Μια σειρά μετρήσεων σκέδασης νετρονίων αποκάλυψε τη δομή του ιικού DNA με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια, ρίχνοντας νέο φως στις αλλαγές που κάνουν το DNA πιο ρευστό σε θερμοκρασίες κοντά σε αυτήν του ανθρώπινου σώματος. Σύμφωνα με τους ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Lund της Σουηδίας, που πραγματοποίησαν τις μετρήσεις, αυτές οι δομικές αλλαγές βοηθούν στην εξήγηση της ταχύτητας με την οποία οι ιοί απελευθερώνουν DNA στα κύτταρα ξενιστές, διευκολύνοντας έτσι τη μόλυνση.
Σε αντίθεση με τα βακτήρια ή τους μύκητες, οι ιοί δεν μπορούν να επιβιώσουν χωρίς ξενιστή. Μόλις μολύνουν ένα κύτταρο, όμως, παράγουν νέα σωματίδια ιού που στη συνέχεια μολύνουν άλλα κύτταρα. Για την προστασία των γενετικών πληροφοριών του ιού στο μεσοδιάστημα, το DNA του ιού συνήθως περικλείεται μέσα σε ένα πρωτεϊνικό κέλυφος γνωστό ως καψίδιο.
Στην τελευταία δουλειά, αρχηγός ομάδας Άλεξ Έβιλεβιτς και οι συνάδελφοί τους εστίασαν στους ιούς φάγων – δηλαδή σε αυτούς που επιτίθενται στα βακτήρια. Χρησιμοποιώντας νετρόνια από την ερευνητική εγκατάσταση σύγχροτρον στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ (NIST) στο Gaithersburg, Maryland, απεικόνισαν τη δομή του DNA του ιού και την πυκνότητά του μέσα στο καψίδιο ως συνάρτηση της θερμοκρασίας.
«Η τεχνική που χρησιμοποιήσαμε ονομάζεται σκέδαση νετρονίων μικρής γωνίας (SANS), η οποία δεν χρησιμοποιείται συνήθως για μικροβιολογική έρευνα», λέει ο Evilevitch. «Εκθέτοντας τους βακτηριακούς ιούς των φάγων στη δέσμη νετρονίων, θα μπορούσαμε να αποκαλύψουμε τις δομικές λεπτομέρειες του ιικά συσκευασμένου DNA με ατομική ανάλυση».
Κεντρικός ρόλος για την κινητική παράδοσης
Οι ερευνητές ανέλαβαν αυτήν την εργασία για να παρακολουθήσουν την προηγούμενη ανακάλυψή τους ότι η δομή του υλικού DNA μέσα στο καψίδιο υφίσταται μια ξαφνική δομική αλλαγή όταν εκτίθεται σε θερμοκρασία 37 °C. Αυτή είναι η κανονική θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος και υπονοεί ότι η δομή παίζει κεντρικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο ο ιός μεταφέρει το γενετικό του υλικό σε ένα κύτταρο – το πρώτο βήμα σε μια μόλυνση. Συγκεκριμένα, το DNA εντός των ιών είναι συσκευασμένο σε πολύ υψηλή πυκνότητα και είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερο από τη διάμετρο του καψιδίου. Ακόμα κι έτσι, κατά τη διάρκεια της μόλυνσης, το DNA εκτοξεύεται γρήγορα από το καψίδιο μέσω ενός μόνο πόρου.
Το πώς συμβαίνει αυτό είναι ένα παζλ, λέει ο Evilevitch. «Λόγω της υψηλής πυκνότητας συσκευασίας του DNA στο καψίδιο και του διαχωρισμού λίγων angstroms μεταξύ των γειτονικών αρνητικά φορτισμένων επιφανειών DNA, υπάρχει μια ισχυρή ηλεκτροστατική τριβή που εμποδίζει την εκτίναξη του DNA», εξηγεί. «Αποφασίσαμε λοιπόν να διερευνήσουμε πώς η θερμοκρασία επηρεάζει τη δομή του ιικού γονιδιώματος, καθώς είναι γνωστό ότι στη βέλτιστη θερμοκρασία σώματος (37°C) οι ιοί μπορούν να εκτινάξουν γρήγορα το υγρό τους DNA».
