Viime viikolla tutkijat todistivat, että elektronit ovat pyöreitä - löytö, joka heitti fyysikot pyrstötappiin. Nyt muut tutkijat saattavat olla yhtä kauhistuneita kuullakseen, että päinvastoin on totta toisessa kyseenalaisesti pyöreässä aiheesta: pallomaiset virukset. Uudesta tutkimuksesta käy ilmi, että ne eivät ole niin pyöreitä kuin kaikki ajattelivat.
Jotta syrjään pettyneiden palloharrastajien tunteet, havainnoilla voi olla tärkeä rooli virologian alalla: Ne voivat vaikuttaa tutkimuksen mukaan virusten tutkimukseen ja voivat vaikuttaa virustautien hoitamiseen käytettyihin strategioihin.
Tietyt virustyypit ovat ikosaedrisia tai 20-puolisia. 1950-luvulta lähtien näitä viruksia pidettiin symmetrisinä palloina, joiden 20 kolmiomaista puolta jakautuivat samankeskisesti samankeskisesti niiden pintojen yli.
Näiden virusten pitkään oletettu geometria muokattiin tutkijoiden ymmärtämällä, kuinka proteiinit replikoituvat, mikä viittaa siihen, että virukset rakennettiin useista identtisistä kopioista samasta proteiinirakenteesta, sanoi tutkimuksen yhteiskirjoittaja, Michael Rossmann, biologisen laitoksen professori. Tieteet Purduen yliopistossa Indianassa. Siksi kaikki nämä identtiset kopiot muodostavat yhdessä symmetrisen muodon.
Pallomaisten virusten tutkiminen mikroskoopin alla 1950-luvulta lähtien vahvisti heidän symmetriansa käsitettä. Kävi kuitenkin ilmi, että tutkijat eivät nähneet koko kuvaa.
Joten siitä tuli suuri yllätys, kun Rossmann ja hänen kollegansa huomasivat, että flaviviruset - suku, johon kuuluu Zika ja dengue - olivat epäsymmetrisiä, hän selitti.
"Koska vuosia vuosikymmenien ajan kaikki virustutkimukset ovat olleet symmetrisiä, emme olleet tutkineet viruksia riittävän huolellisesti. Teimme oletuksia, jotka ohittavat nuo variaatiot", Rossmann kertoi Live Science: lle.
Kuoppainen pinta
Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin verkossa 22. lokakuuta lehdessä Proceedings of the National Academy of Sciences, Rossmann ja hänen kollegansa käyttivät kryoelektronimikroskopiaa tai kryo-EM: ää korkealaatuisten 3D-mallien luomiseen flaviviruksesta. Jäähdyttämällä näytteitä äärimmäisiin lämpötiloihin kryo-EM paljastaa yksityiskohdat viruksista atomitasolla.
Koska pallomaisten virusten ajateltiin olevan täydellisiä palloja, tämä lähestymistapa viimeisteltiin tyypillisesti symmetriavaatimukseksi kutsutulla prosessointitekniikalla, joka loi tietoihin symmetrisen mallin, tutkijat kertoivat.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat jättivät tämän viimeisen vaiheen huomiotta. He tarkastelivat kypsymättömiä ja kypsiä Kunjin-viruksia (Länsi-Niilin viruksen alatyyppi), ja löysivät molemmissa muodoissa kuoppia, jotka tarttuivat viruksen toiselle puolelle. Toisin sanoen hyvästi symmetria.
Nämä kuopat muotoutuvat, kun nuori virus silmuuttaa toisesta viruksesta isäntäsolun sisällä, tutkimuksen mukaan. Kun uuden viruksen ulkomembraanin proteiinit sekoittuvat aukon sulkemiseksi, ne muodostavat muodon, joka ei ole niin täydellinen kuin muut viruksen pinnat, sanoo tutkimuksen avustaja Richard Kuhn, joka on myös Purduen biologisen laitoksen professori. Sciences.
"Tämän orastelevan hiukkasen kaula tulee hyvin kapeaksi, kun se puristuu irti, ja ympäröivä kuori alkaa lyödä toisiaan", Kuhn sanoi lausunnossaan. "Uskomme, että he eivät ehkä tartu oikeaan määrään proteiineja ikosaedronin tekemiseksi. Tuloksena on hiukkas, jonka toisella puolella on vääristymä."
Tutkijat havaitsivat myös, että epäkypsillä viruksilla oli epäsäännöllisesti sijoittuneita nukleokapsideja tai ydinrakenteita. Nuorissa viruksissa ydin mahtui lähemmäksi ulkokuoren toista puolta, vaikkakin se siirtyi keskustaan viruksen kypsyessä, tutkijat kirjoittivat tutkimuksessa.
Nämä uudet havaitut epäsäännöllisyydet tarjoavat todennäköisesti käsityksen siitä, kuinka uudet virukset kokoontuvat kasvatessaan tartunnan saaneessa solussa, ja näiden ominaisuuksien paljastaminen ja miten ne toimivat, voisivat tarjota tutkijoille uusia kohteita viruslääkkeisiin, Rossmann sanoi.
"Kaikki viruslääkkeet toimivat häiritsemällä viruksen normaalia elinkaarta - yksi tapa häiritä sitä on estää viruksen alkuperäinen kokoaminen", hän sanoi.
