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Facendo uso delle particelle del tipo di virus per studiare installazione SARS-CoV-2, germogliamento ed entrata

Il coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo in primo luogo è emerso nel dicembre 2019 a Wuhan, Cina e rapido si è sparso ad altri paesi, causanti una pandemia globale senza precedenti.

Oggi, il virus ha distribuito a 207 paesi, con 35,65 milione casi confermati globalmente e in 1,04 milione infortuni mortali. Sebbene sia conosciuto da esperienza precedente con SARS-CoV-1 e la sindrome respiratoria di Medio Oriente (MERS) che i coronaviruses sono altamente virulenti, non c'è ancora vaccino o droga approvato dalla FDA per tutto il coronavirus.

Poiché SARS-CoV-2 è strettamente connesso ai coronaviruses di MERS e di SARS-CoV-1, è classificato come agenti selezionati del gruppo di rischio 3, che significa che l'uso dei virus in tensione si limita agli impianti del Livello 3 di sicurezza biologica (BSL-3). Ciò rende la ricerca SARS-CoV-2 inaccessibile alla maggior parte dei laboratori di ricerca di funzionamento negli Stati Uniti, inibenti uno sforzo scientifico collettivo chiamate di una quella tali pandemia per.

Creazione dei modelli BSL-2 per facilitare ricerca virale

Lo sviluppo dei modelli BSL-2 ed analisi virali compatibili è di importanza fondamentale da facilitare lo studio su germogliamento ed entrata virale e approcci terapeutici potenziali. Nel passato, i modelli BSL-2 dell'altro BSL-3 altamente virulento e -4 agenti patogeni, compreso SARS-CoV-1, il virus di MERS, del virus di Ebola e di Lassa, è stato sviluppato sotto forma di particelle del tipo di virus (VLPs).

SARS-CoV-2, come altri coronaviruses, usa l'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2), il ricevitore della superficie della cellula umana, per permettere alla comprensione cellulare delle particelle virali. Le 4 proteine strutturali del virus - chiodi (s), la membrana (m), il nucleocapsid (n) e la busta (E) - sarebbe responsabili del mantenimento dell'integrità strutturale del virion SARS-CoV-2.

In un documento recente della pubblicazione preliminare pubblicato sul " server " del bioRxiv*, i ricercatori dall'istituto di Purdue di infiammazione, l'immunologia e la malattia infettiva, la Purdue University, Lafayette ad ovest, DENTRO, discutono i loro sforzi per valutare le 4 proteine strutturali SARS-CoV-2 affinchè la loro capacità producano VLPs dalle cellule umane per creare un sistema competente per gli studi BSL-2 di SARS-CoV-2. Lo studio ha mirato a sviluppare VLPs che è morfologicamente e dal punto di vista funzionale pertinente che studio germogliamento ed entrata di SARS-CoV-2 di guida.

Nel loro lavoro, il gruppo dei ricercatori fornisce i metodi e risorse per produzione, depurazione e fluorescente e APEX2-labeling di SARS-CoV-2 VLPs, che può contribuire a valutare i meccanismi virali dell'entrata e di germogliamento e l'analisi degli inibitori della droga negli stati BSL-2.

La microscopia elettronica di scansione di proteina strutturale virale transfected le celle. Le celle HEK293 sono state seminate sulle lamelle e transfected determinato o congiuntamente alla m., fissare con glutaraldeide 72 ore di post-transfezione e sono stati tenuti N, E e/o S. Cells a 4°C fino a fissato con il tetrossido dell
La microscopia elettronica di scansione di proteina strutturale virale transfected le celle. Le celle HEK293 sono state seminate sulle lamelle e transfected determinato o congiuntamente alla m., fissare con glutaraldeide 72 ore di post-transfezione e sono stati tenuti N, E e/o S. Cells a 4°C fino a fissato con il tetrossido dell'osmio. I campioni poi sono stati disidratati gradualmente con etanolo e completamente sono stati disidratati con un essiccatore del punto critico. Una volta che disidratati, i campioni sono stati montati sui perni di alluminio con nastro adesivo a doppia faccia del carbonio, incaricato di vernice d'argento e polverizzano rivestito prima della rappresentazione. Le immagini variano nell'ingrandimento da 10,000x a 80,000x.

Un modello realistico dell'entrata virale SARS-CoV-2 disponibile nella regolazione BSL-2

Poichè la pandemia SARS-CoV-2 continua a infuriarsi sopra, è vitale che più lavoro è fatto verso il miglioramento della nostra comprensione fondamentale dei meccanismi molecolari del virus. In questo studio, il gruppo ha analizzato la capacità delle proteine strutturali SARS-CoV-2 di formare VLPs e trovare che la proteina di m. da solo non era sufficiente per formazione di VLP, ma l'co-espressione della m. con le proteine di S o di N era essenziale per la formazione del VLPs. Egualmente hanno trovato che la proteina di E ha un effetto additivo nell'incorporazione di N in VLPs come pure nella produzione di VLP, che evidenzia il ruolo chiave delle commedie di E nel montaggio e nella versione del virus.

Secondo gli autori, i loro risultati presentano ad un nuovo SARS-CoV-2 il modello di entrata virale in una regolazione BSL-2: SARS-CoV-2 GFP- e APEX2-VLPs. Secondo i dati in tensione del virus, GFP-VLPs colocalize con Rab5, l'indicatore endosome in anticipo e LAMP1, l'indicatore endosome recente.

“In questo lavoro, egualmente presentiamo per la prima volta un modello realistico dell'entrata virale SARS-CoV-2 disponibile in una regolazione BSL-2: SARS-CoV-2 GFP- e APEX2-VLPs. Conformemente ai dati in tensione del virus, GFP-VLPs colocalize con l'indicatore endosome in anticipo, Rab5 e l'indicatore endosome recente, LAMP1.„

Il gruppo pianificazione mettere a fuoco i loro lavori futuri sulla miniaturizzazione della loro analisi dell'entrata di GFP-VLP e sull'utilizzazione nella selezione degli inibitori virali dell'entrata e di assorbimento.  Oltre a usando la microscopia confocale per valutare gli eventi dell'entrata di GFP-VLP, egualmente hanno utilizzato la PUNTA che etichetta la tecnologia per permettere di usare la microscopia elettronica per la valutazione dell'entrata SARS-CoV-2.

Gli approcci tradizionali per dimostrare le strutture del tipo di VLP facendo uso di TEM basano solamente la loro identificazione sulla morfologia. Usando la PUNTA che etichetta, il gruppo poteva mostrare la localizzazione della proteina di S durante il montaggio di VLP e germogliare ed anche la formazione e l'esportazione di Punta-VLPs dal lumen di ERGIC.

“Nel totale, questa ricerca fornisce le ampie risorse per altri laboratori BSL-2 interessati all'aggiunta a del campo crescente per provare e capire l'installazione SARS-CoV-2, al germogliamento ed alla dinamica dell'entrata, alle domande biochimiche e biofisiche sulle quattro proteine strutturali ed alla selezione della droga dell'installazione, del germogliamento, o degli inibitori virali dell'entrata.„

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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    Cheriyedath, Susha. (2020, October 06). Facendo uso delle particelle del tipo di virus per studiare installazione SARS-CoV-2, germogliamento ed entrata. News-Medical. Retrieved on March 03, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20201006/Using-virus-like-particles-to-study-SARS-CoV-2-assembly-budding-and-entry.aspx.

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