كشفت سلسلة من قياسات تشتت النيوترونات عن بنية الحمض النووي الفيروسي بتفاصيل غير مسبوقة، مما سلط ضوءًا جديدًا على التغيرات التي تجعل الحمض النووي أكثر شبهاً بالسوائل عند درجات حرارة قريبة من درجة حرارة جسم الإنسان. ووفقا للباحثين في جامعة لوند بالسويد، الذين أجروا القياسات، فإن هذه التغييرات الهيكلية تساعد في تفسير السرعة التي تطلق بها الفيروسات الحمض النووي في الخلايا المضيفة، مما يسهل العدوى.
على عكس البكتيريا أو الفطريات، لا يمكن للفيروسات البقاء على قيد الحياة بدون مضيف. ومع ذلك، بمجرد إصابة الخلية بالعدوى، فإنها تنتج جزيئات فيروسية جديدة تصيب بعد ذلك خلايا أخرى. ولحماية المعلومات الجينية للفيروس في هذه الأثناء، عادة ما يتم وضع الحمض النووي الفيروسي داخل غلاف بروتيني يعرف باسم القفيصة.
في آخر عمل، قائد الفريق أليكس إيليفيتش وركز وزملاؤه على فيروسات العاثيات، أي تلك التي تهاجم البكتيريا. استخدام النيوترونات من منشأة أبحاث السنكروترون في المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) وفي غايثرسبيرغ بولاية ميريلاند، قاموا بتصوير بنية الحمض النووي للفيروس وكثافته داخل القفيصة كدالة لدرجة الحرارة.
يقول إيفيليفيتش: "إن التقنية التي استخدمناها تسمى تشتت النيوترونات ذات الزاوية الصغيرة (SANS)، والتي لا تُستخدم عادةً في أبحاث علم الأحياء الدقيقة". "من خلال تعريض الفيروسات البكتيرية العاثيات لشعاع النيوترونات، يمكننا الكشف عن التفاصيل الهيكلية للحمض النووي المعبأ فيروسيًا بدقة ذرية."
الدور المركزي لحركية التسليم
وقام الباحثون بهذا العمل لمتابعة اكتشافهم السابق بأن بنية مادة الحمض النووي داخل القفيصة تخضع لتغير هيكلي مفاجئ عند تعرضها لدرجة حرارة 37 درجة مئوية. هذه هي درجة الحرارة الطبيعية لجسم الإنسان، وهذا يعني أن البنية تلعب دورًا مركزيًا في الطريقة التي يوصل بها الفيروس مادته الجينية إلى الخلية – وهي الخطوة الأولى في العدوى. والجدير بالذكر أن الحمض النووي داخل الفيروسات يتم تعبئته بكثافة عالية جدًا، وهو أطول بمئات المرات من قطر القفيصة. ومع ذلك، أثناء العدوى، يتم إخراج الحمض النووي بسرعة من القفيصة عبر مسام واحد.
يقول إيليفيتش إن كيفية حدوث ذلك هي لغز. ويوضح قائلاً: "بسبب كثافة التغليف العالية للحمض النووي في القفيصة وفصل القليل من الأنغستروم بين أسطح الحمض النووي المجاورة المشحونة سلباً، هناك احتكاك كهروستاتيكي قوي يعيق قذف الحمض النووي". "لذلك قررنا التحقيق في كيفية تأثير درجة الحرارة على بنية الجينوم الفيروسي، لأنه من المعروف أنه عند درجة حرارة الجسم المثلى (37 درجة مئوية) يمكن للفيروسات إخراج الحمض النووي الشبيه بالسوائل بسرعة."
قرر الباحثون استخدام نهج غير عادي للتصوير النيوتروني لأن SANS يسمح بمطابقة التباين، مما يجعل كبسولات البروتين غير مرئية بشكل فعال لشعاع النيوترونات. وقد مكنهم ذلك من التركيز بدلاً من ذلك على محتويات القفيصة، وبالتالي الكشف عن تفاصيل شكل الحمض النووي وكثافته.
مرحلتين
"لقد أثبتنا، لأول مرة، أن الحمض النووي داخل قفيصة الفيروس يتعايش على مرحلتين - مرحلة عالية الكثافة مرتبة بشكل سداسي في محيط القفيصة ومرحلة منخفضة الكثافة وأقل ترتيبًا تشبه السوائل في قلب القفيصة". يقول إيفيليفيتش: "القفيصة". عالم الفيزياء. "الزيادات في درجة الحرارة تؤدي إلى تحول في الحمض النووي حيث ينتقل جزء من الحمض النووي المرتب في المحيط إلى المرحلة الأقل ترتيبًا في المركز، مما يسمح ببدء إخراج الحمض النووي من الفيروس إلى الخلية."
وفقًا لإيليفيتش، تظهر هذه النتائج أن درجة الحرارة تلعب دورًا مهمًا في عملية العدوى وأن تشتت النيوترونات هو أداة مفيدة لدراسة بنية الجينومات الفيروسية داخل الكبسولات الفيروسية.
