Săptămâna trecută, oamenii de știință au dovedit că electronii sunt rotunzi - o descoperire care a aruncat fizicienii într-o coadă de coadă. În prezent, alți oameni de știință ar putea fi la fel de consternați să audă că opusul este adevărat în legătură cu un alt subiect cu siguranță rotund: virusurile sferice. Se dovedește că nu sunt la fel de rotunde cum credeau toată lumea, constată un nou studiu.
Lăsând la o parte sentimentele iubitorilor de sferă dezamăgiți, concluziile ar putea juca un rol important în domeniul virologiei: Ele ar putea afecta modul în care sunt studiați virușii și pot avea impact asupra strategiilor utilizate pentru tratarea bolilor virale, potrivit studiului.
Anumite tipuri de viruși sunt icosaedrice sau cu 20 fețe. Începând cu anii 1950, acești viruși au fost priviți ca sfere simetrice, cu 20 de fațete triunghiulare distribuite în mod egal concentric pe suprafețele lor.
Geometria asumată de multă vreme a acestor virusuri a fost modelată de înțelegerea oamenilor de știință despre modul în care se reproduc proteinele, ceea ce a sugerat că virușii au fost construiți din multe copii identice ale aceleiași structuri proteice, a declarat co-autorul studiului, Michael Rossmann, profesor la Departamentul de Biologie. Științe la Universitatea Purdue din Indiana. Toate aceste copii identice s-ar reuni prin urmare pentru a forma o formă simetrică.
Într-adevăr, examinarea virușilor sferici la microscop încă din anii 1950 a consolidat noțiunea de simetrie a acestora. S-a dovedit însă că oamenii de știință nu vedeau întreaga imagine.
Astfel, a venit ca o mare surpriză când Rossmann și colegii săi au descoperit că flavivirusurile - un gen care include Zika și dengue - au fost asimetrice, a explicat el.
"Deoarece de multe decenii toate studiile asupra virușilor au asumat simetrie, nu am fost ne uitați la viruși cu suficientă grijă. Ne-am făcut presupuneri care au depășit acele variații", a spus Rossmann pentru Live Science.
O suprafață denivelată
În noul studiu, publicat online 22 octombrie în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences, Rossmann și colegii săi au folosit microscopie crio-electronică sau cryo-EM, pentru a genera modele 3D de înaltă rezoluție ale unui flavivirus. Prin răcirea epruvetelor la temperaturi extreme, cryo-EM dezvăluie detalii despre viruși la nivel atomic.
Deoarece s-a crezut că virușii sferici sunt sfere perfecte, această abordare a fost de obicei finalizată cu o tehnică de procesare cunoscută sub denumirea de cerință de simetrie, care a creat un model simetric din date, au informat oamenii de știință.
Pentru noul studiu, cercetătorii au omis acest ultim pas. S-au uitat la virușii Kunjin imaturi și maturi (un subtip al virusului West Nile) și în ambele forme au găsit denivelări care s-au blocat pe o parte a virusului. Cu alte cuvinte, la revedere simetrie.
Aceste umflături prind contur atunci când un virus tânăr se învârte de la un alt virus din interiorul unei celule gazdă, potrivit studiului. Deoarece proteinele din membrana exterioară a noului virus se scurg pentru a închide deschiderea, acestea au o formă care nu este la fel de perfectă ca celelalte fațete de pe suprafața virusului, a declarat co-autorul studiului Richard Kuhn, de asemenea profesor la Departamentul de Biologic al Purdue. Stiinte.
„Gâtul acestei particule în devenire devine foarte îngust pe măsură ce se înnebunește, iar înconjurarea învelișului începe să se lovească unul pe altul”, a spus Kuhn într-un comunicat. „Credem că s-ar putea să nu apuce numărul adecvat de proteine pentru a face un icosaedru, iar rezultatul este o particulă care are o distorsiune pe o parte”.
Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că virusurile imature aveau nucleocapside poziționate neregulamentar sau structuri de bază. La virușii tineri, miezul s-a așezat mai aproape de o parte a cochiliei externe, deși s-a repoziționat în centru până la maturizarea virusului, au scris cercetătorii în studiu.
Aceste nereguli noi oferă probabil idei despre modul în care noi virusuri se adună pe măsură ce cresc într-o celulă infectată și descoperirea acestor caracteristici și modul în care funcționează ar putea oferi cercetătorilor noi ținte pentru tratamente antivirale, a spus Rossmann.
„Orice antiviral funcționează prin interferirea cursului normal al ciclului de viață al virusului - un mod de a interfera cu acesta este de a opri asamblarea inițială a virusului”, a spus el.
