Zabijácké viry v akčním videu

Kombinací nejmodernějších zobrazovacích technik a nanotechnologií se společnému týmu vědců z Purdue univerzity v USA a Institutu bioorganické chemie v Moskvě podařilo prostřednictvím umělých virů analyzovat mechaniku, která dovoluje některým virům napadnout buňky tak, že provrtají jejich vnější blány a stráví jejich buněčné stěny. Tak se podařilo vypracovat podrobný scénář virového útoku a zobrazit jej formou videa.Kombinací nejmodernějších zobrazovacích technik a nanotechnologií se společnému týmu vědců z Purdue univerzity v USA a Institutu bioorganické chemie v Moskvě podařilo prostřednictvím umělých virů analyzovat mechaniku, která dovoluje některým virům napadnout buňky tak, že provrtají jejich vnější blány a stráví jejich buněčné stěny. Tak se podařilo vypracovat podrobný scénář virového útoku a zobrazit jej formou videa.

Výsledky výzkumu mají dvojí význam. V první řadě ukazují na dokonale akčním videu celý proces napadení buňky pomocí umělých nanovirů při útoku, který je téměř totožný s virovou infekcí lidských buněk a dále snímky poskytly nanotechnologickým odborníkům a genetikům návody, jak v budoucnosti geneticky ovlivnit tento proces, či jej zastavit pomocí miniaturních nanorobotů – obránců buněk proti napadení virem. Kouzelní miniaturní stroječky, simulované zatím v počítačích, jsou dokonalým modelem pro ně dokonalým modelem.

Kombinace dvou biofyzikálních metod
Simulaci virového útoku předcházel dlouhý výzkum chování  a struktury bakteriofágu T4, který napadá známý patogen Escherichia coli. E.coli může způsobit jak otravný proces v organismu, tak dodává základní vlastnosti lidským střevům a trávicímu procesu. Studium chování virů by mělo v budoucnu napomoci vědcům při vývoji strategie, jak bojovat proti smrtelným bakteriálním infekcím.
Při simulaci kombinovali vědci rentgenové krystalografické údaje, které umožňují trojrozměrné zobrazení s kryo-elektronovou mikroskopií, která podrobně ukáže jak se bílkoviny ve viru T4 během buněčné nákazy přeskupují. Kryo-elektronová mikroskopie je podobná běžné elektronové mikroskopii s tím rozdílem, že vzorky jsou nejprve zmraženy, aby se snížily škody ozařováním a zlepšila se ostrost obrazů. Tisíce snímků viru pořízených z různých směrů se seskupily do trojdimenziálního obrazu, ve kterém jsou rozeznatelné i vzdálenosti mezi jednotlivými atomy. Konečným výsledkem byl model procesu, jak bakteriofág T4 nakazí buňku.

Bič na zákeřné viry
Vědeckému týmu se podařilo analyzovat vztahy mezi bílkovinami a zároveň změny, které probíhají během nákazy. Celý výzkum je však jen částí mnohem rozsáhlejší činnosti, zaměřené na poznání celého komplexu virových nákaz, zjištění rozdílů mezi chováním jednotlivých virů při útoku a zejména na adaptabilitu různých typů virů.
„Tato práce nám otevírá dveře k dalším aplikacím kombinovaných technik, jakých jsme použili při spojení krystalografie a elektronové mikroskopie,“ říká Michael Rossmannn z Purdue University. Vědci se shodují v názoru, že tento výzkum je jedním z důležitých kroků i v oblasti mezinárodní spolupráce, kdy se spojily zahraniční týmy vynikajících odborníků při výzkumu, který povede k obrovskému skoku v medicíně. „Je fascinující sledovat v atomovém měřítku, jak bakteriofág proráží bakteriální buněčnou stěnu. Dostáváme tak do rukou možnost, jakou použít strategii v boji proti patogenním mikrobům, zejména těm, které jsou odolné proti současným antibiotikům. ,“ řekl o práci týmu ředitel oddělení mikrobiální genetiky při Národní vědecké nadaci USA (NSF).

