A neutronszórási mérések sorozata példátlan részletességgel tárta fel a vírus DNS szerkezetét, új megvilágításba helyezve azokat a változásokat, amelyek a DNS-t folyékonyabbá teszik az emberi test hőmérsékletéhez közeli hőmérsékleten. A méréseket végző svédországi Lund Egyetem kutatói szerint ezek a szerkezeti változások segítenek megmagyarázni azt a gyorsaságot, amellyel a vírusok DNS-t bocsátanak ki a gazdasejtekbe, így megkönnyítve a fertőzést.
A baktériumokkal és gombákkal ellentétben a vírusok nem tudnak életben maradni gazda nélkül. Ha azonban megfertőznek egy sejtet, új vírusrészecskéket termelnek, amelyek aztán más sejteket is megfertőznek. A vírus genetikai információinak időközbeni védelme érdekében a vírus DNS-ét általában egy kapszidként ismert fehérjehéjba zárják.
A legújabb munkában csapatvezető Alex Evilevics és munkatársai a fágvírusokra összpontosítottak – vagyis azokra, amelyek megtámadják a baktériumokat. A szinkrotronkutató létesítmény neutronjainak felhasználásával Amerikai Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet (NIST) a marylandi Gaithersburgban a vírus DNS szerkezetét és a kapszidon belüli sűrűségét a hőmérséklet függvényében ábrázolták.
“The technique we employed is called small-angle neutron scattering (SANS), which is not typically used for microbiology research,” says Evilevitch. “By exposing the phage bacterial viruses to the neutron beam, we could reveal the structural details of virally packaged DNA with atomic resolution.”
Központi szerep a szállítási kinetikában
A kutatók azért vállalták ezt a munkát, hogy nyomon kövessék korábbi felfedezésüket, miszerint a kapszid belsejében lévő DNS-anyag szerkezete hirtelen szerkezeti változáson megy keresztül, ha 37 °C-os hőmérsékletnek teszik ki. Ez az emberi test normális hőmérséklete, és ez azt jelenti, hogy a szerkezet központi szerepet játszik abban, ahogy a vírus genetikai anyagát a sejtbe juttatja – ez a fertőzés első lépése. Figyelemre méltó, hogy a vírusokban lévő DNS nagyon nagy sűrűséggel van csomagolva, és több százszor hosszabb, mint a kapszid átmérője. Ennek ellenére a fertőzés során a DNS egy póruson keresztül gyorsan kilökődik a kapszidból.
Hogy ez hogyan történik, az egy rejtvény, mondja Evilevitch. "A kapszidban lévő DNS nagy csomagolósűrűsége és a szomszédos, negatív töltésű DNS-felületek közötti alig néhány angströmnyi távolság miatt erős elektrosztatikus súrlódás akadályozza a DNS kilökődését" - magyarázza. "Ezért úgy döntöttünk, hogy megvizsgáljuk, hogyan befolyásolja a hőmérséklet a vírusgenom szerkezetét, mivel ismert, hogy optimális testhőmérsékleten (37°C) a vírusok gyorsan ki tudják dobni folyadékszerű DNS-üket."
A kutatók úgy döntöttek, hogy atipikus megközelítést alkalmaznak a neutronképalkotáshoz, mivel a SANS lehetővé teszi a kontrasztillesztést, ami a fehérjekapszidokat gyakorlatilag láthatatlanná teszi a neutronnyaláb számára. Ez lehetővé tette számukra, hogy inkább a kapszid tartalmára összpontosítsanak, és így feltárják a DNS alakjának és sűrűségének részleteit.
Két fázis
“We demonstrated, for the first time, that DNA inside a virus capsid coexists in two phases – a hexagonally ordered high-density phase in the periphery of the capsid and a low-density less-ordered, fluid-like phase in the core of the capsid,” Evilevitch tells Fizika Világa. "A hőmérséklet emelkedése átmenetet vált ki a DNS-ben, ahol a periférián lévő rendezett DNS egy része a központban lévő kevésbé rendezett fázisba kerül, ami lehetővé teszi a DNS-nek a vírusból a sejtbe történő kilökődését."
Evilevitch szerint ezek az eredmények azt mutatják, hogy a hőmérséklet jelentős szerepet játszik a fertőzési folyamatban, és hogy a neutronszórás hasznos eszköz a víruskapszidokon belüli vírusgenomok szerkezetének tanulmányozására.
A neutronok felfedik az önszerveződés titkait
A Lund csapata most neutronfénnyel optimalizálja megközelítését, hogy megvizsgálja az 1-es típusú humán herpeszvírusba csomagolt DNS sűrűségváltozásait. "Ez a tudás fontos lesz a DNS-kidobási mechanizmus megértéséhez, amely viszont szabályozhatja a fertőzés lefolyását" - mondja Evilevitch. Ez lehet látens (alvó) vagy litikus (aktív, és ahol a vírus gyorsan replikálódik).
