Najnowsze Artykuły

Naukowcy Przyglądają Się Wirusowi HIV W Probówce I Znajdują Krytyczne Etapy Infekcji


Opublikowany dnia: 2020-10-19
Przeczytano: 58
Autor: Barbarella
Opublikowany w kategorii: Choroby
Naukowcy Przyglądają Się Wirusowi HIV W Probówce I Znajdują Krytyczne Etapy Infekcji

Naukowcy w końcu odtworzyli początkowe etapy zakażenia wirusem HIV w probówce, oferując niewiarygodnie powiększony widok wirusa w akcji.
Niesamowite obrazy przedstawiają skorupę w kształcie stożka z geometrycznych płytek, zwaną kapsydem, która znajduje się w środku wirusa i zawiera jego materiał genetyczny, znany jako RNA. Przed infiltracją komórki kapsyd jest otoczony otoczką cząsteczek tłuszczu; ta otoczka łączy się z komórką gospodarza, wpuszczając kapsyd do środka, skąd następnie przenosi RNA do jądra komórki. Po drodze RNA replikuje się, a kiedy znajdzie się w jądrze, atakuje DNA gospodarza.
Przyglądając się bliżej temu procesowi replikacji, nowe badanie podkreśla, że ​​sam kapsyd odgrywa kluczową rolę w infekcji i że muszą być spełnione określone kryteria, aby wirus mógł przeplatać swój genom z genomem komórki gospodarza.
Wiedza o tym, jak odtworzyć początkowe etapy zakażenia wirusem HIV, „oznacza, że ​​mamy o wiele więcej narzędzi do analizy procesu replikacji” - powiedział autor badania Wesley Sundquist, wybitny profesor biochemii na University of Utah Health. W szczególności badanie, opublikowane 8 października w czasopiśmie Science, opisuje system bezkomórkowy, który można wykorzystać do badania, w jaki sposób HIV atakuje genom gospodarza - taki system mógłby „zrewolucjonizować eksperymenty z HIV w wielu laboratoriach”, Leo James lider grupy z MRC Laboratory of Molecular Biology, który nie brał udziału w badaniu, powiedział Live Science w e-mailu.
„Osiągnięcie tego wszystkiego to prawdziwa walka” - powiedział James. Poza badaniami podstawowymi system może również pomóc wyjaśnić, w jaki sposób eksperymentalne leki, których celem jest kapsyd, ograniczają replikację wirusa HIV, powiedział Sundquist w oświadczeniu.
Powiązane: 12 niesamowitych obrazów w medycynie
Chociaż eksperymenty z probówkami szczegółowo opisują aspekty zakażenia wirusem HIV, nie są w stanie odtworzyć każdego etapu tego procesu, zauważa Sundquist. Infekcja zwykle rozpoczyna się, gdy zewnętrzna błona wirusa łączy się z błoną komórki gospodarza, umożliwiając kapsydowi i jego wnętrznościom przedostanie się do środka. Ale w systemie bezkomórkowym autorzy musieli ominąć ten początkowy krok.
Zamiast tego użyli związku znajdującego się w jadzie pszczelim, zwanego melityną, do „przepuszczania” błony wirusowej i uwolnienia znajdującego się w niej kapsydu.
Kapsyd HIV ma małe pory i normalnie, gdy cząsteczka wirusa przepływa przez cytoplazmę komórki ludzkiej, zbiera komórkowe bloki budulcowe DNA, zwane trifosforanami deoksynukleotydów, które już tam są, zgodnie z raportem z 2017 roku w czasopiśmie Natura. Gdy podróżuje do jądra, cząsteczka wirusa wykorzystuje te elementy budulcowe do tworzenia kopii pełnych nici DNA, dzięki specjalnemu enzymowi zawartemu w kapsydu. W ten sposób wirus kopiuje swój materiał genetyczny, aby później wstawić go do genomu gospodarza. Skąd wirus „wie”, kiedy rozpocząć tak zwaną odwrotną transkrypcję, jest nadal nieco tajemniczy, ale badania wskazują, że właściwości biochemiczne komórki gospodarza są wskazówkami do rozpoczęcia reakcji.
Ale probówka nie zawiera automatycznie elementów budulcowych DNA w roztworze, więc autorzy dodali je, aby rozpocząć odwrotną transkrypcję. „Ta metoda istnieje już od jakiegoś czasu, ale trudno jest doprowadzić reakcję do końca” - zauważył James. Ale autorom badania udało się sprawić, aby odwrotna transkrypcja działała płynnie; aby to zrobić, dowiedzieli się, że kapsyd musi pozostać w większości nienaruszony przez cały proces.
Powiązane: Wirusowe: 6 nowych odkryć dotyczących wirusów
„Kapsyd musi być w większości nienaruszony i musi mieć odpowiednią stabilność lub elastyczność, aby wspierać odwrotną transkrypcję”, co oznacza, że ​​kapsyd musi być wystarczająco mocno związany, aby nie rozpadł się podczas odwrotnej transkrypcji, ale mógł się otworzyć, gdy Kapsyd wchodzi do jądra, aby uwolnić skopiowane DNA, powiedział Sundquist. Na szczęście naukowcy niedawno odkryli sposób na utrzymanie wystarczającej stabilności kapsydu.
