Một loạt phép đo tán xạ neutron đã phát hiện ra cấu trúc của DNA virus một cách chi tiết chưa từng có, làm sáng tỏ những thay đổi khiến DNA trở nên giống chất lỏng hơn ở nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của cơ thể con người. Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Lund, Thụy Điển, người thực hiện các phép đo, những thay đổi cấu trúc này giúp giải thích tốc độ nhanh chóng mà virus giải phóng DNA vào tế bào chủ, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự lây nhiễm.
Không giống như vi khuẩn và nấm, virus không thể tồn tại nếu không có vật chủ. Tuy nhiên, một khi chúng lây nhiễm vào một tế bào, chúng sẽ tạo ra các hạt virus mới, sau đó lây nhiễm sang các tế bào khác. Để tạm thời bảo vệ thông tin di truyền của vi rút, DNA của vi rút thường được bọc trong một lớp vỏ protein gọi là vỏ ớt.
Trong công việc mới nhất, trưởng nhóm Alex Evilevitch và các đồng nghiệp tập trung vào các virus thể thực khuẩn – tức là những virus tấn công vi khuẩn. Sử dụng neutron từ cơ sở nghiên cứu synchrotron ở Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) ở Gaithersburg, Maryland, họ đã chụp ảnh cấu trúc DNA của virus và mật độ của nó bên trong vỏ bọc là hàm số của nhiệt độ.
Evilevitch cho biết: “Kỹ thuật chúng tôi sử dụng được gọi là tán xạ neutron góc nhỏ (SANS), kỹ thuật này thường không được sử dụng cho nghiên cứu vi sinh vật”. “Bằng cách cho các vi rút vi khuẩn thể thực khuẩn tiếp xúc với chùm tia neutron, chúng tôi có thể tiết lộ các chi tiết cấu trúc của DNA được đóng gói bởi vi rút với độ phân giải nguyên tử.”
Vai trò trung tâm của động học phân phối
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện công việc này để tiếp nối phát hiện trước đó của họ rằng cấu trúc của vật liệu DNA bên trong vỏ bọc trải qua sự thay đổi cấu trúc đột ngột khi tiếp xúc với nhiệt độ 37°C. Đây là nhiệt độ bình thường của cơ thể con người và nó ngụ ý rằng cấu trúc đóng vai trò trung tâm trong cách vi rút đưa vật liệu di truyền của nó vào tế bào – bước đầu tiên trong quá trình lây nhiễm. Đáng chú ý, DNA bên trong virus được đóng gói ở mật độ rất cao và dài hơn hàng trăm lần so với đường kính của vỏ ớt. Mặc dù vậy, trong quá trình lây nhiễm, DNA nhanh chóng bị đẩy ra khỏi vỏ bọc qua một lỗ duy nhất.
Làm thế nào điều này xảy ra là một câu đố, Evilevitch nói. Ông giải thích: “Do mật độ đóng gói cao của DNA trong vỏ bọc và sự phân tách chỉ vài angstrom giữa các bề mặt DNA tích điện âm lân cận, nên có một lực ma sát tĩnh điện mạnh cản trở quá trình phóng DNA”. “Do đó, chúng tôi quyết định nghiên cứu xem nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến cấu trúc của bộ gen virus, vì người ta biết rằng ở nhiệt độ cơ thể tối ưu (37°C), virus có thể nhanh chóng phóng thích DNA giống như chất lỏng của chúng”.
Các nhà nghiên cứu đã quyết định sử dụng một phương pháp không điển hình để chụp ảnh neutron vì SANS cho phép kết hợp độ tương phản, khiến cho các vỏ bọc protein trở nên vô hình một cách hiệu quả trước chùm tia neutron. Điều này cho phép họ tập trung vào thành phần của vỏ bọc và từ đó tìm ra chi tiết về hình dạng và mật độ của DNA.
Hai giai đoạn
“Lần đầu tiên, chúng tôi đã chứng minh rằng DNA bên trong vỏ bọc của virus cùng tồn tại theo hai pha – pha có mật độ cao được sắp xếp theo hình lục giác ở ngoại vi của vỏ bọc và pha giống như chất lỏng, ít trật tự với mật độ thấp ở lõi của vỏ bọc,” Evilevitch kể Thế giới vật lý. “Nhiệt độ tăng sẽ kích hoạt quá trình chuyển đổi trong DNA, trong đó một phần DNA có trật tự ở ngoại vi sẽ chuyển sang giai đoạn ít trật tự hơn ở trung tâm, điều này cho phép quá trình phóng DNA từ virus vào tế bào bắt đầu.”
Theo Evilevitch, những phát hiện này cho thấy nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình lây nhiễm và sự tán xạ neutron là một công cụ hữu ích để nghiên cứu cấu trúc bộ gen của virus bên trong vỏ bọc của virus.
Neutron tiết lộ bí mật tự lắp ráp
Đội ngũ Lund hiện đang tối ưu hóa phương pháp tiếp cận của mình bằng ánh sáng neutron để nghiên cứu sự thay đổi mật độ trong DNA được đóng gói trong virus Herpes loại 1 ở người. Evilevitch nói: “Kiến thức này sẽ rất quan trọng để hiểu cơ chế phóng DNA, từ đó có thể kiểm soát quá trình lây nhiễm”. “Điều này có thể là tiềm ẩn (không hoạt động) hoặc lylic (hoạt động và nơi vi rút nhân lên nhanh chóng).”
