Ученые из Хельсинкского университета, работающие в сотрудничестве с Оксфордским университетом, впервые расшифровали, как геном вируса конденсируется внутри капсида вируса.
«Мотивация исследования заключалась в том, чтобы расширить наше базовое понимание репликации вируса, но в долгосрочной перспективе это может способствовать борьбе с вирусными заболеваниями», - говорит директор проекта, доцент Юха Хуисконен из Хельсинкский институт наук о жизни HiLIFE.
Прорывные результаты были достигнуты с помощью криогенной электронной микроскопии, метода, который в последние годы произвел революцию в структурной биологии - области биологии, целью которой является понимание того, как молекулы жизни работают на атомном уровне.
Используя мощные электронные микроскопы, команда сделала десятки тысяч изображений высокоочищенных вирусов. Затем изображения были объединены в трехмерные модели, что позволило ученым не только увидеть белки, составляющие оболочку вируса, но и впервые проследить геном нуклеиновой кислоты внутри белковой оболочки. Было замечено, что геном образует жидкий кристалл, высококонденсированное и упорядоченное состояние материи, которое все еще находится в жидком состоянии.
«Степень конденсации поразительна. Чтобы проиллюстрировать, если бы вирус был размером с мяч для упражнений, а геном вируса представлял собой толстую манильскую веревку, внутри мяча было бы набито почти 70 метров такой веревки», Хуисконен говорит.
Текучесть генома может потребоваться для обеспечения экспрессии вирусных генов в пределах вирусного капсида, но остается открытым вопрос, как вирусный геном не запутывается в этом процессе. В последующем исследовании команда намерена ответить именно на этот вопрос.
«Вирусные частицы - это молекулярные машины, которые можно включить, дав им нужные химические соединения», - объясняет Минна Поранен, преподаватель факультета биологических наук и наук об окружающей среде Хельсинкского университета.
«Когда вирусы выполняют свою работу, их можно наблюдать в разных состояниях. Таким образом, мы можем лучше понять, как функционируют эти удивительные наномашины», - добавляет Хуисконен.