Ученые разрабатывают новые методы визуализации для наблюдения за вирусом в действии

Ученые из Виргинского политехнического института Дебора Келли и Сара Макдональд получили грант Национальных институтов здравоохранения (NIH) на совместную работу по созданию новых технологий визуализации, которые позволят наблюдать за активностью ротавируса в реальном времени.

Цель исследования: увидеть процесс транскрипции (синтеза mRNA) в активных двухслойных частицах ротавируса с высоким разрешением.

Проблема традиционного метода: крио-электронная микроскопия (cryo-EM) позволяет получать высокодетализированные 3D-модели замороженных образцов, но "замораживает" и их функции. Существующие 3D-структуры активных частиц имеют низкое разрешение и не показывают деталей внутри вируса.

Ключевое открытие: предварительные изображения показали, что организованная, похожая на мяч для гольфа частица — это неактивная ("спящая") форма. Активный вирус выглядит как размытое пятно, и эта неупорядоченность внешней оболочки отражает активные процессы внутри.

Новый подход — жидкостная визуализация (liquid imaging):

• Ученые в сотрудничестве с Protochips Inc. разрабатывают метод наблюдения за молекулами в жидкой, почти естественной среде.
• Активные образцы вируса фиксируются на полупроводниковом чипе с помощью антител.
• Чип герметизируется, отделяя жидкость от вакуума электронного микроскопа, что позволяет вирусу продолжать функционировать.

Значение работы:

• Ротавирус вызывает более полумиллиона смертей детей ежегодно, в основном в развивающихся странах.
• Понимание динамики его работы на молекулярном уровне может привести к новым стратегиям борьбы с инфекцией.
• Исследование вносит вклад в развивающуюся область in situ молекулярной микроскопии, позволяя визуализировать биологические макромолекулы в нативной среде.