Элина Маслова

Немецкие ученые изучают структуру вируса Sars-CoV-2 с помощью 3D-моделирования

Немецкие ученые изучают структуру вируса Sars-CoV-2 с помощью 3D-моделирования
Изображение взято с: pixabay.com
Немецкие ученые изучают структуру вируса Sars-CoV-2 с помощью 3D-моделирования. Молекулярная расшифровка коронавируса поможет в поиске активных для борьбы с патогеном ингредиентов.
Структурный биолог из Вюрцбурга, Андреа Торн с самого начала пандемии пытается расшифровать отдельные белковые составляющие Sars-CoV-2. Это необходимо для того, чтобы разработчики вакцин и лекарств по всему миру смогли найти средства защиты, пишет Berliner Zeitung. В интервью изданию специалист сказала, что благодаря точному пониманию структуры молекул коронавируса и наличию их моделей можно узнать, как работает вирус. К примеру, если он захватывает человеческую клетку и заставляет ее производить больше вирусов, тогда каждый шаг был сделан из белковой молекулы. Следовательно, отключение этих белковых молекул означает остановку инфекции.

Как выглядит Sars-CoV-2?


Коронавирус не совсем круглый. Это похоже на мыльный пузырь в постоянном движении. Внешний слой тонкий, мягкий и состоит из жирных кислот, которые химически похожи на мыло. Таким образом, мыло может полностью растворить оболочку вируса - при условии, что руки мыть достаточно долго. Внешний слой покрыт так называемыми шипами, которые позволяют вирусу проникать, например, в клетки легких. Но то, что многие называют вирусом - на самом деле это всего лишь "вид транспорта", "вирион". Внутри он несет генетический материал для 28 белковых молекул, большинство из которых сначала встроены в клетку-хозяина, чтобы превратить ее в объект по производству вирусов.

Многие полагают, что вирусы нельзя сделать видимыми. Они могут даже не осознавать, что цветные изображения, показанные в средствах массовой информации, являются изображениями вируса. Вирус и его опасность не видны. "Люди не видят многих погибших, не видят полностью перегруженные реанимационные отделения, потому что есть запрет на посещения. Это также одна из причин, по которой мы также создали и распечатали 3D-модель вируса, чтобы сделать опасность более ощутимой", - отметила биолог.

Как расшифровать молекулярные структуры


Специалисты измеряют не весь вирус, а лишь его отдельные молекулы. Целью структурных биологов является поиск одного из 28 различных белков, составляющих Sars-CoV-2. Ещё одно задание - кристаллизовать яичный белок. Кристаллы имеют размер десятых долей миллиметра и состоят из тысяч идентичных белковых молекул. Затем этот кристалл измеряется с помощью рентгеновских лучей на так называемом синхротроне, ускорителе частиц, таком как Bessy II в Берлине. Эти данные также позволяют построить трехмерную модель молекулы, из которой изготовлен кристалл.

В рамках исследования проверяются и улучшаются созданные на основе полученных измерений модели. Члены команды Андреа Торн следят за каждым атомом, изображенном на 3D-мониторе. Размножение бактерии может занять от 1 до 36 месяцев с очисткой, пока она не сработает. Яичный белок кристаллизуется от 1 до 24 месяцев. Измерение в синхротроне занимает около трех минут. Сбор данных и сборка конструкций с помощью специальных очков занимает от недели до четырех месяцев, объяснила эксперт.

На сегодняшний день ученые измерили 17 из 28 молекул вируса. Пока структур не так много - определение занимает несколько недель или месяцев - но эти структуры можно легко смоделировать на компьютере, поскольку изменяются только несколько из тысячи атомов в молекуле. После пандемии количество исследований значительно сократилось и их больше не финансировали. Структурный биолог считает: если бы исследования Sars-CoV-2 проводились постоянно, ученые имели бы больше знаний о коронавирусе. Это было бы огромным преимуществом и позволило лучше подготовиться к следующей пандемии.
Источник: www.berliner-zeitung.de

Подписывайтесь:




Добавить комментарий