Seria pomiarów rozpraszania neutronów odsłoniła strukturę wirusowego DNA z niespotykaną dotąd szczegółowością, rzucając nowe światło na zmiany, które sprawiają, że DNA staje się bardziej płynne w temperaturach zbliżonych do temperatury ludzkiego ciała. Według naukowców z Uniwersytetu w Lund w Szwecji, którzy przeprowadzili pomiary, te zmiany strukturalne pomagają wyjaśnić szybkość, z jaką wirusy uwalniają DNA do komórek gospodarza, ułatwiając w ten sposób infekcję.
W przeciwieństwie do bakterii i grzybów, wirusy nie mogą przetrwać bez żywiciela. Kiedy jednak zainfekują komórkę, wytwarzają nowe cząsteczki wirusa, które następnie infekują inne komórki. Aby tymczasowo chronić informację genetyczną wirusa, wirusowy DNA jest zwykle zamknięty w białkowej otoczce zwanej kapsydem.
W najnowszej pracy lider zespołu Aleks Evilevitch i współpracownicy skupili się na wirusach fagowych, czyli atakujących bakterie. Wykorzystanie neutronów z ośrodka badawczego synchrotronów przy ul Amerykański Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) w Gaithersburgu w stanie Maryland zobrazowali strukturę DNA wirusa i jego gęstość wewnątrz kapsydu w funkcji temperatury.
„Zastosowana przez nas technika nazywa się rozpraszaniem neutronów pod małym kątem (SANS) i nie jest zazwyczaj stosowana w badaniach mikrobiologicznych” – mówi Evilevitch. „Wystawiając bakteryjne wirusy fagowe na działanie wiązki neutronów, moglibyśmy ujawnić szczegóły strukturalne spakowanego wirusowo DNA z rozdzielczością atomową”.
Centralna rola kinetyki dostarczania
Naukowcy podjęli tę pracę, kontynuując swoje wcześniejsze odkrycie, że struktura materiału DNA wewnątrz kapsydu ulega nagłej zmianie strukturalnej pod wpływem temperatury 37°C. Jest to normalna temperatura ludzkiego ciała, co oznacza, że struktura odgrywa kluczową rolę w sposobie, w jaki wirus dostarcza swój materiał genetyczny do komórki – co stanowi pierwszy etap infekcji. Warto zauważyć, że DNA wirusów jest upakowane z bardzo dużą gęstością i jest setki razy dłuższe niż średnica kapsydu. Mimo to podczas infekcji DNA jest szybko wyrzucane z kapsydu przez pojedynczy por.
Jak to się dzieje, jest zagadką, mówi Evilevitch. „Z powodu dużej gęstości upakowania DNA w kapsydzie i odległości zaledwie kilku angstremów pomiędzy sąsiadującymi ujemnie naładowanymi powierzchniami DNA, występuje silne tarcie elektrostatyczne utrudniające wyrzucanie DNA” – wyjaśnia. „Dlatego postanowiliśmy zbadać, jak temperatura wpływa na strukturę genomu wirusa, ponieważ wiadomo, że w optymalnej temperaturze ciała (37°C) wirusy mogą szybko wyrzucać swoje płynne DNA”.
Naukowcy zdecydowali się zastosować nietypowe podejście do obrazowania neutronów, ponieważ SANS umożliwia dopasowanie kontrastu, dzięki czemu kapsydy białkowe są skutecznie niewidoczne dla wiązki neutronów. Umożliwiło im to skupienie się na zawartości kapsydu, a tym samym odkrycie szczegółów kształtu i gęstości DNA.
Dwie fazy
„Po raz pierwszy wykazaliśmy, że DNA wewnątrz kapsydu wirusa współistnieje w dwóch fazach – sześciokątnie uporządkowanej fazie o dużej gęstości na obrzeżach kapsydu i mniej uporządkowanej, płynnej fazie o niskiej gęstości w rdzeniu wirusa. kapsydu” – mówi Evilevitch Świat Fizyki. „Wzrost temperatury powoduje przejście w DNA, podczas którego część uporządkowanego DNA na obrzeżach przesuwa się do mniej uporządkowanej fazy w środku, co umożliwia rozpoczęcie wyrzucania DNA z wirusa do komórki”.
Według Evilevitcha odkrycia te pokazują, że temperatura odgrywa znaczącą rolę w procesie infekcji i że rozpraszanie neutronów jest użytecznym narzędziem do badania struktury genomów wirusa wewnątrz kapsydów wirusa.
Neutrony odkrywają tajemnice samoorganizacji
Zespół Lunda obecnie optymalizuje swoje podejście z wykorzystaniem światła neutronowego, aby zbadać zmiany gęstości w DNA upakowanym w ludzkim wirusie opryszczki typu 1. „Ta wiedza będzie ważna dla zrozumienia mechanizmu wyrzucania DNA, który z kolei może kontrolować przebieg infekcji” – mówi Evilevitch. „Może to być utajone (uśpione) lub lityczne (aktywne, w którym wirus szybko się replikuje).”
