Учёные разработали новый метод визуализации внутренней структуры вирусов
Исследователи из Национального института артрита, скелетно-мышечных и кожных заболеваний (NIAMS, NIH) разработали новый способ визуализации структур внутри вирусов, которые ранее было невозможно чётко рассмотреть. Результаты опубликованы в выпуске Science от 13 января.
Криоэлектронная микроскопия (cryo-EM) позволяет получать изображения очень мелких частиц, например, структур на поверхности вирусов. Однако до сих пор учёные не могли чётко визуализировать внутренние структуры вирусов из-за использования радиации для их съёмки.
Проблема радиационного повреждения: При низких дозах радиации внутренние структуры не видны, а высокие дозы повреждают вирус, разрушая те самые структуры, которые нужно рассмотреть.
Решение: Совместно с группой доктора Линдси Блэк из Медицинской школы Университета Мэриленда исследователи превратили проблему радиационного повреждения в преимущество. Они учли, что белки внутри вируса более чувствительны к повреждению, чем ДНК.
Метод bubblegram imaging:
- Сначала использовались низкие дозы радиации для записи изображений, на которых внутренняя структура вируса была невидима.
- Затем применялись высокие дозы радиации, при которых внутренняя структура становилась видна как "цилиндр из пузырьков" (bubbles).
- Несмотря на повреждение внутренней структуры, команда смогла наложить изображения с помощью трёхмерной компьютерной реконструкции и в итоге чётко визуализировать вирусную структуру.
Перспективы применения:
- Лучшее понимание внутреннего устройства вирусов для разработки новых методов терапии.
- Визуализация взаимодействий белков с ДНК в клетках человека.
- Возможность визуализировать различия между раковыми и нераковыми клетками.
По словам ведущего автора доктора Аласдейра Стивена, эта новая процедура cryo-EM делает ранее невидимые белки видимыми и обеспечит новое понимание клеточной биологии.