סדרה של מדידות פיזור נויטרונים חשפה את מבנה ה-DNA הנגיפי בפירוט חסר תקדים, ושופכת אור חדש על שינויים שהופכים את ה-DNA ליותר נוזלי בטמפרטורות הקרובות לזו של גוף האדם. על פי החוקרים מאוניברסיטת לונד, שבדיה, שביצעו את המדידות, השינויים המבניים הללו עוזרים להסביר את המהירות שבה וירוסים משחררים DNA לתאי מארח, וכך מקלים על זיהום.
בניגוד לחיידקים או פטריות, וירוסים אינם יכולים לשרוד ללא מארח. עם זאת, ברגע שהם מדביקים תא, הם מייצרים חלקיקי וירוס חדשים שמדביקים תאים אחרים. כדי להגן על המידע הגנטי של הנגיף בינתיים, ה-DNA הנגיפי מוקף בדרך כלל בתוך מעטפת חלבון המכונה קפסיד.
בעבודה האחרונה, ראש צוות אלכס אבילביץ' ועמיתיו התמקדו בנגיפים של פאג'ים - כלומר אלו שתוקפים חיידקים. שימוש בניוטרונים ממתקן מחקר סינכרוטרונים ב- המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה בארה"ב (NIST) ב- Gaithersburg, מרילנד, הם צילמו את מבנה ה-DNA של הנגיף ואת הצפיפות שלו בתוך הקפסיד כפונקציה של הטמפרטורה.
"הטכניקה שבה השתמשנו נקראת פיזור נויטרונים עם זווית קטנה (SANS), שאינה משמשת בדרך כלל למחקר מיקרוביולוגיה", אומר Evilevitch. "על ידי חשיפת נגיפי חיידקי הפאג לקרן הנייטרונים, נוכל לחשוף את הפרטים המבניים של DNA ארוז ויראלית ברזולוציה אטומית."
תפקיד מרכזי לקינטיקה מסירה
החוקרים נטלו על עצמם עבודה זו כדי לעקוב אחר הגילוי הקודם שלהם שמבנה חומר ה-DNA בתוך הקפסיד עובר שינוי מבני פתאומי כאשר הוא נחשף לטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. זוהי הטמפרטורה הרגילה של גוף האדם, והיא מרמזת שלמבנה תפקיד מרכזי באופן שבו הנגיף מספק את החומר הגנטי שלו לתא - השלב הראשון בזיהום. יש לציין שה-DNA בתוך וירוסים ארוז בצפיפות גבוהה מאוד, והוא ארוך מאות מונים מקוטר הקפסיד. למרות זאת, במהלך ההדבקה, ה-DNA נפלט במהירות מהקפסיד דרך נקבובית אחת.
איך זה קורה הוא חידה, אומר אבילביץ'. "בגלל צפיפות האריזה הגבוהה של ה-DNA בקפסיד וההפרדה של כמה אנגסטרומים בין משטחי ה-DNA הטעונים השליליים השכנים, קיים חיכוך אלקטרוסטטי חזק המונע פליטת DNA", הוא מסביר. "לכן החלטנו לחקור כיצד הטמפרטורה משפיעה על מבנה הגנום הנגיפי, מכיוון שידוע שבטמפרטורת גוף אופטימלית (37 מעלות צלזיוס) וירוסים יכולים לפלוט במהירות את ה-DNA דמוי הנוזל שלהם".
החוקרים החליטו להשתמש בגישה לא טיפוסית להדמיית נויטרונים מכיוון ש-SANS מאפשר התאמת ניגודיות, מה שהופך קפסידים חלבוניים למעשה בלתי נראים לקרן הנייטרונים. זה איפשר להם להתמקד במקום זאת בתוכן הקפסיד, ולכן לחשוף את הפרטים של צורת ה-DNA וצפיפותו.
שני שלבים
"הדגמנו, לראשונה, ש-DNA בתוך קפסיד וירוס מתקיים במקביל בשני שלבים - שלב בצפיפות גבוהה מסודרת בצורה משושה בפריפריה של הקפסיד ושלב בעל צפיפות נמוכה פחות מסודר, דמוי נוזל בליבת הקפסיד", אומר אבילביץ' עולם הפיזיקה. "עלייה בטמפרטורה מעוררת מעבר ב-DNA שבו חלק מה-DNA המסודר בפריפריה עובר לשלב הפחות מסודר במרכז, מה שמאפשר להתחיל פליטת DNA מהנגיף לתא."
לפי Evilevitch, ממצאים אלה מראים שלטמפרטורה יש תפקיד משמעותי בתהליך ההדבקה ושפיזור נויטרונים הוא כלי שימושי לחקר המבנה של גנומים נגיפיים בתוך קפסידים ויראליים.
ניוטרונים חושפים סודות של הרכבה עצמית
צוות לונד כעת מייעלת את הגישה שלה עם אור נויטרונים כדי לחקור שינויים בצפיפות ב-DNA ארוז בנגיף הרפס אנושי מסוג 1. "ידע זה יהיה חשוב להבנת מנגנון פליטת ה-DNA, אשר בתורו עשוי לשלוט על מהלך הזיהום", אומר Evilevitch. "זה יכול להיות סמוי (רדום) או ליטי (פעיל, ושם הנגיף משתכפל במהירות)."
