Herpes ve Zika Gibi Virüslerin Yeniden Sınıflandırılması Gerekecek, İşte Sebep

Yeni bulgular, daha fazla hedefli antiviral aşı geliştirilmesine yol açabilecek birçok farklı yapısal modeli ortaya koymaktadır.

Herpes ve Zika Gibi Virüslerin Yeniden Sınıflandırılması Gerekecek, İşte Sebep

Yeni bulgular, daha fazla hedefli antiviral aşı geliştirilmesine yol açabilecek birçok farklı yapısal modeli ortaya koymaktadır.

Yeni araştırmalar, virüslerin mimarileri açısından algılanma yöntemlerinin düzeltilmesi gerekeceğini ortaya koyuyor, çünkü aslında daha önce anlaşılmadıklarından çok daha fazla düzende yapılandırılmışlar. Bulgular, nasıl sınıflandırıldıkları, nasıl oluştukları konusundaki anlayışımız, ev sahiplerinin evrimleşmesi ve etkilenmesi ve onları hedef alacak aşıları tasarlamanın yollarını belirleme stratejileri üzerinde önemli etkiye sahip olabilir.

1950'lerde ve 60'larda, bilim adamları virüslerin yüksek çözünürlüklü görüntülerini elde etmeye başladıkça, virüsün genetik malzemesini koruyan aynı proteinin birden fazla kopyasından oluşan dış koruyucu bir tabaka olan kapsidin ayrıntılı yapısını keşfettiler. Virüslerin çoğu, tipik olarak yarı küresel olan ve örneğin 20 taraflı bir zar gibi, ikosahedral simetri gösteren kapsidlere sahiptir.

Capsid kabuğu, onları koruyan şeydir ve bilim adamları yapılarını keşfettikçe, kapsidlerin farklı boyutlarda olabileceğini ve farklı miktarlarda genom tutabildiklerini ve bu nedenle de konakçılara farklı şekilde bulaşabileceklerini önerdiler.

Bu neden önemlidir?

Virüsleri hedef alan ilaçlar tasarlarken, bilim adamları artık etkinliği arttırmak için çeşitli yapısal şekillerini dikkate alabilirler.

Virüs yapılarını inceleyen iki araştırmacı, San Diego Eyalet Üniversitesi'nde teorik bir biyofizikçi olan Antoni Luque ve Viral Bilgi Enstitüsü üyesi ve İngiltere, York Üniversitesi'nden matematikçi bir biyolog olan Reidun Twarock ve York Cross'un bir üyesi - Disiplinlerarası Sistem Analizi Merkezi, Herpes simpleks ve Zika gibi yaygın virüsler de dahil olmak üzere birçok virüsün 60 yıl boyunca yanlış sınıflandırıldığını gösteriyor.

Bunun nedeni, kriyo-elektron mikroskopisinden yapısal görüntüler almamıza rağmen, farklı virüslerin mimarisinin çoğunun matematiksel tanımlamasına sahip olmamamızdı.

Luque, “Proteinlerin ikosahedral kapsid kabukları oluşturmak üzere örgütlenebileceği altı yeni yolu keşfettik” dedi. “Dolayısıyla, birçok virüs yalnızca genel olarak anlaşılan kapsid mimarisini benimsemiyor. Şimdi ikosahedral kapsidlerinin tasarlanabileceği en az sekiz yol var. ”

Proteinlerin bir ikosahedral kapsid etrafına nasıl sarılabileceğini görmek için quasiequivalence ilkesinin genelleştirmesini kullandılar.

27 Eylül Cuma günü Doğa İletişimi'nde yayınlanacak çalışmaları, aynı zamanda oluşturdukları proteine ​​dayanan aynı yapısal soyun bir parçası olan virüslerin, tutarlı bir icosahedral kapsid düzenini benimsediğini ve yeni bir yaklaşım sağladığını gösteriyor virüs evrimini incelemek.

Biyoteknoloji uygulamaları

Yapısal biyologlar artık bu bilgiyi alabilir ve farklı virüsler arasındaki moleküler ve evrimsel ilişkileri açığa çıkarmaya yardımcı olacak virüslerin yapısını yeniden sınıflandırabilir.

Aynı zamanda nanoteknoloji ve biyoteknoloji uygulamaları için yeni moleküler kapların mühendisliği için bir rehber sunacak ve bilim adamlarının, kapsid içindeki proteinlerin birleştirilmesini hedeflemek için spesifik stratejiler belirlemelerine yardımcı olacaktır. Bu sonuçta antiviral aşıların geliştirilmesinde daha sistematik bir yaklaşıma yol açabilir.

Luque, “Bu keşfi kapsidin hem montajını hem de stabilitesini hedeflemek, ya konak hücreyi enfekte ettiği zaman virüs oluşumunu önlemek veya oluşturulduktan sonra parçalamak için kullanabiliriz” dedi. “Bu, aynı ikosahedral düzeni paylaşan virüsler için antiviral hedeflerin tanımlanmasını ve tanımlanmasını kolaylaştırabilir.”

Bu yeni çerçeve, daha önce aykırı olan virüsleri barındırır, viral kapsid mimarilerinin yeni tahminlerini sağlar ve herkesi insanlardan bakterilere bulaştıran uzak evrimsel bağlantılı virüsler arasında ortak geometrik desenler belirlemiştir.

Twarock, yeni planların “viral evrime dair yeni bir bakış açısı sağladığını, evrimsel zaman ölçeklerinde daha büyük ve daha karmaşık virüslerin basitlerinden gelişmiş olabileceği yeni yollar önerdiğini” söyledi.

Mimari uygulamalar

Geometriler ayrıca binalarda ve inşaatta yeni mimari tasarımlarda da kullanılabilir.

1960'lardan bu yana, bu viral kapsidler, ünlü mimar R. Buckminster Fuller tarafından tasarlanan jeodezik kubbelerden ilham alan yapısal biyolog Donald Caspar ve biyofizikçi Aaron Klug tarafından sunulan geometrik çerçeve kullanılarak sınıflandırıldı. Bununla birlikte, moleküler görüntüleme teknikleri ilerledikçe, Herpes ya da Zika gibi virüsleri içeren artan sayıda 3D viral kapsid rekonstrüksiyonu, bu klasik geometrik çerçeveden düştü.

“Bu çalışma, klasik Caspar-Klug inşaatından daha genel bir çerçeve sunuyor. Bu, kapsid içinde etkileşime giren proteinlerin oluşturduğu yerel tepe noktalarının korunmasına dayanır ”dedi. “Bu yaklaşım, altı yeni ikosahedral kapsid düzeninin keşfedilmesine neden olurken, iki klasik düzeni Goldberg ve jeodezik polyhedra temelli Caspar-Klug'dan kurtardı.”