Odkryto zmieniające kształt wirusy. Mogą być przydatne w medycynie
Zmieniające kształt wirusy mogą pozwolić na stworzenie nowych metod dostarczania leków i szczepionek. To zasługa gorącym źródłom wulkanicznym, w których niezwykłe patogeny zostały znalezione.
Większość znanych wirusów ma kształt pręcików lub kuli, więc naukowcy byli zaskoczeni patogenami występującymi w najsurowszych środowiskach na Ziemi. Zespół uczonych z Uniwersytetu w Wirginii odkrył wirusa, który może zmieniać swój kształt. Zazwyczaj przypomina cytrynę lub wrzeciono, ale w odpowiednich okolicznościach, może wyrastać mu coś na kształt ogona. Struktura ta może wyjaśniać, w jaki sposób starożytne wirusy podobne do pręcików, dały początek wszystkim innym współczesnym patogenom o wrzecionowatym kształcie.
- Możemy teraz zrozumieć nową zasadę, w jaki sposób białka mogą tworzyć otoczkę, która pakuje DNA w wirusie. Ma to wpływ nie tylko na zrozumienie ewolucji niektórych wirusów, ale potencjalnie może być wykorzystane w nowych sposobach dostarczania wszystkiego, od leków po szczepionki - powiedział Edward H. Egelman z UVA School of Medicine, główny autor pracy.
Wirus badany przez Egelmana to Sulfolobus monocaudavirus 1 (SMV1) - ma białkową powłokę otaczającą DNA o kształcie wrzeciona lub cytryny. Przez prawie 20 lat pozostawało zagadką, w jaki sposób tak wiele kopii tego samego białka może się łączyć, tworząc niezwykły kształt
Naukowcy ujawnili dziwne właściwości SMV1, wykorzystując zaawansowaną mikroskopię krioelektronową i zaawansowane przetwarzanie obrazu. Odkryli, że SMV1 zawiera pasma białek, które ślizgają się i przesuwają między sobą. To one nadają wirusowi niezwykłą zdolność do zmiany kształtów.
Wirus stanowi ogromne zagrożenie dla organizmów jednokomórkowych, które infekuje. Po zakażeniu organizmy gospodarzy zamieniają się w gigantyczne fabryki produkujące coraz więcej wirusa. Komórki gospodarza powiększają się nawet 20-krotnie, zanim wybuchnie nowa armia wirusów.
Zespół Egelmana doszedł do wniosku, że dzisiejsze wirusy o kształcie wrzecion lub cytryn prawdopodobnie wyewoluowały od starożytnych przodków o cylindrycznym kształcie. Tamte patogeny mogły zawierać tylko ograniczoną ilość DNA, a "tłuste" właściwości, które pozwalają SMV1 zmieniać kształt, umożliwiłyby wirusom przodkom upakowanie większej ilości materiału genetycznego - co z ewolucyjnego punktu widzenia jest przydatną cechą wirusów.
- Wirusy mogą stanowić ogromne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, co widać na przykładzie pandemii COVID-19. Dlatego tak ważne jest, abyśmy lepiej zrozumieli, w jaki sposób wirusy ewoluowały. Ale możemy również uczyć się od wirusów i tworzyć nowe technologie w oparciu o zasady, które można znaleźć w tych bardzo prostych strukturach - podsumował Egelman.
