Sarja neutronien sirontamittauksia on paljastanut viruksen DNA:n rakenteen ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti ja tuonut uutta valoa muutoksiin, jotka tekevät DNA:sta nestemäisemmän ihmiskehon lämpötiloissa. Mittausten suorittaneiden Lundin yliopiston tutkijoiden mukaan nämä rakenteelliset muutokset auttavat selittämään nopeuden, jolla virukset vapauttavat DNA:ta isäntäsoluihin, mikä helpottaa infektiota.
Toisin kuin bakteerit tai sienet, virukset eivät voi selviytyä ilman isäntä. Kun ne kuitenkin infektoivat solun, ne tuottavat uusia viruspartikkeleita, jotka sitten infektoivat muita soluja. Viruksen geneettisen tiedon suojaamiseksi tällä välin virus-DNA on yleensä suljettu proteiinikuoreen, joka tunnetaan nimellä kapsidi.
Uusimmassa työssä tiiminvetäjä Aleksi Evilevitsh ja kollegat keskittyivät faagiviruksiin – eli niihin, jotka hyökkäävät bakteereja vastaan. Käyttämällä synkrotronitutkimuslaitoksen neutroneja Yhdysvaltain kansallinen standardointi- ja teknologiainstituutti (NIST) Gaithersburgissa, Marylandissa, he kuvasivat viruksen DNA:n rakenteen ja sen tiheyden kapsidin sisällä lämpötilan funktiona.
"Käyttämäämme tekniikkaa kutsutaan pienikulmaiseksi neutronisirotukseksi (SANS), jota ei tyypillisesti käytetä mikrobiologian tutkimuksessa", Evilevitch sanoo. "Altistamalla faagibakteerivirukset neutronisäteelle voisimme paljastaa viruksen pakatun DNA:n rakenteelliset yksityiskohdat atomiresoluutiolla."
Keskeinen rooli toimituskinetiikassa
Tutkijat ryhtyivät tähän työhön seuratakseen aikaisempaa löytöään, jonka mukaan kapsidin sisällä olevan DNA-materiaalin rakenne muuttuu äkillisesti, kun se altistuu 37 °C:n lämpötilalle. Tämä on ihmiskehon normaali lämpötila, ja se viittaa siihen, että rakenteella on keskeinen rooli siinä, miten virus kuljettaa geneettistä materiaaliaan soluun – ensimmäinen askel infektiossa. Erityisesti virusten sisällä oleva DNA on pakattu erittäin suureen tiheyteen ja se on satoja kertoja pidempi kuin kapsidin halkaisija. Silti infektion aikana DNA poistuu nopeasti kapsidista yhden huokosen kautta.
Kuinka tämä tapahtuu, on arvoitus, Evilevitch sanoo. "Kapsidissa olevan DNA:n suuren pakkaustiheyden ja vain muutaman angströmin eron vuoksi vierekkäisten negatiivisesti varautuneiden DNA-pintojen välillä on voimakas sähköstaattinen kitka, joka estää DNA:n ulostyöntymisen", hän selittää. "Siksi päätimme tutkia, miten lämpötila vaikuttaa virusgenomin rakenteeseen, koska tiedetään, että optimaalisessa ruumiinlämpötilassa (37°C) virukset voivat nopeasti poistaa nestemäisen DNA:nsa."
Tutkijat päättivät käyttää neutronikuvaukseen epätyypillistä lähestymistapaa, koska SANS mahdollistaa kontrastin sovituksen, mikä tekee proteiinikapsideista tehokkaasti näkymättömiä neutronisäteelle. Tämä antoi heille mahdollisuuden keskittyä sen sijaan kapsidin sisältöön ja siten paljastaa DNA:n muodon ja tiheyden yksityiskohdat.
Kaksi vaihetta
"Osoitimme ensimmäistä kertaa, että viruskapsidin sisällä oleva DNA esiintyy rinnakkain kahdessa faasissa - kuusikulmainen järjestyksessä korkean tiheyden faasi kapsidin reunalla ja matalatiheyksinen, vähemmän järjestynyt, nestemäinen faasi kapsidin ytimessä. kapsidi”, Evilevitsh kertoo Fysiikan maailma. "Lämpötilan nousu laukaisee DNA:ssa siirtymän, jossa osa järjestyneestä DNA:sta periferiassa siirtyy vähemmän järjestyneeseen vaiheeseen keskustassa, mikä mahdollistaa DNA:n ulostyöntymisen viruksesta soluun."
Evilevitchin mukaan nämä havainnot osoittavat, että lämpötilalla on merkittävä rooli infektioprosessissa ja että neutronien sironta on hyödyllinen työkalu virusgenomien rakenteen tutkimiseen viruskapsidien sisällä.
Neutronit paljastavat itsekokoamisen salaisuudet
Lundin joukkue optimoi nyt lähestymistapaansa neutronivalolla tutkiakseen tiheysmuutoksia tyypin 1 ihmisen herpesvirukseen pakatussa DNA:ssa. "Tämä tieto on tärkeä DNA-poistomekanismin ymmärtämiseksi, mikä puolestaan voi hallita infektion kulkua", Evilevitch sanoo. "Tämä voi olla joko piilevää (lepotilassa) tai lyyttistä (aktiivista ja jossa virus replikoituu nopeasti)."