Οι ερευνητές αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν μια άτυπη προσέγγιση για την απεικόνιση νετρονίων, επειδή το SANS επιτρέπει την αντιστοίχιση αντίθεσης, η οποία καθιστά τα πρωτεϊνικά καψίδια αποτελεσματικά αόρατα στη δέσμη νετρονίων. Αυτό τους επέτρεψε να εστιάσουν αντ' αυτού στο περιεχόμενο του καψιδίου και επομένως να αποκαλύψουν τις λεπτομέρειες του σχήματος και της πυκνότητας του DNA.
Δύο φάσεις
«Δείξαμε, για πρώτη φορά, ότι το DNA μέσα σε ένα καψίδιο του ιού συνυπάρχει σε δύο φάσεις – μια εξαγωνικά διατεταγμένη φάση υψηλής πυκνότητας στην περιφέρεια του καψιδίου και μια χαμηλής πυκνότητας λιγότερο διατεταγμένη, σαν υγρή φάση στον πυρήνα του το καψίδιο», λέει ο Έβιλεβιτς Κόσμος Φυσικής. «Οι αυξήσεις της θερμοκρασίας πυροδοτούν μια μετάβαση στο DNA όπου ένα τμήμα του διατεταγμένου DNA στην περιφέρεια μετακινείται στη λιγότερο διατεταγμένη φάση στο κέντρο, η οποία επιτρέπει την έναρξη της εκτόξευσης DNA από τον ιό σε ένα κύτταρο».
Σύμφωνα με τον Evilevitch, αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι η θερμοκρασία παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία μόλυνσης και ότι η σκέδαση νετρονίων είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για τη μελέτη της δομής των ιικών γονιδιωμάτων μέσα στα ιικά καψίδια.
Τα νετρόνια αποκαλύπτουν μυστικά αυτοσυναρμολόγησης
Η ομάδα του Λουντ βελτιστοποιεί τώρα την προσέγγισή του με φως νετρονίων για να διερευνήσει τις αλλαγές πυκνότητας στο DNA που είναι συσκευασμένο στον ιό του ανθρώπινου έρπη τύπου 1. «Αυτή η γνώση θα είναι σημαντική για την κατανόηση του μηχανισμού εξώθησης DNA, ο οποίος με τη σειρά του μπορεί να ελέγχει την πορεία της μόλυνσης», λέει ο Evilevitch. «Αυτό μπορεί να είναι είτε λανθάνον (αδρανές) είτε λυτικό (ενεργό και όπου ο ιός πολλαπλασιάζεται γρήγορα).
Μέχρι στιγμής, ο Evilevitch και οι συνεργάτες του έχουν παρατηρήσει μόνο αλλαγές στην πυκνότητα του DNA σε καλλιέργειες κυττάρων στο εργαστήριο. Αναλύσεις που λαμβάνουν υπόψη παράγοντες όπως η ανοσολογική απόκριση και πώς επηρεάζουν την πορεία της μόλυνσης θα χρειαστούν στο μέλλον, λένε.
