https://frosthead.com

Ο έρπης είναι είδος ωραίας, στο μοριακό επίπεδο

Φαίνεται ότι τίποτα για τον έρπητα δεν είναι ιδιαίτερα ευχάριστο. Ο σύνθετος ιός μεταδίδεται από το στόμα ή σεξουαλικά και τουλάχιστον μία μορφή έρπης προσβάλλει τα δύο τρίτα του παγκόσμιου πληθυσμού κάτω από την ηλικία των 50 ετών. Ενώ πολλοί άνθρωποι δεν θα παρουσιάσουν συμπτώματα, αυτά που έχουν οδυνηρές πληγές και φουσκάλες. Αλλά σε μοριακό επίπεδο, όπως αναφέρει ο Ryan F. Mandelbaum στο Gizmodo, ο ιός είναι εκπληκτικά όμορφος - αρκεί να μην το ανατρέψετε.

Σε δύο άρθρα που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science, Αμερικανοί και Κινέζοι ερευνητές έλαβαν την πιο κοντινή ματιά στη μοριακή δομή και των δύο τύπων του ιού του έρπητα, του HSV-1 και του HSV-2. Συγκεκριμένα, εξέτασαν τα κλουβιά που αποτελούνται από πρωτεΐνη που εγκλείει το DNA τους, γνωστή ως καψίδια.

Σε αντίθεση με τα βακτηρίδια, οι ιοί δεν μπορούν να αναπαραχθούν μόνοι τους. Αντ 'αυτού, κλέβουν ένα κύτταρο ξενιστή εισάγοντας το δικό του γενετικό υλικό και χρησιμοποιώντας τα κυτταρικά «μηχανήματα» του ξενιστή για να αναπαράγουν. Κάποιοι ιοί μπορούν να κρυώσουν στα κύτταρα του ξενιστή για μια περίοδο, η οποία είναι αδρανής. Αλλά μόλις ενεργοποιηθεί, ο ιός θα αναπαράγει και θα σκάσει μέσω του κυτταρικού τοιχώματος για να μολύνει τα γύρω κύτταρα.

Τα καψίδια των HSV-1 και HSV-2 δεν είναι μόνο προστατευτικά κελύφη για το γονιδίωμα του ιού, σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου. Είναι επίσης ο μηχανισμός που χρησιμοποιεί ο ιός για να εισαγάγει το γενετικό υλικό του σε ένα κύτταρο. Η κατανόηση της δομής του καψιδίου θα μπορούσε να είναι το κλειδί για την παύση της εξάπλωσης του ιού. "Μια σαφής κατανόηση της δομής και της λειτουργίας των διαφόρων πρωτεϊνών του ιού του έρπητα θα μπορούσε να βοηθήσει στην καθοδήγηση της ανάπτυξης αντιιικών παραγόντων καθώς και στην αύξηση της χρησιμότητάς της και της αποτελεσματικότητάς της ως θεραπευτικού παράγοντα για τη θεραπεία όγκων", συν-συγγραφέας Xiangxi Wang της κινεζικής ακαδημίας της Επιστήμης λέει ο Mandelbaum.

Οι ομάδες χρησιμοποίησαν μια μέθοδο που ονομάζεται κρυοηλεκτρονική μικροσκοπία, μια τεχνική απεικόνισης που κέρδισε τους προγραμματιστές το βραβείο Νόμπελ το περασμένο έτος. Στην ουσία, αυτή η μέθοδος επιτρέπει στους ερευνητές να παγώσουν ένα βιομόριο σε διάλυμα, στη συνέχεια φωτιά ηλεκτρονίων σε αυτό για να μελετήσει τη δομή του κοντά. Ενώ οι ερευνητές ανέπτυξαν για πρώτη φορά την τεχνική στη δεκαετία του 1970 και του 1980, οι πρόσφατες εξελίξεις στην υπολογιστική ισχύ έχουν μετατρέψει κάποτε τις 2D εικόνες σε λεπτομερή 3D μοντέλα βιομορίων, με όλο και πιο λεπτή ανάλυση.

Στην περίπτωση του έρπητα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτή τη μέθοδο για να αποκτήσουν ακόμα τις πιο λεπτομερείς απόψεις του ιού, δείχνοντας πως περίπου 3.000 πρωτεΐνες είναι διατεταγμένες για να σχηματίσουν το καψίδιο που μοιάζει με ποδόσφαιρο. Σε σχόλιο στην επιστήμη, η Ekaterina E. Heldwein, ιολόγος στο Πανεπιστήμιο Tufts, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, εξηγεί ότι αυτά τα καψίδια είναι ένα από τα θαυμάσια τεχνικά της φύσης. Είναι αρκετά ισχυροί ώστε να περιέχουν το τεράστιο γονιδίωμα του ιού που είναι συσκευασμένο στο εσωτερικό, αλλά η αποκοπή ανοίγει εύκολα όταν είναι ώρα να αφήσει το γονιδίωμα έξω.

Παρόλο που οι μελέτες αυτές δείχνουν πολύ για το πώς κατασκευάζεται το καψίδιο, γράφει ο Heldwein, δεν δείχνουν πραγματικά πώς εισέρχεται το DNA στο εσωτερικό της κάψουλας - κάτι που ελπίζει ότι οι μελλοντικοί ερευνητές θα μπορέσουν να καταλάβουν. Ακόμα, γράφει, αυτές οι μελέτες είναι μια σημαντική ανακάλυψη και οι τελευταίες τεχνικές απεικόνισης είναι ένα θετικό βήμα προς την κατεύθυνση του χειρισμού του έρπητα.

Ο έρπης είναι είδος ωραίας, στο μοριακό επίπεδο