Toistaiseksi Evilevitch ja kollegat ovat havainneet DNA-tiheyden muutoksia vain soluviljelmissä laboratoriossa. Heidän mukaansa tarvitaan jatkossa analyyseja, joissa otetaan huomioon sellaiset tekijät kuin immuunivaste ja miten ne vaikuttavat infektion etenemiseen.
Lopulta tutkijat uskovat tämän tutkimuksen tuloksiin, jotka on kuvattu yksityiskohtaisesti PNAS, voisi auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin, kuinka DNA poistuu viruksesta ja saapuu isäntäsoluun – mikä saattaa olla tärkeää kehitettäessä tekniikoita, joilla virukset kytketään päälle ja pois päältä. Tämä puolestaan voisi auttaa uusien antiviraalisten aineiden kehittämisessä.
- SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
- PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
- PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
- PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
- Lähde: https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- :on
- :On
- :ei
- :missä
- $ YLÖS
- 160
- 361
- a
- Mukaan
- Tili
- aktiivinen
- vaikuttaa
- aineet
- alex
- mahdollistaa
- an
- analyysit
- ja
- lähestymistapa
- taiteilija
- AS
- At
- atomi-
- hyökkäys
- Bakteerit
- BE
- Palkki
- koska
- alkaa
- Uskoa
- Paremmin
- välillä
- elin
- nimeltään
- CAN
- ei voi
- solu
- Solut
- keskeinen
- keskus
- muuttaa
- Muutokset
- peritään
- lähellä
- työtovereiden
- ymmärtää
- sisältö
- kontrasti
- ohjaus
- Ydin
- voisi
- Kurssi
- päätti
- Antaa
- toimitus
- osoittivat
- yksityiskohta
- yksityiskohtainen
- yksityiskohdat
- kehittämällä
- Kehitys
- löytö
- dna
- kangaskauppias
- aikana
- Aikaisemmin
- vaikutus
- tehokkaasti
- myöskään
- Työllisiä
- käytössä
- syöttää
- Jopa
- uloskäynnit
- Selittää
- selittää
- avoin
- helpottaminen
- Laitos
- tekijät
- paljon
- tulokset
- Etunimi
- ensimmäistä kertaa
- Keskittää
- keskityttiin
- seurata
- varten
- kitka
- alkaen
- toiminto
- tulevaisuutta
- geneettinen
- tapahtuu
- Olla
- he
- auttaa
- Korkea
- isäntä
- Miten
- http
- HTTPS
- ihmisen
- Sadat
- Imaging
- tärkeä
- in
- tiedot
- sisällä
- sen sijaan
- Instituutti
- väliaikainen
- tulee
- tutkia
- näkymätön
- kysymys
- IT
- SEN
- jpg
- tuntemus
- tunnettu
- laboratorio
- uusin
- johtaja
- vähemmän
- valo
- pitää
- kauemmin
- tehdä
- TEE
- Maryland
- matching
- materiaali
- max-width
- Saattaa..
- mitat
- mekanismi
- ehkä
- lisää
- liikkuu
- kansallinen
- tarvitaan
- negatiivisesti
- neutronit
- Uusi
- NIST
- normaali
- etenkin
- nyt
- of
- pois
- on
- kerran
- vain
- optimoimalla
- optimaalinen
- or
- Muut
- pakattu
- pakkaus
- suoritettu
- vaihe
- Fysiikka
- Fysiikan maailma
- Platon
- Platonin tietotieto
- PlatonData
- soittaa
- osa
- prosessi
- tuottaa
- suojella
- Proteiini
- palapeli
- nopeasti
- vapauta
- rinnakkaista
- tutkimus
- Tutkijat
- päätöslauselma
- vastaus
- tulokset
- paljastaa
- Rooli
- s
- sanoa
- sanoo
- tutkijat
- salaisuuksia
- Sarjat
- Muoto
- Kuori
- näyttää
- merkittävä
- koska
- single
- So
- jotain
- standardit
- Vaihe
- vahva
- rakenteellinen
- rakenne
- tutkimus
- Opiskelu
- äkillinen
- hengissä
- Ruotsi
- Vaihtaa
- ottaa
- joukkue-
- tekniikka
- tekniikat
- Elektroniikka
- kertoo
- kuin
- että
- -
- Tulevaisuus
- heidän
- Niitä
- sitten
- Siellä.
- siksi
- Nämä
- ne
- tätä
- ne
- vaikka?
- Kautta
- thumbnail
- aika
- kertaa
- että
- työkalu
- siirtyminen
- laukaista
- totta
- VUORO
- kaksi
- tyypillisesti
- kattamaton
- läpikäy
- ymmärtäminen
- yliopisto
- ennennäkemätön
- us
- käyttää
- käytetty
- käyttämällä
- yleensä
- hyvin
- virus-
- virus
- virukset
- Tapa..
- we
- kun
- joka
- KUKA
- tulee
- with
- sisällä
- ilman
- Referenssit
- maailman-
- zephyrnet