Autor badania Owen Pornillos, profesor nadzwyczajny fizjologii molekularnej i fizyki biologicznej na University of Virginia, oraz jego koledzy odkryli, że związek o nazwie IP6 wiąże się z płytką kapsydu - poinformowali w 2018 roku w czasopiśmie Nature. IP6 niesie ładunek ujemny, podczas gdy każda płytka ma ładunek dodatni po stronie, która wskazuje w kierunku środka kapsydu; ponieważ przeciwieństwa się przyciągają, gdy IP6 wiąże się z kapsydem, pomaga to w przyciągnięciu płytek do ciaśniejszego, bardziej stabilnego ułożenia.
„Przed odkryciem IP6 ktoś usuwałby [wirusową] kopertę in vitro i wszystko się rozpadało i nic nie było widać” - powiedział João Mamede, adiunkt na Wydziale Patogenów Mikrobiologicznych i Odporności na Uniwersytecie Rush, który nie był zaangażowany w badanie.
IP6 jest „dość obfite” w komórkach, więc w swoich eksperymentach z probówkami autorzy dodali podobne stężenia związku, jakie można by znaleźć w komórkach, powiedział Sundquist. „To była naprawdę sztuczka” - dodał. „Dopóki się nie zorientowaliśmy, pracowaliśmy z kapsydami, które były zbyt niestabilne”.
Korzystając z komputerowych modeli cząsteczek i mikroskopu elektronowego, autorzy mogli dosłownie zobaczyć, że 240 płytek tworzących kapsyd utrzymuje swoją strukturę przypominającą kratkę stabilną podczas odwrotnej transkrypcji. Autorzy zauważyli, że gdy nici DNA stawały się większe, ich końce czasami przebijały się przez maleńkie szczeliny w splocie kratownicowym, a czasami można było zobaczyć pojedyncze płytki przemieszczające się, podczas gdy reszta kapsydu pozostawała nienaruszona.
Kapsyd może wymagać stabilizacji, aby RNA i enzym transkrybujący były blisko siebie - powiedział Christopher Aiken, profesor patologii, mikrobiologii i immunologii na Uniwersytecie Vanderbilt, który nie brał udziału w badaniu. Enzym ma tendencję do wypadania z RNA podczas transkrypcji, więc „utrzymując enzym w zamknięciu, może ponownie wiązać matrycę i kontynuować syntezę DNA” - powiedział Aiken w e-mailu dla Live Science.
Po zakończeniu odwrotnej transkrypcji autorzy przeszli do następnego etapu infekcji: integracji, w której wirusowe DNA infiltruje genom gospodarza. Wprowadzili do swoich probówek nici DNA znane jako plazmidy, aby służyły jako proxy dla DNA w ludzkim jądrze, ale integracja nie rozpoczęłaby się bez dodatkowego składnika. Tylko „ekstrakty z całych komórek”, mieszanka białek i cząsteczek pobranych z komórek, pozwoliłyby wirusowemu DNA przeniknąć do plazmidów.
W przyszłości zespół ma nadzieję precyzyjnie określić, które składniki ekstraktów komórkowych powodują integrację, powiedział Sundquist. „Prawdopodobnie będzie to więcej niż jedna rzecz” - zauważył. Jednym z wyzwań jest to, że w eksperymentach z probówkami „zawsze trudno jest stwierdzić, czy czegoś brakuje” - powiedział.
Powiązane: 12 najbardziej śmiercionośnych wirusów na Ziemi
Jednym z ograniczeń badania jest to, że nie można w nim doskonale odtworzyć warunków komórkowych, powiedział James.
„Każdy system in vitro, jakkolwiek potężny, może być używany tylko do testowania składników, o których wiemy, i które możemy dodać do reakcji” - powiedział James. Na przykład w rzeczywistych komórkach kapsyd musi dotrzeć do jądra komórkowego, w którym znajduje się DNA, a następnie prześlizgnąć się przez portale znane jako pory jądrowe. Sundquist zauważył, że mogą istnieć nieznane czynniki, które zmieniają kapsyd podczas tej podróży.
To powiedziawszy, nowy system bezkomórkowy może pomóc w ujawnieniu tożsamości tych nieznanych czynników, dodał Mamede. Naukowcy mogą teraz prowadzić obserwacje w środowisku wolnym od komórek, a następnie sprawdzać, czy to samo zachowanie pojawia się w rzeczywistych komórkach - powiedział.
Ponadto system może być przydatny w opracowywaniu leków. „Możesz łatwiej testować [nowe leki] za pomocą jednego z tych uproszczonych systemów niż za pomocą komórki” - powiedział Mamede dla Live Science. „W ten sposób można zobaczyć mechanistycznie, co naprawdę robi z wirusem”.
Według ClinicalTrials.gov firma farmaceutyczna Gilead Sciences prowadzi obecnie badania na ludziach nowego leku, który jest ukierunkowany w szczególności na kapsyd HIV. Na podstawie wczesnych danych wydaje się, że lek zmienia kapsyd w różnych punktach infekcji, w tym podczas odwrotnej transkrypcji. Sundquist powiedział, że badanie bez komórek podkreśla, że ​​kapsyd jest „krytycznym składnikiem” zakażenia wirusem HIV i że uszkodzenie kapsydu może ograniczać zdolność wirusa do namnażania się.

