В течение последнего года исследователи обратились к криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ), чтобы улучшить понимание вируса SARS-CoV-2, как это делали с другими опасными вирусами, такими как Зика, Эбола и вирус иммунодефицита человека. Криоэлектронные микроскопы производства компании Thermo Scientific, включая Krios Cryo-TEM, были использованы при проведении прорывных исследований относительно природы и поведения коронавируса, как недавно опубликованные группой исследователей из Гейдельбергского университета.

Исследования коронавируса, поддерживаемые мощной визуализацией

В 2020 году эта научная группа имела целью понять, как вирус изменяет зараженные клетки для достижения эффективного размножения, и сделала значительный прогресс, характеризуя репликацию SARS-CoV-2 внутри клеток-хозяев.

Используя криоэлектронную томографию (крио-ЭТ), технику криоэлектронной микроскопии, которая обеспечивает трехмерные изображения молекулярных структур с нанометровым разрешением, исследователи обнаружили, как SARS-CoV-2 изменяет клеточные мембраны и органеллы зараженных клеток, что является критически важным для эффективной репликации.

Сочетая криоэлектронную томографию с программой Thermo Scientific Amira, команда исследователей Гейдельбергского университета смогла сделать трехмерную клеточную среду и визуализировать отдельные частицы вируса SARS-CoV-2 и детали мест скопления вируса. (Фото результатов исследования коронавируса предоставлено Гейдельбергским университетом)

Исследователи провели молекулярный анализ вирусной РНК и отдельные этапы репликации вируса, чтобы получить беспрецедентные детали сетки, состоящий из двухцепочечной РНК внутри двомембранних везикул.

Криоэлектронная томография инфицированных клеток

Используя in situ крио-ET для визуализации 200-нанометровых тонких слоев зараженных вирусом клеток, исследователи обнаружили, как вирусная РНК создает необходимые факторы для ее репликации, позволяя ей быстро размножаться и, возможно, даже защищать себя от атак иммунной системы. Используя приборы Thermo Scientific Krios Cryo-TEM и Aquilos Cryo-FIB в сочетании с программным обеспечением Thermo Scientific Amira, они создали трехмерную клеточную среду, одновременно визуализируя отдельные частицы вируса и детали мест скопления вируса.

Эти открытия построены на предыдущем опыте команды по изучению вирусных инфекций, таких как грипп А и Эбола. «Благодаря нашему опыту в области криоэлектронной томографии, замечательным микроскопам в университетском городке Гейдельбергского университета и окружающей среде в Центре интегративных исследований инфекционных болезней мы смогли начать детальные молекулярные исследования зараженных SARS-CoV-2 клеток непосредственно в начале пандемии коронавируса», – сказал исследователь Гейдельбергского университетской больницы д-р Петр Чланда.

Следующим шагом группы в исследовании коронавируса является выявление, какие белки участвуют в формировании двойных мембранных структур. Характеристика цикла репликации SARS-CoV-2 внутри клетки хозяина является ключевым для разработки лекарств, которые ограничивают их размножения – и исследователи Гейдельбергского университета сделали большой шаг к этой цели.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: