ভাইরাসের অভ্যন্তরে জেনেটিক উপাদান প্রোটিনের প্রতিরক্ষামূলক আবরণ ছাড়া বেশিক্ষণ বেঁচে থাকতে পারে না। যাইহোক, যে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এই প্রোটিনগুলি ভাইরাল জিনোমকে এনক্যাপসুলেট (এবং তাই সুরক্ষা) করতে একত্রিত হয় তা ভালভাবে বোঝা যায় না - বিশেষ করে করোনাভাইরাসগুলির জন্য, যেগুলির জন্য খুব বড় আরএনএ জিনোম রয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের রিভারসাইডের ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একজোড়া গবেষক এবং চীনের সোংশান লেক ম্যাটেরিয়ালস ল্যাবরেটরির গবেষকরা এখন SARS-CoV-2 এর সমাবেশের সময় খেলার মিথস্ক্রিয়াগুলি চিহ্নিত করেছেন, করোনাভাইরাস যা COVID-19 সৃষ্টি করে এবং কীভাবে এই মিথস্ক্রিয়াগুলি অন্বেষণ করেছে জিনোম একটি নতুন virion মধ্যে প্যাকেজ করা হচ্ছে. কাজটি এই এবং অন্যান্য করোনভাইরাসগুলির বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য ওষুধের নকশা এবং বিকাশে সহায়তা করতে পারে।
SARS-CoV-2-এ চারটি কাঠামোগত প্রোটিন রয়েছে: খাম (E); ঝিল্লি (এম); নিউক্লিওক্যাপসিড (এন); এবং স্পাইক (এস)। M, E এবং S প্রোটিনগুলি ভাইরাসের সবচেয়ে বাইরের স্তর বা খামকে একত্রিত করতে এবং গঠনের জন্য অত্যাবশ্যক, যা ভাইরাসটিকে হোস্ট কোষে প্রবেশ করার পাশাপাশি ক্ষতি থেকে রক্ষা করতে সহায়তা করে।
কমপ্যাক্ট রিবোনিউক্লিওপ্রোটিন কমপ্লেক্স
নতুন কাজে, ইউসি-রিভারসাইডের পদার্থবিদ ড রোয়া জন্ডি এবং তার প্রাক্তন স্নাতক ছাত্র সিউ লি (যিনি এখন সোনহান লেকের একজন পোস্টডক) এই উপাদান অংশগুলি থেকে কীভাবে SARS-CoV-2 গঠন করে তা অনুকরণ করতে মোটা দানাদার মডেল হিসাবে পরিচিত গণনামূলক সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করেছেন। এই মডেলগুলি বড় দৈর্ঘ্যের স্কেলে ভাইরাল উপাদানগুলিকে অনুকরণ করে এবং ভাইরাস সমাবেশ প্রক্রিয়াগুলিতে মূল্যবান তথ্য সরবরাহ করে।
এই মডেলগুলি ব্যবহার করে, জুটি গণনা করেছে যে N প্রোটিনগুলি ভাইরাল আরএনএকে ঘনীভূত করে একটি তথাকথিত কমপ্যাক্ট রাইবোনিউক্লিওপ্রোটিন কমপ্লেক্স তৈরি করে, যা প্রোটিন এবং আরএনএ উভয়ের সমন্বয়ে গঠিত অণুর সমাবেশ। এই সমাবেশটি তখন লিপিড ঝিল্লিতে এমবেড করা এম প্রোটিনের সাথে যোগাযোগ করে। অবশেষে, রাইবোনিউক্লিওপ্রোটিন কমপ্লেক্সের "বাডিং" নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়া ঘটে, যা ভাইরাল গঠন সম্পূর্ণ করে।
এন প্রোটিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া খুবই গুরুত্বপূর্ণ
গবেষকরা সাহিত্যে বর্ণিত একটি সুপরিচিত কাঠামোর উপর তাদের মডেলে N প্রোটিনের আকৃতির উপর ভিত্তি করে। "আরএনএ একটি নেতিবাচক চার্জযুক্ত পলিমার এবং এন প্রোটিনে প্রচুর ইতিবাচক চার্জ রয়েছে," জান্ডি ব্যাখ্যা করে। "এন প্রোটিনের ধনাত্মক চার্জ এবং আরএনএতে নেতিবাচক চার্জের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া RNA এর ঘনীভবনের ফলে।"
জান্ডি বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড যে এন প্রোটিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া RNA ঘনীভবনে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়েছে। "আমরা আমাদের সিমুলেশনগুলি সম্পাদন করার আগে এই প্রভাব সম্পর্কে জানতাম না," তিনি যোগ করেন।
সাহিত্যে বর্ণিত তাদের গঠন এবং কার্যকারিতার উপর ভিত্তি করে এই জুটি এম প্রোটিনগুলির মডেলও করেছে। তারা এই প্রোটিনগুলিকে এমনভাবে ডিজাইন করেছে যে তারা এন প্রোটিনের সাথে যোগাযোগ করে এবং ঝিল্লি বাঁকিয়ে দেয়। "মোটা দানাদার মডেলটি আমাদের প্রোটিন অলিগোমারাইজেশনের প্রক্রিয়া, কাঠামোগত প্রোটিন দ্বারা আরএনএ ঘনীকরণ এবং ঝিল্লি-প্রোটিন মিথস্ক্রিয়া বোঝার অনুমতি দিয়েছে, ভাইরাস সমাবেশ নিয়ন্ত্রণকারী কারণগুলির পূর্বাভাস দেয়," লি ব্যাখ্যা করে।
সুপার-রেজোলিউশন মাইক্রোস্কোপি করোনাভাইরাস-প্রতিলিপিকারী যন্ত্রপাতি প্রকাশ করে
অতীতে, জ্যান্ডি নোট করেছেন যে ভাইরাস সমাবেশে অবদান রাখে এমন কারণগুলি বোঝা প্রায়শই নতুন থেরাপিউটিক কৌশলগুলির দিকে পরিচালিত করে। তার দৃষ্টিতে, এই গবেষণার ফলাফল যা জার্নালে বিস্তারিত রয়েছে ভাইরাস, একইভাবে SARS-CoV-2 এর বিরুদ্ধে লড়াই করার উপায় সরবরাহ করতে সহায়তা করতে পারে। "আমরা যে অ্যাসেম্বলি মেকানিজম আবিষ্কার করেছি তা ভাইরাল স্ট্রাকচার প্রোটিনগুলিকে লক্ষ্য করে এমন ছোট অণুর নকশা এবং বিকাশকে জানাতে পারে, সমাবেশ প্রক্রিয়ার বিশ্বস্ততাকে ব্যাহত করার জন্য তাদের ফাংশনগুলিকে সংশোধন করে," সে বলে।
দীর্ঘমেয়াদে, জ্যান্ডি মনে করেন নতুন কাজটি পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং মাইক্রোস্কোপিক অল-এটম সিমুলেশনের জন্য একটি মানদণ্ডও হয়ে উঠতে পারে। "আমরা বর্তমানে আমাদের তদন্তের পরবর্তী পর্যায়ে পরীক্ষামূলক এবং গণনামূলক গোষ্ঠীর সাথে সহযোগিতা করছি," সে প্রকাশ করে। "অবশেষে, আমরা করোনাভাইরাসকে তাদের সমাবেশ পর্যায়ে আটকানোর জন্য অ্যান্টিভাইরাল ওষুধের ক্রমাগত বিকাশের জন্য বহুমাত্রিক গবেষণাকে সংযুক্ত করার লক্ষ্য রাখি।"
