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Los científicos utilizan cryo-Y las técnicas para capturar imágenes de los virus de sarampión

Los investigadores han podido capturar imágenes de los virus de sarampión como emergen de las células infectadas, usando técnicas avanzadas de la tomografía del cryo-electrón. Las nuevas imágenes ayudarán con una mayor comprensión del sarampión y de virus relacionados, y podían dar indirectas en estrategias antivirus de la droga probablemente al trabajo a través de virus múltiples de este tipo.

Los resultados fueron publicados el lunes 30 de abril en comunicaciones de la naturaleza.

Los científicos llevaron por Elizabeth Wright, doctorado, y Zunlong KE, doctorado, dice que pueden discernir una proteína interna de la matriz que actúan como andamio, con el material genético encapsidated visible como “arrastra” cerca de la membrana viral.

Una vacuna efectiva está disponible contra el virus de sarampión, un patógeno viral altamente infeccioso. Con todo todavía hay mucho sobre el virus que los científicos no entienden, KE dice. Además, la comprensión de la organización interna del virus de sarampión podía conducir el estudio de virus relacionados, tales como parainfluenza y virus sincitial respiratorio (RSV), las causas comunes de enfermedades respiratorias, y del virus de Nipah, una inspiración para el contagio de la película.

Wright es profesor adjunto de la pediatría en la atención sanitaria de la Facultad de Medicina y de los niños de la universidad de Emory de Atlanta, del director de la base de microscopia electrónica de Roberto P. Apkarian Integrated, y de un investigador distinguido Alliance de la investigación de Georgia. KE es un estudiante de tercer ciclo anterior que está comenzando una posición postdoctoral este verano en el laboratorio de MRC de la biología molecular en Cambridge, Reino Unido de la tecnología de Georgia. KE y Emory proveen de personal al científico Joshua Strauss, doctorado son co-primeros autores del papel.

Wright, KE, y los colegas decidían a examinar las células virus-infectadas directamente un par de fuerzas hace años, después de trabajar con los virus purificados durante mucho tiempo. Las personas colaboraron con Richard Plemper, el doctorado, que se especializa en virus de sarampión y ahora está en la universidad de estado de Georgia. La familia de virus que incluye el sarampión, paramyxoviruses, es difícil de trabajar con, debido a sus títulos inferiores, la inestabilidad y la heterogeneidad, Wright dice.

Para los estudios estructurales, los investigadores concentran y purifican generalmente virus centrifugándolos a través de soluciones gruesas. Pero esto es difícil para el virus de sarampión y otros virus envueltos tales como RSV. KE compara el virus purificado a un compartimiento de globos de agua de diversas tallas, que son explosión blanda y propensa, frustrando esfuerzos de visualizarlos.

“En lugar de otro, crecemos e infectamos las células directamente en las rejillas que utilizamos para la microscopia, y las congelamos rápidamente, derecho en el escenario cuando están formando nuevos virus,” KE decimos.

Las mejorías en tecnología, tal como detectores electrónicos y software directos que corrija para el movimiento haz-inducido en la muestra congelada, permiten lograr estructuras más de alta resolución cryo-EM. tomografía del Cryo-electrón (cryo-Y), ideal para estudiar los virus que vienen en diversas formas y tallas, aplicaciones un microscopio electrónico de obtener una serie de 2.os retratos de los virus como el casquillo de la muestra se inclina a los ángulos múltiples a lo largo de un eje. Las imágenes y la información angular entonces se utilizan para calcular el volumen 3D del virus, como una exploración médica del CT, Wright dice.

“Nunca veríamos este nivel de detalle con el virus purificado, porque el proceso de la purificación rompe y daña las partículas delicadas del virus,” ella decimos. “Con la aproximación de la tomografía de la entero-célula, podemos cerco datos sobre centenares de virus durante escenarios del montaje y cuando están liberados. Esto permite que capturemos el espectro completo de estructuras a lo largo del camino del montaje del virus.”

Por ejemplo, los científicos pueden ahora ver la organización de glicoproteínas en la superficie de la membrana viral. El trabajo previo mostró que dos glicoproteínas estaban presentes en la membrana, pero eran un “bosque de árboles,” donde había detalle escaso para determinar cada uno.

En este estudio, las personas podían resolver las dos glicoproteínas y determinar aquél de ellas, la proteína de la fusión (f), fue ordenado en un enrejado bien definido soportado por acciones recíprocas con la proteína de la matriz. Además, pueden ver las “matrices paracristalinas” de la proteína de la matriz, llamadas M, bajo la membrana. Las matrices no habían sido consideradas en células virus-infectadas sarampión o las partículas individuales del virus de sarampión antes, Wright dice. Bajo el microscopio, estas matrices parecen un poco las placas de rejilla de Lego, de las cuales el descanso del virus se construye y se pide.

Las nuevas estructuras 3D también discuten contra un modelo anterior del montaje viral, que tenía el material genético de RNP (ribonucleoproteína) como base, y de la proteína de M que forma una cubierta alrededor de ella.

Los científicos todavía están imaginando qué hace que el sarampión el virus tiene una forma con bulbo mientras que RSV es más filamentoso. KE piensa que el papel del andamio de M es similar para los virus relacionados, aunque como el virus monta, las proteínas estructurales individuales puedan coordinar únicamente para producir partículas del virus con diversas formas ese mejor apoyo su ciclo de la réplica.