Новая модель подчёркивает важность размера вируса для репликации SARS-CoV-2
Исследователи продолжают изучать SARS-CoV-2, чтобы лучше подготовиться к будущим пандемиям. Доцент Университета Британской Колумбии Маттиа Бакка, специалист в области микромеханики, разработал простую механическую модель репликации вирусов внутри клетки.
В статье, опубликованной в Journal of The Royal Society Interface, Бакка предполагает, что механизм репликации оболочечных вирусов (коронавирусы, ВИЧ, грипп, гепатит) благоприятствует частицам определённого размера.
Как происходит репликация:
- Вирус проникает в клетку и создаёт множество своих копий.
- Копии собираются в ядра, вокруг которых начинает оборачиваться клеточная мембрана, образуя выпячивания (почки) на поверхности клетки.
- Эти почки отшнуровываются, становясь новыми вирусными частицами, готовыми инфицировать другие клетки.
Ключевую роль играют спайк-белки на поверхности клетки. Они изгибают клеточную мембрану в округлую форму, способствуя формированию почек. Эта кривизна в конечном итоге контролирует оптимальный размер вируса.
Частицы, которые слишком малы или слишком велики по сравнению с оптимумом, сталкиваются с гораздо более высоким энергетическим барьером для репликации. Их репликация занимает намного больше времени, а в некоторых случаях не происходит вовсе.
Для большинства вирусов «зона Златовласки» (оптимальный размер) составляет от 60 до 100 нм в диаметре.
Эта теория также может частично объяснять, почему одни вирусы заразнее других. Поскольку репликация обычно занимает около 10 минут, а процесс заражения — менее минуты, эффективность репликации оказывает более чем 10-кратное влияние на жизненный цикл вируса по сравнению с эффективностью заражения.
В дальнейшем Бакка и его коллеги планируют продолжить изучение клеточных мембран и вирусов, чтобы лучше понять эволюцию вирусов и разработать новые методы терапии рака.