ثبت تصاویری با دقت نانومتری از ویروس عامل اسهال در نوزادان

[ERF@N]

پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، روشی برای تصویربرداری دقیق از ویروس عامل اسهال در نوزادان یافتند. این تصاویر، اطلاعاتی در مقیاس نانومتری از تغییرات لایه‌ی پروتئینی سطح ویروس در اختیار محققان قرار می‌دهد.

پژوهشگران با استفاده از یک روش تصویربرداری جدید موفق شدند از روتاویروس‌ها تصویربرداری کنند. این ویروس‌ها عامل بیماری اسهال در نوزادان هستند. این روتاویروس‌ها با وارد شدن به بدن، یک دولایه‌ی پروتئینی در اطراف خود ایجاد می‌کنند. این دولایه نوعی ویروس است که RNA پیام رسان را تولید می‌کند که عامل اصلی بروز بیماری در بدن نوزادان است.

پژوهشگران مؤسسه‌ی تحقیقاتی ویرجیانا تک کارلیون با استفاده از یک روش جدید تصویربرداری موفق به تهیه‌ی تصاویری از فعالیت‌های روتاویروس شدند. آنها برای این کار از میکروسکوپ الکترونی کرایو (Cryo-EM) استفاده کردند. این گروه برای مشاهده‌ی تغییرات سطحی ویروس، از یک روش جدید استفاده کردند که در آن از محاسبات و شبیه‌سازی نیز استفاده شده است. محققان با این کار موفق به ثبت تصاویری از جزئیات رفتاری روتاویروس شدند که پیش از این کسی موفق به مشاهده‌ی آن نشده بود.

این یافته‌ی محققان، اطلاعات مفید و تازه‌ای در اختیار پزشکان قرار می‌دهد تا به وسیله‌ی آن از مکانیسم سنتز RNA روتاویروس مطلع شوند. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Structural dynamics of viral nanomachines در نشریه Technology به چاپ رسیده است.

کلی، از محققان این پروژه می‌گوید: «مسئله‌ی جالب توجه در این پروژه این است که ما توانستیم سطوح مختلف پیچیدگی را در پوسته‌ی بیرونی روتاویروس مشاهده کنیم؛ چیزی که کاملاً با سنتز RNA ارتباط دارد. زمانی که ویروس فعال می‌شود ساختار بیرونی آن به صورت دینامیکی فعال می‌شود. این ویروس از درون نیز شروع به تغییراتی می‌کند که تأثیر آن در عملکرد ویروس از تغییرات بیرونی بیشتر است»

این گروه تحقیقاتی دولایه‌ی پروتئینی روتاویروس را به آنتی‌بادی‌های موجود روی یک سطح، متصل کردند. محققان با این کار موفق به بررسی تغییرات این ویروس در مقیاس نانو شدند. کلی و مکدونالد از یک الگوریتم کامپیوتری جدید برای دسته بندی لایه‌ها استفاده کردند. نتایج نشان داد که لایه‌ی پروتئین قرار گرفته در پوسته‌ی بیرونی که سازمان‌دهی کمتری دارد، صلب‌تر از لایه‌ی درونی است.

مک دونالد می‌گوید: «محققان در چند سال گذشته، تصاویر با قدرت تفکیک بالایی از این ویروس‌ها تهیه کرده‌اند اما هیچ‌گاه توجهی به تنوع ساختاری موجود در سطح این ویروس‌ها نداشته‌اند».