Evilevitch és munkatársai eddig csak laboratóriumi körülmények között figyeltek meg DNS-sűrűség-változásokat sejttenyészetekben. A jövőben szükség lesz olyan elemzésekre, amelyek figyelembe veszik az olyan tényezőket, mint az immunválasz, és ezek hogyan befolyásolják a fertőzés lefolyását.
A kutatók végül úgy vélik, hogy ennek a tanulmánynak az eredményeit részletezik PNAS, segíthet a tudósoknak jobban megérteni, hogyan lép ki a DNS a vírusból és hogyan jut be a gazdasejtbe – ami fontos lehet a vírusok be- és kikapcsolására szolgáló technikák kidolgozásához. Ez viszont segíthet új vírusellenes szerek kifejlesztésében.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- :van
- :is
- :nem
- :ahol
- $ UP
- 160
- 361
- a
- Szerint
- Fiók
- aktív
- érint
- szerek
- alex
- lehetővé teszi, hogy
- an
- elemzések
- és a
- megközelítés
- művész
- AS
- At
- atom
- támadás
- Baktériumok
- BE
- Gerenda
- mert
- kezdődik
- Hisz
- Jobb
- között
- test
- hívott
- TUD
- nem tud
- sejt
- Cellák
- központi
- központ
- változik
- Változások
- töltött
- közel
- munkatársai
- megért
- tartalom
- kontraszt
- ellenőrzés
- Mag
- tudott
- Tanfolyam
- határozott
- szállít
- kézbesítés
- igazolták
- részlet
- részletes
- részletek
- fejlesztése
- Fejlesztés
- felfedezés
- dna
- drapéria
- alatt
- Korábban
- hatás
- hatékonyan
- bármelyik
- munkavállaló
- engedélyezve
- belép
- Még
- kilép
- Magyarázza
- Elmagyarázza
- kitett
- megkönnyítését
- Objektum
- tényezők
- messze
- megállapítások
- vezetéknév
- első
- Összpontosít
- összpontosított
- következik
- A
- súrlódás
- ból ből
- funkció
- jövő
- genetikai
- megtörténik
- Legyen
- he
- segít
- Magas
- vendéglátó
- Hogyan
- http
- HTTPS
- emberi
- Több száz
- Leképezés
- fontos
- in
- információ
- belső
- helyette
- Intézet
- eljáró
- bele
- vizsgálja
- láthatatlan
- kérdés
- IT
- ITS
- jpg
- tudás
- ismert
- laboratórium
- legutolsó
- vezető
- kevesebb
- fény
- mint
- hosszabb
- csinál
- KÉSZÍT
- Maryland
- egyező
- anyag
- max-width
- Lehet..
- mérések
- mechanizmus
- esetleg
- több
- mozog
- nemzeti
- szükséges
- negatívan
- neutronok
- Új
- nst
- normális
- nevezetesen
- Most
- of
- kedvezmény
- on
- egyszer
- csak
- optimalizálása
- optimális
- or
- Más
- becsomagolt
- csomagolás
- teljesített
- fázis
- Fizika
- Fizika Világa
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- játszik
- porció
- folyamat
- gyárt
- védelme
- Fehérje
- kirakós játék
- gyorsan
- engedje
- megismétli
- kutatás
- kutatók
- Felbontás
- válasz
- Eredmények
- mutatják
- Szerep
- s
- azt mondják
- azt mondja,
- tudósok
- titkok
- Series of
- Alak
- Héj
- előadás
- jelentős
- óta
- egyetlen
- So
- valami
- szabványok
- Lépés
- erős
- szerkezeti
- struktúra
- Tanulmány
- Tanul
- hirtelen
- túlélni
- Svédország
- kapcsoló
- Vesz
- csapat
- technika
- technikák
- Technológia
- megmondja
- mint
- hogy
- A
- A jövő
- azok
- Őket
- akkor
- Ott.
- ebből adódóan
- Ezek
- ők
- ezt
- azok
- bár?
- Keresztül
- miniatűr
- idő
- alkalommal
- nak nek
- szerszám
- átmenet
- kiváltó
- igaz
- FORDULAT
- kettő
- jellemzően
- fedetlen
- keresztülmegy
- megértés
- egyetemi
- példátlan
- us
- használ
- használt
- segítségével
- rendszerint
- nagyon
- vírusos
- vírus
- vírusok
- Út..
- we
- amikor
- ami
- WHO
- lesz
- val vel
- belül
- nélkül
- Munka
- világ
- zephyrnet