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Gli scienziati usano cryo-ET tecniche per catturare le immagini dei virus del morbillo

I ricercatori hanno potuti catturare le immagini dei virus del morbillo poichè emergono dalle celle infettate, facendo uso delle tecniche avanzate di tomografia dell'cryo-elettrone. Le nuove immagini aiuteranno con una maggior comprensione del morbillo e dei virus relativi ed hanno potuto dare i suggerimenti sulle strategie antivirali della droga probabilmente a lavoro attraverso i virus multipli di questo tipo.

I risultati sono stati pubblicati lunedì 30 aprile nelle comunicazioni della natura.

Gli scienziati piombo da Elizabeth Wright, PhD e Zunlong KE, PhD, dice che possono discernere una proteina interna della matrice che fungono da impalcatura, con il materiale genetico encapsidated visibile come “serpeggia„ vicino alla membrana virale.

Un efficace vaccino è disponibile contro il virus del morbillo, un agente patogeno virale altamente contagioso. Eppure c'è ancora molto circa il virus che gli scienziati non capiscono, il KE dice. Inoltre, capire l'organizzazione interna del virus del morbillo ha potuto guidare lo studio dei virus relativi, quali la parainfluenza e virus respiratorio sinciziale (RSV), cause comuni delle malattie respiratorie e del virus di Nipah, un'inspirazione per il contagio della pellicola.

Wright è professore associato della pediatria alla sanità della scuola di medicina e dei bambini di Emory University di Atlanta, di Direttore della memoria di microscopia elettronica di Robert P. Apkarian l'Integrated e di un ricercatore distinto Alliance della ricerca della Georgia. Il KE è un ex dottorando che sta iniziando una posizione postdottorale questa estate al laboratorio di MRC di biologia molecolare a Cambridge, Regno Unito di tecnologia della Georgia. Il KE e Emory forniscono lo scienziato di personale Joshua Strauss, PhD sono co-primi autori del documento.

Wright, il KE ed i colleghi hanno deciso di esaminare direttamente le celle infettate da virus una coppia gli anni fa, dopo il lavoro con i virus depurativi a lungo. Il gruppo ha collaborato con Richard Plemper, PhD, che si specializza in virus del morbillo ed è ora alla Georgia State University. La famiglia dei virus che comprende il morbillo, paramixovirus, è difficile da lavorare con, a causa dei loro titoli bassi, l'instabilità e l'eterogeneità, Wright dice.

Per gli studi strutturali, i ricercatori solitamente concentrano e depurano i virus centrifugandoli attraverso le soluzioni spesse. Ma questo è complesso per il virus del morbillo ed altri virus avvolti quale RSV. Il KE paragona il virus depurativo ad un secchio dei palloni di acqua delle dimensioni differenti, che sono a burst squishy ed incline, frustranti gli sforzi per prevederli.

“Invece, coltiviamo ed infettiamo le celle direttamente sulle griglie che usiamo per microscopia e rapido le congeliamo, destra nella fase quando stanno formando i nuovi virus,„ il KE diciamo.

I miglioramenti nella tecnologia, quali i rivelatori elettronici diretti ed il software che corregge dal il moto indotto da raggio nel campione congelato, permettono di raggiungere le strutture più di alta risoluzione cryo-EM. tomografia dell'Cryo-elettrone (cryo-ET), ideale per lo studio dei virus che vengono nelle forme e nelle dimensioni differenti, usi un microscopio elettronico ottenere una serie di 2D maschere dei virus come il supporto del campione è inclinato agli angoli multipli lungo un asse. Le immagini e le informazioni angolari poi sono usate per computare il volume 3D del virus, tanto come una scansione medica di CT, Wright dice.

“Non vederemmo mai questo livello di dettaglio con il virus depurativo, perché il trattamento di depurazione interrompe e danneggia le particelle delicate del virus,„ lei diciamo. “Con l'approccio di tomografia della intero-cella, possiamo raccogliere i dati sulle centinaia di virus durante le fasi dell'installazione ed una volta rilasciati. Ciò permette che noi catturiamo la gamma completa di strutture lungo la via dell'installazione del virus.„

Per esempio, gli scienziati possono ora vedere l'organizzazione delle glicoproteine sulla superficie della membrana virale. Il lavoro precedente ha mostrato che due glicoproteine erano presenti sulla membrana, ma erano “una foresta degli alberi,„ dove c'era dettaglio insufficiente per identificare ciascuno.

In questo studio, il gruppo poteva risolvere le due glicoproteine e determinare quell'loro, la fusione (F) la proteina, è stata organizzata in una grata ben definita di supporto dalle interazioni con la proteina della matrice. Inoltre, possono vedere “le schiere paracristalline„ della proteina della matrice, chiamate m., sotto la membrana. Le schiere non erano state vedute in celle infettate da virus del morbillo o diverse particelle del virus del morbillo prima, Wright dice. Sotto il microscopio, queste schiere assomigliano un po'alle lastre grosse di griglia di Lego, da cui il resto del virus è sviluppato ed ordinato.

Le nuove strutture 3D egualmente parlano contro un modello precedente dell'installazione virale, che ha avuto il materiale genetico di RNP (ribonucleoproteina) come memoria e della proteina di m. che forma un cappotto intorno.

Gli scienziati ancora stanno capendo che cosa fa il virus del morbillo avere una forma bulbosa mentre RSV è più filamentoso. Il KE pensa che il ruolo dell'impalcatura della m. sia simile per i virus relativi, sebbene poichè il virus monta, le diverse proteine strutturali possano coordinare unicamente per produrre le particelle del virus con differenti forme quel migliore supporto il loro ciclo della replica.