V historii dvacátého století sehrál zajímavou roli německý přenosný šifrovací stroj Enigma. Inženýr Arthur Scherbius si ho patentoval v roce 1918 a nejdřív s ním moc velkou díru do světa neudělal, v Německu, ani v jiných zemích. Pokročilé verze enigmy se ale postupně prosadily, především v německé armádě, v německých vládních institucích i v německé výzvědné službě.


Enigmy nakonec docela významně ovlivnily druhou světovou válku, jednak jako šifrovací technologie agresivního Německa a posléze i jako jeho slabé místo, skrz které se po prolomení kódů enigmy ke Spojencům řinuly životně důležité informace, aniž by Němce napadlo, že je někdo může číst. Šifru enigmy už počátkem třicátých let prolomili polští kryptoanalytici.  Na ně pak navázali Britové vedení Alanem Turingem, jak je možné shlédnout ve filmu Kód Enigmy od Mortena Tylduma, který si nedávno odnesl 8 nominací na Oscara. Molekulární biologům se teď povedl tak trochu podobný husarský kousek, když prolomili kód skrytý ve struktuře jednořetězcových RNA virů.


Peter Stockley z Univerzity v Leedsu a jeho tým, jejichž publikaci přinesl časopis PNAS, u těchto virů odhalili doposud neznámý kód v sekvencích RNA, který řídí skládání molekul RNA virů do virových částic. Prolomili ho a také zjistili, že když tento kód naruší, tak tím mohou zarazit tvorbu nových virových částic. A bez výroby virových částic je infekce v koncích. Podle Stockelyho jde o sofistikovanou zbraň, která zajišťuje efektivní fungování virů, ale zároveň by se mohla stát jejich zranitelným místem. Teď jsme podle něj prolomili šifrovací enigmu celé skupiny virů, která před námi skrývala své bojové signály. Můžeme je přečíst a snad je budeme moct obrátit proti nim samotným.


Prolomení virové enigmy zasáhlo velmi běžné a úmorné rhinoviry, tedy původce rýmy, původce horeček jako je chikungunya, taktéž původce klíšťové encefalitidy a řadu dalších, nepříjemných a také velice hrozivých virů. Výzkum přitom zahrnoval tři fáze. Nejprve v roce 2012 badatelé Univerzity v Leedsu publikovali první pozorování komplikovaného a zároveň bleskurychlého složení jednořetězcového RNA viru dovnitř příslušné virové částice.

Pak se k nim přidali matematici z Univerzity v Yorku, kteří navrhli algoritmy k prolomení kódu, ovládajícího skládání virů do virových částic, a vyvinuli počítačové modely virové enigmy, tedy systému kódování. A teď vědci společně kód virů prolomili u satelitního viru nekrózy tabáku, který sledovali pomocí jednomolekulové fluorescenční spektroskopie (single-molecule fluorescence spectroscopy).
Podle spoluautora výzkumu Romana Tumy z Univerzity v Leedsu jsme sice už dlouho věděli, že RNA virů nese genetickou informaci kódující virové proteiny, ale netušili jsme, že se uvnitř písmen genetické informace ještě ukrývá hlubší kód, který ovládá skládání virových částic. Jako kdybychom našli tajné instrukce v běžném zpravodajství. Další autorka, Reidun Twarock z Univerzity v Yorku, si libuje, že prolomení kódů enigmy je pro jejich výzkum přiléhavou metaforou. Koneckonců, s viry jsme ve věčné válce od svého zrození. Dalším krokem bude vývoj molekul, které dovedou zaútočit na virovou enigmu a vyřadit ji z provozu. Bylo by skvělé konečně mít po ruce účinné léky proti virům.




Video:  Viruses under the Mathematical Microscope: Deciphering the Code of Viral Geometry. Kredit: Cambridge University.

Literatura
University of Leeds 4. 2. 2015, PNAS online 28. 1. 2015