Biografia Autora

Ten użytkownik nie przesłał jeszcze swojej biografii

Komentarze do artykułu
Przeszukaj Fora
Najnowsze zajawki na Forum
Autor Ostatnia odpowiedź Tytuł Posty
Autor Ostatnia odpowiedź Tytuł Posty
Najpopularniejsze Artykuły
Szukaj Artykułu
Kategorie Artykułów
0 Domowy biznes 0 Etyka 0 Kariera 0 Mały biznes 0 Marketing 0 Networking 0 Obsługa klienta 0 Przedsiębiorcy 0 Public Relations 0 Sprzedaż 0 Zarządzanie
0 Aukcje 0 Bezpieczeństwo 0 Blogowanie 0 Domeny 0 E-commerce 0 Ebooki 0 Email Marketing 0 Facebook 0 Fora 0 Generowanie ruchu 0 Google 0 Hosting stron 0 Internet Marketing 0 Podkasty 0 Programy partnerskie 0 Projektowanie stron 0 Promocja strony 0 RSS 0 SEO 0 Spam
0 Architektura krajobrazu 0 Bezpieczeństwo w domu 0 Ciąża 0 Dzieci 0 Hobby 0 Majsterkowanie 0 Mój Ogród 0 Opieka rodzicielska 0 Projektowanie wnętrz 0 Wakacje 0 Zwierzęta
0 Duchy i zjawy 0 Historia stworzenia 0 Literatura 0 Magia 0 Okultyzm 0 Przepowiednie 0 Religie 0 Wierzenia
0 Fundusze inwestycyjne 0 Inwestycje 0 Kredyty 0 Leasingi 0 Nieruchomości 0 Podatki 0 Pożyczki 0 Ubezpieczenia
0 Stare cywilizacje
0 Bezpieczeństwo informacji 0 Gry 0 Hakowanie 0 Kryminalistyka komputerowa 0 Laptopy 1 Odzyskiwanie danych 0 Oprogramowanie 0 Sieci komputerowe 0 Urządzenia komputerowe 0 Urządzenia przenośne 0 Wirusy komputerowe
0 Biżuteria 0 Buty 0 Odzież 0 Światowe trendy
0 Drony 0 Medycyna nowoczesna 0 Roboty 0 Techologie 3D
0 Elektroniki użytkowej 0 Nowości filmowe 0 Produkty cyfrowe 0 Recenzje muzyki
0 Reklama na Bilbordach 0 Reklama na dworcach 0 Reklama na lotnisku 0 Reklama na telebimach 0 Reklama na uczelniach 0 Reklama w autobusach 0 Reklama w biurowcach 0 Reklama w galeriach handlowych 0 Reklama w komunikacji miejskiej 0 Reklama w Media Expert 0 Reklama w metrze 0 Reklama w paczkomatach 0 Reklama w PKP 0 Reklama w placówkach medycznych 1 Reklama w tramwajach
0 Najlepsze smartfony 0 Premiery i wydarzenia 0 Zabezpieczenia
0 Budowanie sylwetki 1 Choroby 0 Depresja 0 Dolegliwości kobiet 0 Lekarstwa 0 Medycyna alternatywna 0 Medytacja 1 Odżywianie 0 Okulistyka 0 Piękno 0 Problemy męskie 0 Rak 0 Skażenie 0 Sny 0 Stomatologia 0 Suplementy 0 Trądzik 0 Utrata masy ciała 0 Yoga
0 UFO
Najnowsze Posty Bloga
Przeszukaj Blog
Odzyskiwanie danych
Odzyskiwanie danych
Odzyskiwanie danych z macierzy
Odzyskiwanie danych z macierzy
Odzyskiwanie danych z telefonów
Odzyskiwanie danych z telefonów
Odzyskiwanie danych z kart Flash
Odzyskiwanie danych z kart Flash
Odzyskiwanie danych z dysków SSD
Odzyskiwanie danych z dysków SSD
Informatyka śledcza
Informatyka śledcza
Polecani Autorzy Artykułów
Autor:  Barbarella
Dołączył:  2013-02-24
Artykuły:  0
Autor:  Liqido
Dołączył:  2019-10-23
Artykuły:  0
Autor:  Dawidof
Dołączył:  2019-10-23
Artykuły:  0
Autor:  Anita
Dołączył:  2019-12-28
Artykuły:  1
Autor:  Mis-Tery
Dołączył:  2019-12-28
Artykuły:  0
Polecane Posty Bloga
Polecane Artykuły
Archiwum Bloga