Recentemente Rivelato Struttura virale suggerisce un Continuum nell'evoluzione del virus

Giugno 10, 2016 Admin Salute 0 4
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PHILADELPHIA - Un team internazionale di scienziati guidati da ricercatori dell'Istituto Wistar ha combinato due diverse tecniche di imaging per scoprire il quadro a livello molecolare di un batteriofago comuni, un virus che infetta i batteri. I risultati, riportati nel numero di ottobre di Biologia natura strutturale, suggeriscono che i virus hanno sviluppato un continuum di strategie architettoniche progressivamente più complesse per far fronte con la loro dimensione crescente come si sono evoluti. Un'immagine dallo studio è anche sulla copertina della rivista.

I nuovi risultati possono aprire un nuovo approccio alle terapie in via di sviluppo per alcune infezioni difficili da trattare. Il batteriofago studiato, chiamato PRD1, infetta i ceppi resistenti agli antibiotici dei batteri E. coli, compresi i ceppi responsabili per decine di migliaia di casi di intossicazione alimentare negli Stati Uniti ogni anno. La profonda conoscenza della struttura di PRD1 fornito da questo studio potrebbe aiutare gli scienziati a sviluppare un trattamento per E. coli infezioni che coinvolgono PRD1.

I dettagli strutturali dimostrare che il batteriofago ha somiglianze con i virus più piccolo di se stesso, semplici animali e vegetali virus i cui strati esterni sono formati da proteine ​​tenute insieme da collegate "braccia". Inoltre, tuttavia, si utilizza anche piccole proteine ​​"collante" per cementare proteine ​​più grandi insieme. Questa caratteristica lo rende più simile al adenovirus umani, i virus più grandi e più complessi che infettano il tratto respiratorio e causare altre malattie. Nel loro insieme, queste caratteristiche collocano la batteriofago in un punto intermedio sulla albero evolutivo virale e contribuire a illuminare il percorso evolutivo globale adottato da famiglie di virus.




Le nuove immagini mostrano non solo il cappotto esterno del batteriofago, ma rivelano anche i dettagli della sua membrana interna, un doppio strato di grasso poco comprensibile sotto il cappotto che forma una barriera protettiva attorno al materiale genetico, o DNA.

"Siamo stati incuriositi dai parallelismi tra PRD1 e adenovirus da quando abbiamo scoperto somiglianze nella loro struttura complessiva in studi precedenti", dice il biologo strutturale Roger M. Burnett, Ph.D., professore presso l'Istituto Wistar e senior autore sulla Natura studio Biologia Strutturale. "I nostri risultati rivelano che PRD1 ha anche analogie con i virus più semplici e rafforzare l'idea che ci sia un continuum di architetture virali funzionano attraverso virus che infettano tali host diversi come batteri, piante e animali, compresi gli esseri umani. Un apprezzamento di questi parallelismi è importante , come i risultati in un sistema virale possono fornire informazioni preziose in un altro. Abbiamo anche imparato di più su membrane, che sono molto difficili da studiare con tecniche convenzionali, e vedere ora come possono essere coinvolti nel confezionamento DNA virale. "

Le due tecniche di imaging utilizzate dai ricercatori per analizzare la struttura di PRD1 sono microscopia elettronica e cristallografia a raggi X. Modellazione Computer stato usato per combinare le immagini di un'intera particella virale fornite dalla tecnica relativamente bassa risoluzione della microscopia elettronica con la struttura molecolare ad alta risoluzione della proteina capsidica ottenuto mediante cristallografia a raggi X. La risultante struttura "quasi-atomico" delle proteine ​​che formano l'involucro esterno del virus è stato poi strappato via da una sorta di "chirurgia" grafica per rivelare i dettagli delle altre molecole che formano l'interno virale.

### L'autore principale dello studio biologia natura strutturale è Carmen San Martin, Ph.D., membro del laboratorio di Burnett. Co-autori dello studio sono Juha T. Huiskonen, Jaana KH Bamford, Sarah J. Butcher e Dennis H. Bamford, dell'Università di Helsinki, Finlandia; e Stephen D. Fuller del Wellcome Trust Center, Università di Oxford, in Inghilterra.

Finanziamento per la ricerca è stato fornito dal Science Program Human Frontiers, la National Science Foundation, il National Institutes of Health, la Fannie E. Rippel Foundation, e l'Accademia di Finlandia.

Il Wistar Institute è un'istituzione biomedica no-profit indipendente di ricerca dedicato a scoprire le cause e le cure per le principali malattie, compreso il cancro, malattie cardiovascolari, malattie autoimmuni, e le malattie infettive. Fondata nel 1892 come la prima istituzione del suo genere nella nazione, il Wistar Institute di oggi è un Cancer Center National Cancer Institute-designato - uno dei soli otto focalizzata sulla ricerca di base. Wistar a scoperte hanno portato allo sviluppo di vaccini per malattie quali la rabbia e la rosolia, l'identificazione di geni associati con il seno, del polmone, e il cancro alla prostata, e lo sviluppo di anticorpi monoclonali e di altre tecnologie di ricerca di rilievo e strumenti.

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