בשבוע שעבר הוכיחו מדענים כי האלקטרונים הם עגולים - תגלית שהשליכה פיזיקאים לסחרור. כעת, מדענים אחרים עלולים להיות מודאגים באותה מידה לשמוע שההפך הוא הנכון לגבי נושא עגול אחר שנמצא בספק: וירוסים כדוריים. מתברר שהם אינם עגולים כמו שכולם חשבו, כך עולה ממחקר חדש.
על-פי המחקר, ממצאים את תחושותיהם של חובבי הכדור המאוכזבים, יכולים למלא תפקיד חשוב בתחום הוויראולוגיה: הם עלולים להשפיע על אופן המחקר של נגיפים ועלולים להשפיע על אסטרטגיות המשמשות לטיפול במחלות נגיפיות.
סוגים מסוימים של וירוסים הם איקוסאהדרלה, או דו צדדית. מאז שנות החמישים נתפסו בנגיפים אלה כספריים סימטריים, כאשר 20 פנים משולשות התפזרו באופן שווה באופן ריכוזי על פני השטח שלהם.
הגיאומטריה הנחשבת ארוכת השנים של נגיפים אלו עוצבה על ידי הבנתם של המדענים כיצד שכפול החלבונים, מה שרמז כי נגיפים בנויים מעותקים רבים זהים של אותו מבנה חלבון, אמר מחבר המחקר מייקל רוסמן, פרופסור במחלקה לביולוגיה. מדעים באוניברסיטת פרדו באינדיאנה. כל העותקים הזהים הללו יתכנסו אפוא ליצירת צורה סימטרית.
אכן, בדיקת נגיפים כדוריים תחת המיקרוסקופ מאז שנות החמישים חיזקה את הרעיון של הסימטריה שלהם. עם זאת, התברר שמדענים לא רואים את כל התמונה.
לכן, זה הפתיע גדול כאשר רוסמן ועמיתיו גילו שהפלייבירוסים - סוג שכולל את זיקה ודנגה - הם לא סימטריים, הסביר.
"מכיוון שבמשך עשרות שנים רבות כל מחקרי הנגיפים הניחו סימטריה, לא הסתכלנו על וירוסים בזהירות מספקת. היינו מניחים הנחות שגוברות את הווריאציות הללו," אמר רוסמן ל- Live Science.
משטח חתחתים
במחקר החדש, שפורסם באינטרנט ב -22 באוקטובר בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, השתמשו רוסמן ועמיתיו במיקרוסקופיה קריו-אלקטרונית, או cryo-EM, כדי לייצר מודלים תלת-ממדיים ברזולוציה גבוהה של נגיף פלביוס. על ידי קירור דגימות לטמפרטורות קיצוניות, cryo-EM חושף פרטים על נגיפים ברמה האטומית.
מכיוון שנחשבו שנגיפים כדוריים הם תחומים מושלמים, בדרך כלל הושלמה גישה זו בטכניקת עיבוד המכונה דרישת סימטריה, מה שיצר מודל סימטרי מהנתונים, כך מדווחים המדענים.
לצורך המחקר החדש השמיטו החוקרים את הצעד האחרון. הם בדקו נגיפי קונג'ין בשלים ובוגרים (סוג משנה של נגיף הנילוס המערבי), ובשתי הצורות הם מצאו בליטות שבלטו בצד אחד של הנגיף. במילים אחרות, סימטריה להתראות.
בליטות אלה קורמות עור וגידים כאשר נגיף צעיר מניץ נגיף אחר בתוך תא מארח, כך עולה מהמחקר. בעוד חלבונים בממברנה החיצונית של הנגיף מתערבלים בכדי לסגור את הפתח, הם יוצרים צורה שאינה מושלמת כמו שאר היבטי הפנים של פני הנגיף, אמר מחבר המחקר ריצ'רד קון, גם הוא פרופסור במחלקה לביולוגיה של פרדו. מדעים.
"הצוואר של החלקיק הניצב הזה מתעצם מאוד כשהוא נצבץ, והקליפה המקיפה מתחילה להכות זה בזה," אמר קון בהצהרה. "אנו חושבים שהם אולי לא יתפסו את המספר הנכון של חלבונים בכדי ליצור איקוסדרון. התוצאה היא חלקיק שיש בו עיוות מצד אחד."
המדענים גם גילו כי נגיפים לא בשלים מיקמו באופן לא סדיר נוקלאוקפסידים, או מבני ליבה. במחקר, החוקרים כתבו במחקר כי בנגיפים צעירים, הליבה הייתה קרובה יותר לאחד הצדדים של הקליפה החיצונית, אם כי היא התמקמה מחדש במרכז הנגיף.
אי-סדרים מחודשים אלה, ככל הנראה, מציעים תובנות כיצד וירוסים חדשים מתאספים ככל שהם גדלים בתא נגוע, וחשיפת תכונות אלה וכיצד הם עובדים יכולים להציע לחוקרים יעדים חדשים לטיפולים אנטי-ויראליים, אמר רוסמן.
"כל אנטי-ויראלי פועל על ידי הפרעה למהלך התקין של מחזור חיי הנגיף - דרך אחת להפריע לו היא עצירת ההרכבה הראשונית של הנגיף," אמר.