Τελικά, οι ερευνητές πιστεύουν τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, η οποία περιγράφεται λεπτομερώς στο PNAS, θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς το DNA εξέρχεται από έναν ιό και εισέρχεται σε ένα κύτταρο ξενιστή – κάτι που μπορεί να είναι σημαντικό για την ανάπτυξη τεχνικών για την ουσιαστική ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των ιών. Με τη σειρά του, αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων αντιικών παραγόντων.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- :έχει
- :είναι
- :δεν
- :που
- $UP
- 160
- 361
- a
- Σύμφωνα με
- Λογαριασμός
- ενεργός
- επηρεάζουν
- παράγοντες
- alex
- επιτρέπει
- an
- αναλύσεις
- και
- πλησιάζω
- καλλιτέχνης
- AS
- At
- ατομικός
- επίθεση
- Βακτήρια
- BE
- Πλάτος
- επειδή
- αρχίζουν
- Πιστεύω
- Καλύτερα
- μεταξύ
- σώμα
- που ονομάζεται
- CAN
- δεν μπορώ
- κύτταρο
- Κύτταρα
- κεντρικός
- κέντρο
- αλλαγή
- Αλλαγές
- φορτισμένα
- Κλεισιμο
- συναδέλφους
- κατανοώ
- περιεχόμενα
- αντίθεση
- έλεγχος
- πυρήνας
- θα μπορούσε να
- Πορεία
- αποφάσισε
- παραδίδει
- διανομή
- κατέδειξε
- λεπτομέρεια
- λεπτομερής
- καθέκαστα
- ανάπτυξη
- Ανάπτυξη
- ανακάλυψη
- Η κ
- υφασματέμπορος
- κατά την διάρκεια
- Νωρίτερα
- αποτέλεσμα
- αποτελεσματικά
- είτε
- μισθωτών
- ενεργοποιημένη
- Εισέρχεται
- Even
- εξόδους
- Εξηγήστε
- Εξηγεί
- εκτεθειμένος
- διευκολύνοντας
- Ευκολία
- παράγοντες
- μακριά
- ευρήματα
- Όνομα
- πρώτη φορά
- Συγκέντρωση
- επικεντρώθηκε
- ακολουθήστε
- Για
- τριβή
- από
- λειτουργία
- μελλοντικός
- γενετική
- συμβαίνει
- Έχω
- he
- βοήθεια
- Ψηλά
- οικοδεσπότης
- Πως
- http
- HTTPS
- ανθρώπινος
- Εκατοντάδες
- Απεικόνιση
- σημαντικό
- in
- πληροφορίες
- μέσα
- αντί
- Ινστιτούτο
- Ενεργώντας
- σε
- διερευνήσει
- αόρατος
- ζήτημα
- IT
- ΤΟΥ
- jpg
- γνώση
- γνωστός
- εργαστήριο
- αργότερο
- ηγέτης
- μείον
- φως
- Μου αρέσει
- πλέον
- κάνω
- ΚΑΝΕΙ
- Μέριλαντ
- ταιριάζουν
- υλικό
- max-width
- Ενδέχεται..
- μετρήσεις
- μηχανισμός
- ενδέχεται να
- περισσότερο
- κινήσεις
- εθνικός
- που απαιτούνται
- αρνητικά
- νετρόνια
- Νέα
- nist
- κανονικός
- ιδιαίτερα
- τώρα
- of
- off
- on
- μια φορά
- αποκλειστικά
- βελτιστοποίηση
- βέλτιστη
- or
- ΑΛΛΑ
- συσκευάζονται
- συσκευασία
- εκτελούνται
- φάση
- Φυσική
- Κόσμος Φυσικής
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- παίζει
- τμήμα
- διαδικασια μας
- παράγει
- προστασία
- Πρωτεΐνη
- παζλ
- ταχέως
- απελευθερώνουν
- επαναλήψεις
- έρευνα
- ερευνητές
- Ανάλυση
- απάντησης
- Αποτελέσματα
- αποκαλύπτω
- Ρόλος
- s
- λένε
- λέει
- επιστήμονες
- μυστικά
- Σειρές
- Shape
- κέλυφος
- δείχνουν
- σημαντικός
- αφού
- ενιαίας
- So
- κάτι
- πρότυπα
- Βήμα
- ισχυρός
- κατασκευαστικός
- δομή
- Μελέτη
- μελετώντας
- αιφνίδιος
- επιβιώσουν
- Sweden
- διακόπτης
- Πάρτε
- τεχνική
- τεχνικές
- Τεχνολογία
- λέει
- από
- ότι
- Η
- Το μέλλον
- τους
- Τους
- τότε
- Εκεί.
- επομένως
- Αυτοί
- αυτοί
- αυτό
- εκείνοι
- αν και?
- Μέσω
- thumbnail
- ώρα
- φορές
- προς την
- εργαλείο
- μετάβαση
- ενεργοποιούν
- αληθής
- ΣΤΡΟΦΗ
- δύο
- συνήθως
- ακάλυπτος
- υφίσταται
- κατανόηση
- πανεπιστήμιο
- πρωτοφανής
- us
- χρήση
- μεταχειρισμένος
- χρησιμοποιώντας
- συνήθως
- πολύ
- ιογενή
- ιός
- ιούς
- Τρόπος..
- we
- πότε
- Ποιό
- Ο ΟΠΟΊΟΣ
- θα
- με
- εντός
- χωρίς
- Εργασία
- κόσμος
- zephyrnet