Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (7 февраля 2010) — В пределах крошечной внешности вируса является магазином энергии, ждущей, чтобы быть развязанным. Когда вирус сталкивается с ячейкой хозяина, эта скрытая энергия выпущена, продвигая вирусную ДНК в ячейку и превращая его в вирусную фабрику. Впервые, Carnegie Mellon университетский физик Алекс Эвилевич непосредственно измерил энергию, связанную с изгнанием вирусной ДНК, основного открытия к полностью пониманию физических механизмов, которые управляют вирусной инфекцией и наркотиками проектирования, чтобы вмешаться в процесс.
- Вирусы
- Гены
- Инфекционные Болезни
- Вирусология
- Микробы и Больше
- Исследование Биохимии
- Человеческие вирусы парагриппа
- Противовирусный препарат
- Вектор (биология)
- Гепатит B
"Мы изучаем физику вирусов, не биологию вирусов," сказал Эвилевич, адъюнкт - профессор физики в Колледже Mellon Науки в Carnegie Mellon. "Рассматривая вирусы как физические объекты, мы можем идентифицировать физические свойства и механизмы инфекции, которые распространены у множества вирусов, независимо от их биологической косметики, которая могла привести к развитию широких противовирусных препаратов спектра."
Текущие антивирусные лекарства являются узкоспециализированными. Они предназначаются для молекул, существенных для цикла ответа определенных вирусов, таких как ВИЧ или грипп, ограничивая использование наркотиков определенными болезнями. Дополнительно, вирусы видоизменяются в течение долгого времени и могут стать менее восприимчивыми к лечению. Работа Эвилевича в расцветающей области физической вирусологии выдерживает обеспечить инструменты для рационального проекта менее - специализированные противовирусные препараты, у которых будет способность рассматривать широкий диапазон вирусов, прерывая выпуск вирусных геномов в ячейки.
У текущих результатов Эвилевича также есть потенциал, чтобы улучшить развитие генотерапии, которая использует вирусы, чтобы поставить функциональные гены непосредственно клеткам человека, чтобы заменить дефектные гены, которые вызывают болезнь. Генотерапия использует в своих интересах принцип работы вирусов - вводящий генетический материал в ячейки. Но вместо того, чтобы вызвать во вредной, вирусной ДНК, генотерапия поставляет полезные, функциональные гены. Управляемая упаковка функциональных генов в вирусную систему поставки - один из ключевых факторов, вовлеченных в развитие успешной генотерапии.
Много вирусов, заражают ли они бактерии, заводы или животных, имеют большой опыт по части упаковывающих вещи длинных отрезков нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) в пределах их раковин белка размера миллимикрона. Во многих из вирусов, которые содержат двойной переплетенную ДНК, ДНК упакована настолько сильно, что это сгибается на себя, приводя к отталкивающим силам, которые проявляют огромное количество давления на внешнюю раковину вируса, указывая большое количество сохраненной энергии. В момент инфекции, когда ДНК застреливается из вируса, энергия, сохраненная в сильно упакованной ДНК, выпущена и преобразована в тепловую энергию.
Evilevitch и его коллеги от Лундского университета в Швеции, где Evilevitch ранее использовался, и Юниверсит де Лион во Франции, использовали экспериментальную технику, известную как изотермическая калориметрия титрования (ITC), чтобы непосредственно измерить высокую температуру, и таким образом тепловую энергию, выпущенную во время вирусного изгнания генома. До сих пор, только косвенные измерения этой энергии были доступны. Они описывают этот новый метод в проблеме 5 февраля Журнала Молекулярной биологии.
"Мы - первая группа, которая будет использовать калориметрию титрования, чтобы изучить выпуск генома от вирусов," сказал Эвилевич. "В этом исследовании мы смотрели на вирусы, которые заражают бактерии, названные бактериофагами, поскольку экспериментальная образцовая система, но ITC может также быть применен к другим типам вирусов. Мы в настоящее время исследуем rotavirus, который вызывает расстройство желудка, используя нашу новую технику."
В Журнале сообщения о Молекулярной биологии Эвилевич использовал ITC, чтобы измерить тепловую энергию, выпущенную во время изгнания генома, которое является тем же самым как сохраненной внутренней энергией, которая следует из упаковки генома. Его результаты, которые соглашаются с аналитическими моделями и компьютерными моделированиями, показывают, что высокая температура выпустила увеличения как увеличения длины ДНК. Он также обнаружил, что заказ молекул воды вокруг берегов ДНК в вирусе (названный энтропией гидратации) имеет огромное влияние на создавание энергии. Этот непредсказанный эффект не составлялся в предыдущих моделях.
"Понимание профиля энергии для вирусного выпуска генома предоставляет информацию о том, как вмешаться в процесс. Например, развитие способов уменьшить внутреннюю энергию в вирусах могло препятствовать тому, чтобы вирусы изгнали свой геном, и предотвратить инфекцию," сказал Эвилевич.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных Carnegie Mellon университет.
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