النيوترونات تكشف أسرار التجميع الذاتي
فريق لوند تقوم الآن بتحسين نهجها باستخدام ضوء النيوترونات لدراسة تغيرات الكثافة في الحمض النووي المعبأ في فيروس الهربس البشري من النوع الأول. يقول إيليفيتش: "ستكون هذه المعرفة مهمة لفهم آلية إخراج الحمض النووي، والتي بدورها قد تتحكم في مسار العدوى". "يمكن أن يكون هذا إما كامنًا (خاملًا) أو منحلاً (نشطًا، حيث يتكاثر الفيروس بسرعة)."
حتى الآن، لاحظ إيليفيتش وزملاؤه تغيرات في كثافة الحمض النووي في مزارع الخلايا في المختبر فقط. ويقولون إن التحليلات التي تأخذ في الاعتبار عوامل مثل الاستجابة المناعية وكيفية تأثيرها على مسار العدوى ستكون هناك حاجة إليها في المستقبل.
وفي نهاية المطاف، يعتقد الباحثون نتائج هذه الدراسة، التي سنتناولها بالتفصيل PNASيمكن أن يساعد العلماء على فهم أفضل لكيفية خروج الحمض النووي من الفيروس ودخوله إلى الخلية المضيفة - وهو أمر قد يكون مهمًا لتطوير التقنيات التي تؤدي في الواقع إلى تشغيل الفيروسات وإيقافها. وهذا بدوره يمكن أن يساعد في تطوير عوامل جديدة مضادة للفيروسات.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- :أين
- $ UP
- 160
- 361
- a
- وفقا
- حسابي
- نشط
- تؤثر
- عملاء
- اليكس
- يسمح
- an
- تحليل
- و
- نهج
- فنان
- AS
- At
- الذري
- مهاجمة
- بكتيريا
- BE
- شعاع
- لان
- بدأ
- اعتقد
- أفضل
- ما بين
- الجسدي
- تسمى
- CAN
- لا تستطيع
- الخلية
- خلايا
- مركزي
- مركز
- تغيير
- التغييرات
- متهم
- اغلاق
- الزملاء
- فهم
- محتويات
- تباين
- مراقبة
- جوهر
- استطاع
- الدورة
- قررت
- يسلم
- التوصيل
- تظاهر
- التفاصيل
- مفصلة
- تفاصيل
- تطوير
- التطوير التجاري
- اكتشاف
- الحمض النووي
- تاجر الأجواخ
- أثناء
- في وقت سابق
- تأثير
- على نحو فعال
- إما
- يعمل
- تمكين
- يدخل
- حتى
- مخارج
- شرح
- ويوضح
- مكشوف
- تيسير
- تسهيل
- العوامل
- بعيدا
- النتائج
- الاسم الأول
- لأول مرة
- تركز
- ركز
- اتباع
- في حالة
- احتكاك
- تبدأ من
- وظيفة
- مستقبل
- وراثية
- يحدث
- يملك
- he
- مساعدة
- مرتفع
- مضيف
- كيفية
- HTTP
- HTTPS
- الانسان
- مئات
- التصوير
- أهمية
- in
- معلومات
- في الداخل
- بدلًا من ذلك
- معهد
- مؤقت
- إلى
- بحث
- غير مرئى
- قضية
- IT
- انها
- JPG
- المعرفة
- معروف
- مختبر
- آخر
- زعيم
- أقل
- ضوء
- مثل
- يعد
- جعل
- يصنع
- ميريلاند
- مطابقة
- مادة
- ماكس العرض
- مايو..
- قياسات
- آلية
- ربما
- الأكثر من ذلك
- التحركات
- محليات
- بحاجة
- سلبا
- النيوترونات
- جديد
- نيست
- عادي
- لا سيما
- الآن
- of
- خصم
- on
- مرة
- فقط
- تحسين
- الأمثل
- or
- أخرى
- معلب
- التعبئة والتغليف
- تنفيذ
- مرحلة جديدة
- فيزياء
- عالم الفيزياء
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- يلعب
- جزء
- عملية المعالجة
- إنتاج
- حماية
- بروتين
- لغز
- بسرعة
- الافراج عن
- يكرر
- بحث
- الباحثين
- دقة الشاشة
- استجابة
- النتائج
- كشف
- النوع
- s
- قول
- يقول
- العلماء
- أسرار
- مسلسلات
- الشكل
- قذيفة
- إظهار
- هام
- منذ
- عزباء
- So
- شيء
- المعايير
- خطوة
- قوي
- الهيكلي
- بناء
- دراسة
- دراسة
- مفاجئ
- البقاء على قيد الحياة
- السويد
- مفاتيح
- أخذ
- فريق
- تقنية
- تقنيات
- تكنولوجيا
- يروي
- من
- أن
- •
- المستقبل
- من مشاركة
- منهم
- then
- هناك.
- وبالتالي
- تشبه
- هم
- هؤلاء
- على الرغم من؟
- عبر
- صورة مصغرة
- الوقت
- مرات
- إلى
- أداة
- انتقال
- يثير
- صحيح
- منعطف أو دور
- اثنان
- عادة
- كشف
- يمر بها
- فهم
- جامعة
- غير مسبوق
- us
- تستخدم
- مستعمل
- استخدام
- عادة
- جدا
- فيروسي
- فيروس
- الفيروسات
- طريق..
- we
- متى
- التي
- من الذى
- سوف
- مع
- في غضون
- بدون
- للعمل
- العالم
- زفيرنت