Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Gök Gürültülü

Boyut ve Karmaşıklıktaki Devasa Gizemli Dev Virüsler

10.05.2020
183
Boyut ve Karmaşıklıktaki Devasa Gizemli Dev Virüsler

Son yıllarda, Sibirya’nın çözdürme permafrostundan Antarktika buzunun altında bilinmeyen yerlere kadar dünyanın en gizemli yerlerinden birkaçında dev virüsler ortaya çıkarıldı. Ama endişelenmeyin, “Şey” hala bir bilim kurgu eseri. Şimdilik.

Yeni bir çalışmada, Michigan Eyalet Üniversitesi bilim adamlarından oluşan bir ekip, bu esrarengiz, ancak büyüleyici dev mikroplara ve hücrelere bulaştıkları sürecin kilit yönlerine ışık tuttu. En ileri görüntüleme teknolojilerinin yardımıyla, bu çalışma dev virüsleri incelemek için güvenilir bir model geliştirdi ve ilk olarak enfeksiyonu düzenlemek için sorumlu olan birkaç önemli proteini tanımlayan ve karakterize eden ilk çalışma oldu.

Dev virüsler 300 nanometreden daha büyüktür ve binlerce yıldır hayatta kalabilir. Karşılaştırma için, soğuk algınlığından sorumlu olan rinovirüs kabaca 30 nanometredir.

MSU Biyokimya ve Moleküler Biyoloji profesörü baş araştırmacı Kristin Parent, “Dev virüsler büyüklük ve karmaşıklık açısından devasa” dedi. “Son zamanlarda Sibirya’da keşfedilen dev virüsler, 30.000 yıl sonra permafrostta bulaşma yeteneğini korudu.”

Dış kabuklar – veya kapsidler sağlamdır ve zorlu ortamlara dayanarak içerideki viral genomu korur. Bu çalışmada analiz edilen türlerin kapsidleri – mimivirüs, Antarktika virüsü, Samba virüsü ve yeni keşfedilen Tupanvirüsler – ikosahedral veya yirmi taraflı bir kalıp şeklinde.

Bu türler, viral genomlarını serbest bırakmak için benzersiz bir mekanizmaya sahiptir. Denizyıldızı şeklindeki bir mühür, dış kabuk köşelerinden birinin üzerine oturur. Bu benzersiz tepe noktasına ‘yıldız kapısı’ denir. Enfeksiyon sırasında, viral genomu serbest bırakmak için ‘deniz yıldızı’ ve ‘yıldız kapısı’ açılır.

Çalışma sırasında, birkaç birlikte gösterimin ele alınması gerekiyordu. Ebeveyn, “Büyük virüslerin boyutları nedeniyle görüntülenmesi zordur ve daha önceki çalışmalar ‘milyonda bir’ virüsü doğru enfeksiyon durumunda bulmaya dayanıyordu,” dedi Ebeveyn.

Bu sorunu çözmek için, ebeveynin lisansüstü öğrencisi Jason Schrad, enfeksiyon aşamalarını taklit etmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Üniversitenin yeni Cryo-Elektron Mikroskobu mikroskobu ve üniversitenin Tarama Elektron Mikroskobu kullanarak, ebeveyn grubu çeşitli türleri bir virüsün enfeksiyon sürecinde karşılaşabileceği koşulları simüle etmek için tasarlanmış bir dizi sert kimyasal ve çevresel tedaviye maruz bıraktı. “Cryo-EM, virüsleri ve protein yapılarını atom düzeyinde incelememize ve bunları eylemde yakalamamıza izin veriyor,” dedi Ebeveyn. “Bu teknolojiye erişim çok önemli ve MSU’daki yeni mikroskop, kampüste araştırma yapmak için yeni kapılar açıyor.”

Sonuçlar başarılı bir şekilde yıldız kapısının açılmasını sağlayan üç çevresel koşulu ortaya koydu: düşük pH, yüksek sıcaklık ve yüksek tuz. Dahası, her durum farklı bir enfeksiyon aşamasına neden oldu.

Bu yeni verilerle, Ebeveyn grubu çalışma için enfeksiyon aşamalarını etkili ve güvenilir bir şekilde taklit etmek için bir model tasarladı. “Bu yeni model artık bilim insanlarının aşamaları güvenilir ve yüksek frekansta taklit etmelerine izin vererek, gelecekteki çalışmalara kapı açıyor ve virüse yönelik çalışmaları önemli ölçüde basitleştiriyor” dedi.

Sonuçlar birkaç yeni bulgu ortaya çıkardı. Ebeveyn, “Yıldız kapısı portalının üzerindeki denizyıldızı mührünün, bir kerede serbest bırakmak yerine kapsidlere bağlı kalırken yavaşça açıldığını keşfettik” dedi. “Yeni bir dev virüs genomu bırakma stratejisi tanımımız, viroloji anlayışımızda bir başka paradigma değişikliğini gösteriyor.”

Araştırmacılar, çeşitli enfeksiyon aşamalarını tutarlı bir şekilde yeniden yaratma kabiliyetiyle, ilk aşamada virüs tarafından salınan proteinleri inceledi. Proteinler, bir virüsün bir hücrenin kendi kopyalarını yapmak için üreme yeteneklerini enfekte etmesi ve ele geçirmesi için gereken birçok biyolojik süreci düzenleyen işçi olarak hareket eder.

Ebeveyn, “Bu çalışmanın sonuçları, daha önce bilinmeyen fonksiyonları olan birçok proteine ​​varsayılan veya varsayılan rollerin atanmasına yardımcı olur ve bu yeni modelin gücünü vurgular” dedi. “Enfeksiyonun ilk aşamalarında prosese aracılık etmekten ve viral tutulumu tamamlamaktan sorumlu olan önemli proteinleri belirledik.”

Gelecekteki çalışmalara gelince? Ebeveyn, “Bu proteinlerin çoğunun tam işlevleri ve dev virüs enfeksiyonunu nasıl düzenledikleri, gelecekteki çalışmalar için başlıca adaylardır” dedi. “Tanımladığımız proteinlerin çoğu, viral enfeksiyonların ilk aşamalarında salınmasını bekleyecek proteinleri eşleştirdi. Bu, bu çalışmada üretilen in vitro aşamaların in vivo ortaya çıkanları yansıttığını hipotezimizi büyük ölçüde desteklemektedir. ”

İncelenen farklı dev virüs türlerinin çoğunun in vitro olarak benzer şekilde yanıt vermesi, araştırmacıların hepsinin ortak özellikleri ve muhtemelen benzer proteinleri paylaştıklarına inanmalarını sağlar.

Dev virüslerin insanları enfekte edip edemeyeceği – koronavirüsün aksine – virologlar arasında gelişen bir tartışma konusudur.


Kaynak: “Dev Virüs Enfeksiyonunun Başlatılmasının Yapısal ve Proteomik Karakterizasyonu”, Jason R. Schrad, Jônatas S. Abrahão
Juliana R. Cortines ve Kristin N. Parent, 8 Mayıs 2020, Celi.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.