עד כה, Evilevitch ועמיתיו צפו רק בשינויים בצפיפות ה-DNA בתרביות תאים במעבדה. ניתוחים שלוקחים בחשבון גורמים כמו התגובה החיסונית וכיצד הם משפיעים על מהלך ההדבקה יהיו נחוצים בעתיד, הם אומרים.
בסופו של דבר, החוקרים מאמינים לתוצאות ממחקר זה, המפורט ב PNAS, יכול לעזור למדענים להבין טוב יותר כיצד DNA יוצא מנגיף וחודר לתא מארח - דבר שעשוי להיות חשוב לפיתוח טכניקות להפעלה וכיבוי של וירוסים, למעשה. בתורו, זה יכול לעזור בפיתוח של תרופות אנטי-ויראליות חדשות.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- :יש ל
- :הוא
- :לֹא
- :איפה
- $ למעלה
- 160
- 361
- a
- פי
- חֶשְׁבּוֹן
- פעיל
- להשפיע על
- סוכנים
- alex
- מאפשר
- an
- מנתח
- ו
- גישה
- אמן
- AS
- At
- אטומי
- לתקוף
- בַּקטֶרִיָה
- BE
- קרן
- כי
- להתחיל
- תאמינו
- מוטב
- בֵּין
- גוּף
- נקרא
- CAN
- לא יכול
- תא
- תאים
- מֶרכָּזִי
- מֶרְכָּז
- שינוי
- שינויים
- טעון
- סְגוֹר
- עמיתים
- לִהַבִין
- תוכן
- לעומת זאת
- לִשְׁלוֹט
- ליבה
- יכול
- קורס
- החליט
- מספק
- מסירה
- מופגן
- פרט
- מְפוֹרָט
- פרטים
- מתפתח
- צעצועי התפתחות
- תגלית
- ה-DNA
- סוֹחֵר בַּדִים
- בְּמַהֲלָך
- מוקדם יותר
- השפעה
- יעילות
- או
- מוּעֳסָק
- מופעל
- נכנס
- אֲפִילוּ
- יציאות
- להסביר
- מסביר
- חשוף
- הקלה
- מתקן
- גורמים
- רחוק
- ממצאים
- ראשון
- firsttime
- להתמקד
- מרוכז
- לעקוב
- בעד
- חיכוך
- החל מ-
- פונקציה
- עתיד
- גנטי
- קורה
- יש
- he
- לעזור
- גָבוֹהַ
- המארח
- איך
- http
- HTTPS
- בן אנוש
- מאות
- הדמיה
- חשוב
- in
- מידע
- בתוך
- במקום
- מכון
- ממלא מקום
- אל תוך
- לחקור
- בלתי נראה
- סוגיה
- IT
- שֶׁלָה
- jpg
- ידע
- ידוע
- מעבדה
- האחרון
- מנהיג
- פחות
- אוֹר
- כמו
- עוד
- לעשות
- עושה
- מרילנד
- תואם
- חוֹמֶר
- max-width
- מאי..
- מידות
- מנגנון
- יכול
- יותר
- מהלכים
- לאומי
- נחוץ
- באופן שלילי
- נויטרונים
- חדש
- ניסט
- נוֹרמָלִי
- בייחוד
- עַכשָׁיו
- of
- כבוי
- on
- פעם
- רק
- מיטוב
- אופטימלית
- or
- אחר
- ארוז
- אריזה
- ביצעתי
- שלב
- פיסיקה
- עולם הפיזיקה
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- משחק
- חלק
- תהליך
- לייצר
- להגן
- חֶלְבּוֹן
- חִידָה
- מהר
- לשחרר
- משכפל
- מחקר
- חוקרים
- החלטה
- תגובה
- תוצאות
- לגלות
- תפקיד
- s
- לומר
- אומר
- מדענים
- סודות
- סדרה
- צוּרָה
- פָּגָז
- לְהַצִיג
- משמעותי
- since
- יחיד
- So
- משהו
- תקנים
- שלב
- חזק
- מִבנִי
- מִבְנֶה
- לימוד
- לומד
- פתאומי
- לשרוד
- שוודיה
- מתג
- לקחת
- נבחרת
- טכניקה
- טכניקות
- טכנולוגיה
- אומר
- מֵאֲשֶׁר
- זֶה
- השמיים
- העתיד
- שֶׁלָהֶם
- אותם
- אז
- שם.
- לכן
- אלה
- הֵם
- זֶה
- אלה
- אם כי?
- דרך
- תמונה ממוזערת
- זמן
- פִּי
- ל
- כלי
- מַעֲבָר
- להפעיל
- נָכוֹן
- תור
- שתיים
- בדרך כלל
- חָשׂוּף
- עוברת
- הבנה
- אוניברסיטה
- חסר תקדים
- us
- להשתמש
- מְשׁוּמָשׁ
- באמצעות
- בְּדֶרֶך כְּלַל
- מאוד
- נגיפי
- וירוס
- וירוסים
- דֶרֶך..
- we
- מתי
- אשר
- מי
- יצטרך
- עם
- בתוך
- לְלֹא
- תיק עבודות
- עוֹלָם
- זפירנט