Serija meritev sipanja nevtronov je razkrila strukturo virusne DNK v podrobnostih brez primere in osvetlila spremembe, zaradi katerih je DNK bolj tekoča pri temperaturah blizu temperature človeškega telesa. Po mnenju raziskovalcev z univerze Lund na Švedskem, ki so izvedli meritve, te strukturne spremembe pomagajo razložiti hitrost, s katero virusi sproščajo DNK v gostiteljske celice, kar olajša okužbo.
Za razliko od bakterij ali gliv virusi ne morejo preživeti brez gostitelja. Ko pa okužijo celico, proizvedejo nove virusne delce, ki nato okužijo druge celice. Za vmesno zaščito genetskih informacij virusa je virusna DNK običajno zaprta v beljakovinski lupini, imenovani kapsida.
V zadnjem delu vodja ekipe Alex Evilevitch in sodelavci so se osredotočili na viruse fagov – torej tiste, ki napadajo bakterije. Z uporabo nevtronov iz sinhrotronske raziskovalne ustanove na Ameriški nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) v Gaithersburgu v Marylandu so posneli strukturo DNK virusa in njegovo gostoto znotraj kapside v odvisnosti od temperature.
"Tehnika, ki smo jo uporabili, se imenuje sipanje nevtronov pod majhnim kotom (SANS), ki se običajno ne uporablja za mikrobiološke raziskave," pravi Evilevitch. "Z izpostavitvijo fagnih bakterijskih virusov nevtronskemu žarku bi lahko razkrili strukturne podrobnosti virusno zapakirane DNK z atomsko ločljivostjo."
Osrednja vloga kinetike dostave
Raziskovalci so se tega dela lotili, da bi nadaljevali svoje prejšnje odkritje, da je struktura materiala DNK znotraj kapside podvržena nenadni strukturni spremembi, ko je izpostavljena temperaturi 37 °C. To je normalna temperatura človeškega telesa in pomeni, da ima struktura osrednjo vlogo pri tem, kako virus prenaša svoj genski material v celico – prvi korak pri okužbi. Predvsem je DNK v virusih pakirana z zelo visoko gostoto in je več stokrat daljša od premera kapside. Kljub temu se med okužbo DNK hitro izvrže iz kapside skozi eno samo poro.
Kako se to zgodi, je uganka, pravi Evilevitch. "Zaradi visoke gostote pakiranja DNK v kapsidi in le nekaj angstromov ločitve med sosednjimi negativno nabitimi površinami DNK obstaja močno elektrostatično trenje, ki ovira izmet DNK," pojasnjuje. "Zato smo se odločili raziskati, kako temperatura vpliva na strukturo virusnega genoma, saj je znano, da lahko virusi pri optimalni telesni temperaturi (37 °C) hitro izvržejo svojo DNA, podobno tekočini."
Raziskovalci so se odločili za uporabo netipičnega pristopa za slikanje nevtronov, ker SANS omogoča kontrastno ujemanje, zaradi česar so beljakovinske kapside učinkovito nevidne za nevtronski žarek. To jim je omogočilo, da so se namesto tega osredotočili na vsebino kapside in tako odkrili podrobnosti o obliki in gostoti DNK.
Dve fazi
»Prvič smo dokazali, da DNK znotraj virusne kapside obstaja v dveh fazah – heksagonalno urejeni fazi visoke gostote na obrobju kapside in manj urejeni fazi z nizko gostoto, ki je tekočini podobna v jedru kapside. kapsida,« pravi Evilevitch Svet fizike. "Povišanje temperature sproži prehod v DNK, kjer se del urejene DNK na obrobju premakne v manj urejeno fazo v središču, kar omogoči začetek izmeta DNK iz virusa v celico."
Po Evilevitchu te ugotovitve kažejo, da ima temperatura pomembno vlogo v procesu okužbe in da je sipanje nevtronov uporabno orodje za preučevanje strukture virusnih genomov znotraj virusnih kapsid.
Nevtroni razkrivajo skrivnosti samosestavljanja
Ekipa Lund zdaj optimizira svoj pristop z nevtronsko svetlobo za raziskovanje sprememb gostote DNK, zapakirane v človeški virus herpesa tipa 1. "To znanje bo pomembno za razumevanje mehanizma izmeta DNK, ki lahko nadzoruje potek okužbe," pravi Evilevitch. "To je lahko latentno (mirujoče) ali litično (aktivno in kjer se virus hitro razmnožuje)."