Dravec v říší bakterií
Podobným výzkumem, i když z jiného pohledu, se zabývají vědci z Institutu Maxe Placka v německém Mnichově. Tam se soustředili na dosud tajemnou molekulární skladbu dravé bakterie Bdellovibrio bacteriovorus, která s chutí napadá a požírá jiné bakterie. Týmu genetiků se podařilo odhalit životní cyklus těchto všudypřítomných bakterií. Zjistili, že nečekaně velký genom B. bacteriovorus nenese žádné známky toho, že by se na něj přenesly geny jeho kořisti, i když se značnou část své existence vyvíjí v jiném organismu, jiné hostitelské bakterii. I tento výzkum by měl přispět k poznání procesů, probíhajících při napadání buněk infekcemi a nalezení optimálních forem obrany.

Více se dozvíte:
http://News.uns.purdue.edu/UNS/html4ever/2004
http://bilbo.bio.purdue.edu/~viruswww/Rossmann_home/movies.shtml

Rubriky:  Zajímavosti
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Tajemství, pokusy, objasněné záhady? Pražská Noc vědců bude plná překvapení.

Tajemství, pokusy, objasněné záhady?...

Už od roku 2005 se z podnětu Evropské komise koná Noc vědců. Letos se uskuteční...
Rekordní jízdu na kole drží žena

Rekordní jízdu na kole drží žena

Aktuálně má nejvyšší dosažená rychlost na kole hodnotu 296 kilometrů v hodině a...
Zvířata používají kompasový smysl

Zvířata používají kompasový smysl

Schopnost vnímat magnetické pole Země se i díky českým vědcům podařilo...
Mobilní aplikace LungScreen pomáhá odhalit rakovinu plic

Mobilní aplikace LungScreen...

Na začátku týdne byla na tiskové konferenci představena mobilní...
SpaceX plánuje v roce 2023 vyslat lidi na oblet Měsíce

SpaceX plánuje v roce 2023 vyslat...

Elon Musk informoval média, že by chtěl v roce 2023 vyslat na...
Zastoupení žen v české vědě patří mezi nejhorší v Evropě

Zastoupení žen v české vědě patří...

Národní kontaktní centrum – gender a věda Sociologického ústavu AV...
Amazonský prales skrývá neznámé kultury

Amazonský prales skrývá neznámé...

Od počátku epochy objevitelských cest uplynulo přes půl tisíciletí. Za tu...
Představení konceptu Vision iNext od BMW se uskutečnilo netradičně na palubě letadla

Představení konceptu Vision iNext od...

O autonomních automobilech píšeme pravidelně. Ve světě motorismu je...
Největší extrémy, které vydrží lidské tělo

Největší extrémy, které vydrží...

Zajímá vás, co všechno dokáže vydržet lidské tělo? Neuvěřitelné věci! Kde...
Čeští vědci udávají světu směr v mikroskopickém zkoumání rostlin

Čeští vědci udávají světu směr v...

Vědci z olomouckého Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH)...

Nenechte si ujít další zajímavé články

10 anglických slovíček, která vyslovujeme špatně

10 anglických slovíček, která...

Určitě jste se někdy setkali s tím, aby vám někdo řekl,...
Britové svému králi přezdívali Edward Svůdník

Britové svému králi přezdívali...

„Ach Bertie! To je bohužel příliš smutné téma, než abych o něm chtěla...
Tropy, netropy, mokřady bují životem

Tropy, netropy, mokřady bují...

Zatímco většina Česka byla v létě spálená sluncem, ptačí park České společnosti...
Pradávný netopýr se nebál chodit po zemi!

Pradávný netopýr se nebál chodit...

Netopýři jsou v mnoha ohledech zvláštní živočichové. Ač savci, tak se nejlépe...
2 starověcí atleti: Propagovali nahotu a matematiku?

2 starověcí atleti: Propagovali...

I v nevelké, ale významné obci Megara v Korintské šíji (spojnice peloponéského...
Čína chystá park pro pandy o rozloze třetiny ČR!

Čína chystá park pro pandy o...

Jen málo zvířat se může chlubit takovou celosvětovou popularitou jako panda...
Popral se italský král se kvůli svatbě s premiérem?

Popral se italský král se kvůli...

Dobré jídlo, pití a krásné ženy. To jsou životní záliby prvního krále...
Jak by se nám žilo, kdyby se Země přestala otáčet?

Jak by se nám žilo, kdyby se Země...

„A přece se točí…,“ měl podle legendy zašeptat před inkvizičním...
Nebeský překážkář Dwain Weston: Kariéru i život utne náraz do mostu!

Nebeský překážkář Dwain Weston:...

Žádná překážka není dost velká, aby před ní Dwain Weston...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.