Jak dotąd Evilevitch i współpracownicy zaobserwowali zmiany w gęstości DNA w hodowlach komórkowych jedynie w laboratorium. Mówią, że w przyszłości potrzebne będą analizy uwzględniające takie czynniki, jak odpowiedź immunologiczna i ich wpływ na przebieg infekcji.
Ostatecznie naukowcy wierzą, że wyniki tego badania, które opisano szczegółowo w PNAS, może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób DNA opuszcza wirusa i wchodzi do komórki gospodarza – jest to coś, co może być ważne dla opracowania technik umożliwiających w efekcie włączanie i wyłączanie wirusów. To z kolei może pomóc w opracowaniu nowych środków przeciwwirusowych.
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- :ma
- :Jest
- :nie
- :Gdzie
- $W GÓRĘ
- 160
- 361
- a
- Stosownie
- Konto
- aktywny
- oddziaływać
- agentów
- alex
- pozwala
- an
- analizuje
- i
- podejście
- artysta
- AS
- At
- atomowy
- atakować
- Bakteria
- BE
- Belka
- bo
- rozpocząć
- uwierzyć
- Ulepsz Swój
- pomiędzy
- ciało
- nazywa
- CAN
- nie może
- komórka
- Komórki
- centralny
- centrum
- zmiana
- Zmiany
- naładowany
- Zamknij
- koledzy
- zrozumieć
- treść
- kontrast
- kontrola
- rdzeń
- mógłby
- Kurs
- postanowiła
- dostarcza
- dostawa
- wykazać
- detal
- szczegółowe
- detale
- rozwijanie
- oprogramowania
- odkrycie
- DNA
- sukiennik
- podczas
- Wcześniej
- efekt
- faktycznie
- bądź
- zatrudniony
- włączony
- Wchodzi
- Parzyste
- wychodzi
- Wyjaśniać
- Objaśnia
- narażony
- ułatwienie
- Łatwość
- Czynniki
- daleko
- Ustalenia
- i terminów, a
- pierwszy raz
- Skupiać
- koncentruje
- obserwuj
- W razie zamówieenia projektu
- tarcie
- od
- funkcjonować
- przyszłość
- genetyczny
- dzieje
- Have
- he
- pomoc
- Wysoki
- gospodarz
- W jaki sposób
- http
- HTTPS
- człowiek
- Setki
- Obrazowanie
- ważny
- in
- Informacja
- wewnątrz
- zamiast
- Instytut
- tymczasowy
- najnowszych
- badać
- niewidoczny
- problem
- IT
- JEGO
- jpg
- wiedza
- znany
- laboratorium
- firmy
- lider
- mniej
- lekki
- lubić
- dłużej
- robić
- WYKONUJE
- Maryland
- dopasowywanie
- materiał
- Maksymalna szerokość
- Może..
- Pomiary
- mechanizm
- może
- jeszcze
- porusza się
- narodowy
- potrzebne
- ujemnie
- neutrony
- Nowości
- nist
- normalna
- szczególnie
- już dziś
- of
- poza
- on
- pewnego razu
- tylko
- optymalizacji
- optymalny
- or
- Inne
- pakowane
- opakowania
- wykonywane
- faza
- Fizyka
- Świat Fizyki
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- odgrywa
- część
- wygląda tak
- produkować
- chronić
- Białko
- puzzle
- szybko
- zwolnić
- replikuje się
- Badania naukowe
- Badacze
- Rozkład
- odpowiedź
- Efekt
- ujawniać
- Rola
- s
- powiedzieć
- mówią
- Naukowcy
- tajniki
- Serie
- Shape
- Powłoka
- pokazać
- znaczący
- ponieważ
- pojedynczy
- So
- coś
- standardy
- Ewolucja krok po kroku
- silny
- strukturalny
- Struktura
- Badanie
- Studiowanie
- nagły
- przetrwać
- Szwecja
- Przełącznik
- Brać
- zespół
- technika
- Techniki
- Technologia
- mówi
- niż
- że
- Połączenia
- Przyszłość
- ich
- Im
- następnie
- Tam.
- w związku z tym
- Te
- one
- to
- tych
- chociaż?
- Przez
- miniatur
- czas
- czasy
- do
- narzędzie
- przejście
- wyzwalać
- prawdziwy
- SKRĘCAĆ
- drugiej
- zazwyczaj
- odkryte
- przechodzi
- zrozumienie
- uniwersytet
- bez precedensu
- us
- posługiwać się
- używany
- za pomocą
- zazwyczaj
- początku.
- wirusowy
- wirus
- Wirusy
- Droga..
- we
- jeśli chodzi o komunikację i motywację
- który
- KIM
- będzie
- w
- w ciągu
- bez
- Praca
- świat
- zefirnet