Naukowcy z Holandii odkrywają trójwymiarową strukturę koronawirusa
Naukowcy z Holandii, których badania zostały sfinansowane ze środków unijnych, odkryli trójwymiarową strukturę koronawirusa, patogenu wywołującego zespół ostrej niewydolności oddechowej (SARS) oraz pospolite przeziębienie. Ich odkrycia dokonane dzięki technice obrazowania zwanej tomografią krio-elektronową przynoszą wartościowe informacje na temat struktury wirusa, które wcześniej były nieosiągalne dla dwuwymiarowych metod obrazowania. Badania, których wyniki opublikowano w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), zostały sfinansowane w części z unijnych stypendiów europejskich Marie Curie. Koronawirusy (CoV) odpowiadają za zapalenie górnego odcinka dróg oddechowych i żołądkowo-jelitowych u zwierząt i ptaków. Uważa się, że powodują one wiele typów przeziębień u ludzi, szeroko nagłośniono je jako czynnik SARS, odpowiadają również za szereg chorób zwierząt gospodarskich. Zrozumienie struktury wirusa ma zasadnicze znaczenie dla odkrycia sposobów leczenia tego typu chorób. W ramach ostatnich badań naukowcy pracowali nad wirusem zapalenia wątroby myszy (MHV), gruntownie przestudiowanym wirusem uznawanym za "prototyp" CoV. Decyzja o badaniu MHV miała ogromne znaczenie, ponieważ kształt i wymiary wielu CoV zmieniają się na różnych etapach cyklu życia, natomiast wymiary i kształt cząstek MHV są mniej zmienne. Naukowcy posłużyli się tomografią krio-elektronową, unieruchamiając cząstki techniką zanurzania i zamrażania. Dzięki temu mogli zbadać kilka plastrów każdego wirusa (razem 144 próbek) in situ oraz zrekonstruować trójwymiarowe obrazy wironów, które nie zostały uszkodzone przez promieniowanie lub wskutek barwienia. Jednym z głównych odkryć badania był fakt, że otoczki cząstek MHV są wyjątkowo grube, mniej więcej dwa razy grubsze od typowej błony biologicznej. Podobnie treść cząstek MHV była niezwykle zwarta. Te i inne czynniki sprawiły, że badanie wnętrzna CoV było bardzo trudne w przeszłości. Poprzednie badania skupiały się na zawartości wyciąganej z wnętrza, która mogła w tym czasie ulec zmianie. Naukowcy ustalili, że kształt MHV jest wyraźnie kulisty z ograniczoną liczbą "kolców" (umożliwiających zakażenie). Wirus jest pokryty prążkami, które naukowcy wiążą z działaniem białka M, odgrywającym rolę w nadawaniu kształtu wirusowi. Co ciekawe, naukowcy odkryli, że gruba otoczka MHV ma dodatkową warstwę obok zwykłej dwuwarstwy lipidowej, zbudowaną z wyjątkowo pofałdowanego a nie, jak się spodziewano, "łuskowatego" rdzenia białkowego. Zaobserwowali również wiele "miejsc interakcji" ważnych dla struktury MHV. "W sumie wnętrze MHV odkryte w ramach ostatnich badań, wykazuje się niezwykłą analogią do wironów grypy A" - czytamy w raporcie. "Niemniej wirusy te różnią się od siebie pod wieloma względami." Wnętrze MHV ma elastyczną strukturę, która się niezwykle mocno skręca i fałduje, stwierdzili naukowcy, co było niemożliwie do zaobserwowania za pomocą obrazowania dwuwymiarowego. Autorzy mają nadzieję, że rozszyfrowanie struktury MHV pozwoli na lepsze modelowanie genomu wirusa, umożliwiając tym samym pełniejsze zrozumienie wszystkich koronawirusów.
Kraje
Niderlandy