Eelmisel nädalal tõestasid teadlased, et elektronid on ümmargused - avastus, mis viskas füüsikutele tihvti. Nüüd võivad teised teadlased olla sama jahmunud, kui kuulevad, et teise küsitavalt ümara teema: sfääriliste viiruste puhul on vastupidine olukord. Selgub, et need pole nii ümarad, kui kõik arvasid, leiab uus uuring.
Jättes kõrvale pettunud sfäärisõprade tunded, võivad leiud mängida olulist rolli viroloogia valdkonnas: need võivad uuringu kohaselt mõjutada viiruste uurimist ja viirushaiguste raviks kasutatavaid strateegiaid.
Teatud tüüpi viirused on ikosaedrilised või 20-külgsed. Alates 1950. aastatest on neid viirusi käsitletud sümmeetriliste sfääridena, mille 20 pinda on kontsentriliselt võrdselt jaotatud 20 kolmnurkset tahku.
Nende viiruste pikka aega eeldatud geomeetriat kujundas teadlaste arusaam valkude replikatsioonist, mis näitas, et viirused on ehitatud sama valgu struktuuriga paljudest identsetest koopiatest, ütles uuringu kaasautor, bioloogilise osakonna professor Michael Rossmann. Teadused Purdue ülikoolis Indianas. Kõik need identsed eksemplarid moodustavad seega sümmeetrilise kuju.
Sfääriliste viiruste uurimine mikroskoobi all alates 1950. aastatest tugevdas nende sümmeetria mõistet. Selgus aga, et teadlased ei näinud kogu pilti.
Nii et see oli suure üllatusena, kui Rossmann ja ta kolleegid avastasid, et flaviviirused - perekond, kuhu kuuluvad Zika ja dengue - on asümmeetrilised, selgitas ta.
"Kuna aastakümnete jooksul on kõik viiruste uuringud eeldanud sümmeetriat, ei olnud me viiruseid piisavalt hoolikalt uurinud. Tegime oletusi, mis need variatsioonid ümber lükkavad," rääkis Rossmann Live Science'ile.
Konarlik pind
Uues uuringus, mis avaldati veebis 22. oktoobril ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences, kasutasid Rossmann ja tema kolleegid krüoelektronmikroskoopiat ehk krüo-EMi, et genereerida flaviviruse kõrge eraldusvõimega 3D-mudeleid. Proovide jahutamisel äärmuslike temperatuurideni paljastab krüo-EM viiruste üksikasjad aatomi tasemel.
Kuna sfäärilisi viirusi peeti täiuslikeks sfäärideks, viidi see lähenemine tavaliselt lõpule töötlemise tehnikaga, mida tuntakse sümmeetria nõudena, mis lõi andmetest sümmeetrilise mudeli, teatasid teadlased.
Uue uuringu jaoks jätsid teadlased selle viimase sammu tegemata. Nad vaatasid ebaküpseid ja küpseid Kunjini viirusi (Lääne-Niiluse viiruse alamtüüp) ja leidsid mõlemas vormis muhke, mis kleepusid viiruse ühele küljele. Teisisõnu - hüvasti sümmeetria.
Need muhud saavad kuju, kui noor viirus pundub peremeesrakus teisest viirusest, selgub uuringust. Kuna uue viiruse välismembraanis olevad valgud krambuvad ava sulgemiseks, moodustavad nad kuju, mis pole nii täiuslik kui muud viiruse pinnal olevad küljed, ütles uuringu kaasautor Richard Kuhn, kes on ka Purdue bioloogilise osakonna professor Teadused.
"Selle lootusetu osakese kael läheb väga kitsaks, kui see kinni pigistub, ja ümbritsev kest hakkab üksteist lööma," ütles Kuhn oma avalduses. "Me arvame, et nad ei pruugi ikosaeedri valmistamiseks haarata õiget arvu valke ja tulemuseks on osake, mille ühel küljel on moonutused."
Teadlased avastasid ka, et ebaküpsetel viirustel olid ebaregulaarselt paiknevad nukleokapsiidid või tuumastruktuurid. Noorte viiruste korral paiknes tuum väliskesta keskel, kuigi viiruse küpsemise ajaks asus see keskpunkti, kirjutasid teadlased uuringus.
Need uued avastatud ebakorrapärasused pakuvad tõenäoliselt teavet selle kohta, kuidas uued viirused nakatunud rakus kasvades ise kokku kogunevad, ning nende omaduste avastamine ja nende tööpõhimõtted võivad teadlastele pakkuda uusi viirusevastaste ravimite sihtmärke, ütles Rossmann.
"Mis tahes viirusevastane ravim toimib, häirides viiruse tavapärast elutsüklit - üks viis sellesse sekkumiseks on viiruse esialgse kokkupanemise peatamine," ütles ta.