Doslej so Evilevitch in sodelavci le opazovali spremembe gostote DNK v celičnih kulturah v laboratoriju. Analize, ki bodo upoštevale dejavnike, kot je imunski odziv in njihov vpliv na potek okužbe, bodo potrebne v prihodnosti, pravijo.
Navsezadnje raziskovalci verjamejo v rezultate te študije, ki je podrobno opisana v PNAS, bi lahko znanstvenikom pomagal bolje razumeti, kako DNK zapusti virus in vstopi v gostiteljsko celico – nekaj, kar bi lahko bilo pomembno za razvoj tehnik za dejansko vklop in izklop virusov. To pa bi lahko pomagalo pri razvoju novih protivirusnih sredstev.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
- vir: https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- :ima
- : je
- :ne
- :kje
- $GOR
- 160
- 361
- a
- Po
- Račun
- aktivna
- vplivajo
- agenti
- alex
- omogoča
- an
- Analize
- in
- pristop
- umetnik
- AS
- At
- atomsko
- napad
- Bakterije
- BE
- Širina
- ker
- začetek
- Verjemite
- Boljše
- med
- telo
- se imenuje
- CAN
- ne more
- celica
- Celice
- Osrednji
- center
- spremenite
- Spremembe
- zaračuna
- Zapri
- sodelavci
- razumeti
- Vsebina
- kontrast
- nadzor
- Core
- bi
- Tečaj
- odločil
- daje
- dostava
- Dokazano
- Podatki
- podrobno
- Podrobnosti
- razvoju
- Razvoj
- Odkritje
- DNK
- Draper
- med
- prej
- učinek
- učinkovito
- bodisi
- zaposleni
- omogočena
- Vstopi
- Tudi
- izhodi
- Pojasnite
- Pojasni
- izpostavljena
- olajšanje
- Sklad
- dejavniki
- daleč
- Ugotovitve
- prva
- prvič
- Osredotočite
- osredotočena
- sledi
- za
- trenja
- iz
- funkcija
- Prihodnost
- genetska
- se zgodi
- Imajo
- he
- pomoč
- visoka
- gostitelj
- Kako
- http
- HTTPS
- človeškega
- Stotine
- slikanje
- Pomembno
- in
- Podatki
- v notranjosti
- Namesto
- Inštitut
- Deluje
- v
- razišče
- neviden
- vprašanje
- IT
- ITS
- jpg
- znanje
- znano
- Laboratorij
- Zadnji
- Vodja
- manj
- light
- kot
- več
- Znamka
- IZDELA
- Maryland
- ujemanje
- Material
- max širine
- Maj ..
- meritve
- Mehanizem
- morda
- več
- premika
- nacionalni
- potrebna
- negativno
- nevtroni
- Novo
- nst
- normalno
- predvsem
- zdaj
- of
- off
- on
- enkrat
- samo
- optimizacijo
- Optimalno
- or
- Ostalo
- pakirani
- embalaža
- opravljeno
- faza
- Fizika
- Svet fizike
- platon
- Platonova podatkovna inteligenca
- PlatoData
- igra
- del
- Postopek
- proizvodnjo
- zaščito
- Beljakovine
- puzzle
- hitro
- sprostitev
- ponovitve
- Raziskave
- raziskovalci
- Resolucija
- Odgovor
- Rezultati
- razkrivajo
- vloga
- s
- pravijo,
- pravi
- Znanstveniki
- skrivnosti
- Serija
- Oblikujte
- Shell
- Prikaži
- pomemben
- saj
- sam
- So
- Nekaj
- standardi
- Korak
- močna
- strukturno
- Struktura
- študija
- Študij
- nenadoma
- preživetje
- Švedska
- Preklop
- Bodite
- skupina
- tehnika
- tehnike
- Tehnologija
- pove
- kot
- da
- O
- Prihodnost
- njihove
- Njih
- POTEM
- Tukaj.
- zato
- te
- jih
- ta
- tisti,
- čeprav?
- skozi
- thumbnail
- čas
- krat
- do
- orodje
- Prehod
- sprožijo
- Res
- OBRAT
- dva
- tipično
- nepokrite
- podvrže
- razumevanje
- univerza
- brez primere
- us
- uporaba
- Rabljeni
- uporabo
- navadno
- zelo
- virusne
- virus
- virusi
- način..
- we
- kdaj
- ki
- WHO
- bo
- z
- v
- brez
- delo
- svet
- zefirnet