Cho đến nay, Evilevitch và các đồng nghiệp mới chỉ quan sát được sự thay đổi mật độ DNA trong nuôi cấy tế bào trong phòng thí nghiệm. Họ nói rằng các phân tích có tính đến các yếu tố như phản ứng miễn dịch và cách chúng ảnh hưởng đến quá trình lây nhiễm sẽ là cần thiết trong tương lai.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu tin rằng kết quả từ nghiên cứu này, được trình bày chi tiết trong PNAS, có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách DNA thoát ra khỏi vi rút và xâm nhập vào tế bào chủ - điều có thể quan trọng để phát triển các kỹ thuật thực tế là bật và tắt vi rút. Đổi lại, điều này có thể giúp phát triển các tác nhân chống vi-rút mới.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://physicsworld.com/a/viruses-change-structure-at-the-temperature-of-the-human-body-to-better-infect-us/
- : có
- :là
- :không phải
- :Ở đâu
- $ LÊN
- 160
- 361
- a
- Theo
- Tài khoản
- hoạt động
- ảnh hưởng đến
- đại lý
- alex
- cho phép
- an
- phân tích
- và
- phương pháp tiếp cận
- nghệ sĩ
- AS
- At
- nguyên tử
- tấn công
- Vi khuẩn
- BE
- Chùm tia
- bởi vì
- bắt đầu
- Tin
- Hơn
- giữa
- thân hình
- gọi là
- CAN
- không thể
- pin
- Tế bào
- trung tâm
- trung tâm
- thay đổi
- Những thay đổi
- tính phí
- Đóng
- đồng nghiệp
- hiểu
- nội dung
- Ngược lại
- điều khiển
- Trung tâm
- có thể
- Khóa học
- quyết định
- cung cấp
- giao hàng
- chứng minh
- chi tiết
- chi tiết
- chi tiết
- phát triển
- Phát triển
- phát hiện
- dna
- vải nỉ
- suốt trong
- Sớm hơn
- hiệu lực
- hiệu quả
- hay
- việc làm
- kích hoạt
- Nhập cảnh
- Ngay cả
- lối thoát hiểm
- Giải thích
- Giải thích
- tiếp xúc
- tạo điều kiện
- Cơ sở
- các yếu tố
- xa
- phát hiện
- Tên
- lần đầu tiên
- Tập trung
- tập trung
- theo
- Trong
- xích mích
- từ
- chức năng
- tương lai
- di truyền
- xảy ra
- Có
- he
- giúp đỡ
- Cao
- chủ nhà
- Độ đáng tin của
- http
- HTTPS
- Nhân loại
- Hàng trăm
- Hình ảnh
- quan trọng
- in
- thông tin
- trong
- thay vì
- Viện
- tạm thời
- trong
- điều tra
- vô hình
- vấn đề
- IT
- ITS
- jpg
- kiến thức
- nổi tiếng
- phòng thí nghiệm
- mới nhất
- lãnh đạo
- ít
- ánh sáng
- Lượt thích
- còn
- làm cho
- LÀM CHO
- Maryland
- phù hợp
- vật liệu
- max-width
- Có thể..
- đo
- cơ chế
- Might
- chi tiết
- di chuyển
- quốc dân
- cần thiết
- tiêu cực
- nơtron
- Mới
- nắm tay
- bình thường
- đáng chú ý
- tại
- of
- off
- on
- hàng loạt
- có thể
- tối ưu hóa
- tối ưu
- or
- Nền tảng khác
- đóng gói
- bao bì
- thực hiện
- giai đoạn
- Vật lý
- Thế giới vật lý
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- đóng
- phần
- quá trình
- sản xuất
- bảo vệ
- Protein
- câu đố
- nhanh chóng
- phát hành
- nhân rộng
- nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- Độ phân giải
- phản ứng
- Kết quả
- tiết lộ
- Vai trò
- s
- nói
- nói
- các nhà khoa học
- bí mật
- Loạt Sách
- Hình dạng
- Shell
- hiển thị
- có ý nghĩa
- kể từ khi
- duy nhất
- So
- một cái gì đó
- tiêu chuẩn
- Bước
- mạnh mẽ
- cấu trúc
- cấu trúc
- Học tập
- Học tập
- đột ngột
- tồn tại
- Thụy Điển
- Công tắc điện
- Hãy
- nhóm
- kỹ thuật
- kỹ thuật
- Công nghệ
- nói
- hơn
- việc này
- Sản phẩm
- Tương lai
- cung cấp their dịch
- Them
- sau đó
- Đó
- vì thế
- Kia là
- họ
- điều này
- những
- Tuy nhiên?
- Thông qua
- thumbnail
- thời gian
- thời gian
- đến
- công cụ
- quá trình chuyển đổi
- kích hoạt
- đúng
- XOAY
- hai
- thường
- để hở
- trải qua
- sự hiểu biết
- trường đại học
- chưa từng có
- us
- sử dụng
- đã sử dụng
- sử dụng
- thường
- rất
- virus
- Virus
- virus
- Đường..
- we
- khi nào
- cái nào
- CHÚNG TÔI LÀ
- sẽ
- với
- ở trong
- không có
- Công việc
- thế giới
- zephyrnet