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Questa modellistica 3D rivela come attacchi SARS-CoV-2

Il coronavirus 2 (SARS-CoV-2), l'agente patogeno di sindrome respiratorio acuto severo dietro la pandemia di malattia di coronavirus (COVID-19), continua a provocare la distruzione attraverso il globo. Fin qui, mondiale, le infezioni hanno raggiunto oltre 226 milioni, con oltre 4,65 milione di persone che perdono le loro vite.

Affinchè gli scienziati si occupino dello scoppio, devono imparare più circa la struttura di SARS-CoV-2 e come infetta l'organismo.

Ora, i ricercatori all'istituto di Garvan di ricerca medica, Darlinghurst in Australia, la CSIRO Data61 ed il banco di biotecnologia e di scienze biomolecolari (UNSW) hanno dimostrato l'analisi più completa della struttura tridimensionale di SARS-CoV-2, fornente una nuova comprensione in come il virus infetta le celle e le repliche.

Questa pagina degli acquari riassume e mappa tutte le informazioni strutturali disponibili 3D per tutte le proteine che comprendono COVID-19 il virus (SARS-CoV-2).
Questa pagina degli acquari riassume e mappa tutte le informazioni strutturali disponibili 3D per tutte le proteine che comprendono COVID-19 il virus (SARS-CoV-2).

strutture 3D di tutte le proteine SARS-CoV-2

Nello studio, pubblicato nel giornale molecolare di biologia di sistemi, il gruppo ha modellato le strutture 3D di tutte le proteine SARS-CoV-2, producenti oltre 2.000 modella quella portata 69 per cento del proteome virale. Questi modelli forniscono i dati dettagliati non trovati in qualsiasi altro luogo.

struttura della glicoproteina della punta 3D sulla piattaforma degli acquari.
struttura della glicoproteina della punta 3D sulla piattaforma degli acquari.

Le strutture differenti hanno compreso le 27 proteine dei coronavirus. Inoltre, l'analisi ha identificato le proteine virali che la copia e dirotta le proteine umane, permettendo che il virus eluda le difese e la replica delle cellule per avviare un'infezione.

La busta SARS-CoV-2 modellistica in acquari. Credito di immagine: Istituto di Garvan di ricerca medica
La busta SARS-CoV-2 modellistica in acquari. Credito di immagine: Istituto di Garvan di ricerca medica

I risultati di studio hanno indicato che circa 6 per cento del proteome hanno imitato le proteine umane, mentre circa 7 per cento sono stati implicati nell'assumere la direzione delle proteine umane, quindi, invertenti le modifiche post-di traduzione, spegnenti le difese ospite e bloccanti la traduzione ospite.

Il gruppo ha messo a disposizione i modelli strutturali liberamente alla risorsa degli Acquari-COVID, un sito Web destinato per aiutare i ricercatori a scoprire i nuovi obiettivi potenziali sul virus per sviluppare i trattamenti o i vaccini. I modelli possono anche aiutare gli scienziati a studiare le nuove varianti emergenti.

Fuoco di commutazione su SARS-CoV-2

In mezzo della pandemia, molti scienziati hanno spostato il loro fuoco a SARS-CoV-2, compreso le sue strutture come le proteine virali. Specificamente, hanno messo a fuoco sulla glicoproteina della punta, quella responsabile del legare al ricevitore umano dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (hACE2).

Complesso di sintesi del RNA SARS-CoV-2 modellistico in acquari. Credito di immagine: Istituto di Garvan di ricerca medica
Complesso di sintesi del RNA SARS-CoV-2 modellistico in acquari. Credito di immagine: Istituto di Garvan di ricerca medica

Alcuni studi modellanti hanno predetto le strutture 3D per l'intero proteome SARS-CoV-2, facendo uso delle tecnologie come AlphaFold, I-TASSER, Rosetta, SWISS-MODEL ed il MODELLATORE. Tuttavia, alcuni di questi modelli hanno fornito le previsioni varianti, suscitanti inquietudini circa accuratezza.

Gli scienziati hanno mirato ad indirizzare tali limitazioni con l'uso ad una di una strategia basata a profondità che modella tutti gli stati con le strutture relative 3D. Le strutture 3D delle proteine forniscono i dati di atomico-risoluzione sulla composizione in SARS-CoV-2. Ciò è essenziale per sviluppare i trattamenti ed i vaccini che mirano alle strutture specifiche del virus.

I risultati dello studio hanno mostrato tre proteine di coronavirus, NSP3, NSP16 e NSP13, ha imitato le proteine umane. Queste proteine, chiamate mimi, permettono che il virus sfugga al sistema immunitario, pregiudicante i risultati COVID-19.

Più ulteriormente, il gruppo egualmente ha identificato altre cinque proteine, vale a dire NSP1, NSP3, glicoproteina della punta, proteina di ORF9b e la proteina di rivestimento, collettivamente chiamata dirottatori, che invadono ed interrompono i trattamenti delle cellule. Di conseguenza, il virus assume la direzione di completare il suo ciclo di vita ed invadere altre celle.

Il gruppo egualmente ha determinato otto proteine di coronavirus che possono auto-montare i gruppi chiamati, fornenti le nuove comprensioni in come il virus ripiega il suo genoma.

“Abbiamo trovato la prova strutturale di interazione fra le proteine virali per 29% del proteome virale, comprendendo otto proteine SARS-CoV-2,„ il gruppo spiegato.

Ciò lascia 14 delle 27 proteine virali in una categoria chiamata sospetti. Queste proteine sono credute per svolgere i ruoli chiave nell'infezione ma per non avere prova strutturale di interazione con altre proteine.

In breve, lo studio ha montato le informazioni sulla struttura dei proteome virali che non era disponibile da altre risorse.

“La nostra analisi di questi dati ha fornito la comprensione in come le proteine virali auto-montano, come NSP3 e NSP13 possono imitare le proteine umane e come il dirottamento virale inverte le modifiche post-di traduzione, traduzione ospite dei blocchi ed i disables ospitano le difese,„ i ricercatori conclusivi nello studio.

Lo studio può aiutare gli scienziati a sviluppare le efficaci opzioni ed i vaccini del trattamento per combattere fuori la pandemia.

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Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She is currently completing her Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and worked as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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