. Pobarvaj ga vijolično. S katerimi aminokislinskimi ostanki naj bi tvoril kontakte? Ali je kakšen od teh kontaktov kemijsko nesmiseln? Ali bi bil kakšen kontakt smiseln pa ni prikazan, glede na to da si zasledil/-a, da so ionski kontakti krajsi od 4 Å?

  • Če je še kakšen ligand, ki je tam kot artefakt ga poimenuj in izbriši. Verigo pobarvaj belo in glede na heteroatom, narisane kontakte pa z rumeno. Vse skupaj na črnem ozadju.

3.2.)
Poleg navodil za RNA polimerazo pa te opozori, da bi bila zanimiva tarča tudi G1 in G1 glikoproteina. Ker želiš zdraviti osebke, ki so z virusom že okuženi, si se odločil, da je bolj smiselno delovati na kompleks prekurzorskih površinskih glikoproteinov G1 in G1 preden se sestavi v ovojnico. Zato najdi PDB kodo predfuzijskega kompleksa in jo zapiši. Ali imasta glikoproteina G1 in G2 še kakšno drugo ime?

  • Kompleks odpri v ChimeraX

  • Ali je zmodeliran celoten kompleks? Če ne, kateri del ni in ni na koncih polipeptidne verige?

  • Izbriši artefakte

  • Ali se v modelu nahajajo še kakšne neproteinske molekule, ki niso artefakti priprave vzorca? Kako se imenujejo (ne rabiš prevesti v slovenščino) in ali je smiselno, da se nahajajo v modelu? Zakaj? Ali je pri njih kaj, kar bi pričakoval da bo drugače?

  • Izberi si eno barvo za neproteinske molekule in jih pobarvaj še glede na heteroatome. Proteinski del pobarvaj glede na B faktor in povej če je položaj na večini proteina bolj zanesljiv ali bolj nezanesljiv. Naredi sliko.

4.) Ko slike oddaš kolegu strukturnemu biologu, se vrne tvoj mentor, ki pa je v tem trenutku fasciniran nad vsem, kar ima kakršnokoli povezavo z RNA. Poglej kako sorodni sta si človeška RNA polimeraza II in RNA polimeraza iskanega virusa tako, da narediš filogenetsko drevo, v katerega vključiš 10 RNA polimeraz, od tega mora vsebovati omenjeni RNA polimerazi, RNA polimerazo hepatitisa c in miši. Vse skupaj vsaj 4 virusne in vsaj 4 živalske.

Filogenetsko drevo prekorenini tako, da boš imel skupaj čim več virusov. Ali kaj posebej izstopa?
Na podlagi katerih organizmov bi iskal že znan inhibitor RNA polimeraze Andes virusa, da bi bila čim manjša možnost, da bi inhibiral tudi človeško RNA polimerazo II?

Ko dobiš te rezultate, ne veš kako nadaljevati in ugotoviš, da boš moral za preprečitev kakšne karantene študirati še nekaj časa. Na srečo je tvoje delo pri mentorju obrodilo idejo, na podlagi katere bodo bolj usposobljeni znanstveniki poskusili najti zdravilo, tako da tvoj trud ni šel v nič.

Contents