في الأسبوع الماضي ، أثبت العلماء أن الإلكترونات مستديرة ، وهو اكتشاف ألقى الفيزيائيين في حالة من الفوضى. الآن ، قد يكون العلماء الآخرون مستائين على حد سواء لسماع أن العكس صحيح حول موضوع مستدير آخر مشكوك فيه: الفيروسات الكروية. تبين أن دراسة جديدة تشير إلى أنها ليست مستديرة كما يعتقد الجميع.
وبصرف النظر عن مشاعر محبي كرة القدم المحبطين ، يمكن أن تلعب النتائج دورًا مهمًا في مجال علم الفيروسات: يمكن أن تؤثر على كيفية دراسة الفيروسات وقد تؤثر على الاستراتيجيات المستخدمة لعلاج الأمراض الفيروسية ، وفقًا للدراسة.
أنواع معينة من الفيروسات هي السطوح الأيقونية ، أو 20 وجهًا. منذ خمسينيات القرن الماضي ، كان يُنظر إلى هذه الفيروسات على أنها مجالات متناظرة ، مع توزيع 20 وجهًا مثلثًا بالتساوي على أسطحها.
قال مايكل روسمان ، مؤلف مشارك في الدراسة ، أستاذ في قسم علم الأحياء ، إن الهندسة المفترضة منذ فترة طويلة لهذه الفيروسات تم تشكيلها من خلال فهم العلماء لكيفية تكرار البروتينات ، مما يوحي بأن الفيروسات تم إنشاؤها من العديد من النسخ المتطابقة لنفس بنية البروتين. العلوم في جامعة بوردو في إنديانا. كل هذه النسخ المتطابقة سوف تجتمع معًا لتشكل شكلًا متناظرًا.
في الواقع ، عزز فحص الفيروسات الكروية تحت المجهر منذ خمسينيات القرن الماضي فكرة تناظرها. ومع ذلك ، اتضح أن العلماء لم يروا الصورة كاملة.
لذلك ، كانت مفاجأة كبيرة عندما اكتشف روسمان وزملاؤه أن فيروسات فلافيير - جنس يشمل زيكا وحمى الضنك - كانت غير متكافئة ، كما أوضح.
وقال روسمان لـ Live Science: "لأن العديد من الدراسات حول الفيروسات افترضت التناظر منذ عقود عديدة ، لم نكن ننظر إلى الفيروسات بعناية كافية. كنا نفترض أن تجاوزت هذه الاختلافات".
سطح وعرة
في الدراسة الجديدة ، المنشورة على الإنترنت في 22 أكتوبر في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences ، استخدم روسمان وزملاؤه المجهر الإلكتروني البارد ، أو cryo-EM ، لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للفيروسة. من خلال تبريد العينات إلى درجات الحرارة القصوى ، تكشف Cryo-EM عن تفاصيل الفيروسات على المستوى الذري.
وذكر العلماء أنه نظرًا لاعتقاد أن الفيروسات الكروية هي مجالات مثالية ، فقد تم الانتهاء من هذا النهج عادةً باستخدام تقنية معالجة تُعرف باسم متطلبات التماثل ، والتي خلقت نموذجًا متناظرًا من البيانات.
بالنسبة للدراسة الجديدة ، حذف الباحثون الخطوة الأخيرة. لقد نظروا إلى فيروسات كونجين غير الناضجة والناضجة (نوع فرعي من فيروس غرب النيل) ، وفي كلا الشكلين وجدوا نتوءات عالقة على جانب واحد من الفيروس. وبعبارة أخرى ، وداعا التماثل.
تتشكل هذه النتوءات عندما يتبرعم فيروس صغير من فيروس آخر داخل خلية مضيفة ، وفقًا للدراسة. وقال ريتشارد كون ، مؤلف مشارك في الدراسة ، وهو أستاذ في قسم علم الأحياء في جامعة بوردو ، إنه بينما تتدافع البروتينات في الغشاء الخارجي للفيروس الجديد لإغلاق الفتحة ، فإنها تشكل شكلاً ليس مثاليًا مثل الجوانب الأخرى على سطح الفيروس. علوم.
وقال كوهن في بيان "عنق هذا الجسيم الناشئ يصبح ضيقا للغاية عندما ينفجر ويبدأ القذيفة المحيطة في ضرب بعضها البعض." "نعتقد أنها قد لا تحصل على العدد الصحيح من البروتينات لصنع مجسم متقلب ، والنتيجة هي جسيم مشوه على جانب واحد."
اكتشف العلماء أيضًا أن الفيروسات غير الناضجة قد وضعت بشكل غير منتظم النوى ، أو الهياكل الأساسية. وكتب الباحثون في الدراسة أن النواة في الفيروسات الصغيرة تقترب من جانب واحد من القشرة الخارجية ، على الرغم من أنها تتمركز في المركز عندما ينضج الفيروس.
وقال روسمان إن هذه المخالفات المكتشفة حديثًا من المحتمل أن تقدم رؤى حول كيفية تجمع الفيروسات الجديدة مع نموها في خلية مصابة ، كما أن الكشف عن هذه الميزات وكيفية عملها يمكن أن يوفر للباحثين أهدافًا جديدة للعلاجات المضادة للفيروسات.
وقال "إن أي مضاد للفيروسات يعمل عن طريق التدخل في المسار الطبيعي لدورة حياة الفيروس - إحدى طرق التدخل فيه هي إيقاف التجميع الأولي للفيروس".
