486.95
+0.14
513.34
-3.7
8.4
-0.03
-2
Погода в Ереване
Рус
Биологи сфотографировали процесс заражения клетки частицами ВИЧ
09:39
15 Мая 2012

Французские микробиологи разработали новую методику микроскопии, которая позволяет рассматривать отдельные вирусные частицы без нарушения жизнедеятельности инфицированных ими клеток, и использовали ее для изучения процесса заражения клетки ВИЧ, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

На сегодняшний день существует несколько видов микроскопов, позволяющих наблюдать и изучать устройство объектов микромира. Первые оптические микроскопы появились в конце 16 века и на несколько столетий стали основным инструментом биологов, изучающих живые организмы. Их разрешающая способность ограничена половиной длины самой короткой волны видимого света - примерно 200-300 нанометров. Этот предел препятствует изучению внутриклеточных процессов, так как большинство электронных микроскопов не способно работать с живыми клетками, передает РИА Новости.

"ПОДСВЕТКА" ВИРУСА

Группа биологов под руководством Кристофа Циммера (Christophe Zimmer) из Института Пастера в Париже (Франция) преодолела это ограничение с помощью комбинации специальных меток из четырех аминокислот и молекул флуоресцирующих углеводов, свечение которых считывается специальным фотолокализующим микроскопом (PALM).

Методика группы Циммера работает следующим образом. В геном изучаемой клетки или вируса вставляются короткие последовательности нуклеотидов, заставляющие ее вставлять в некоторые белки "хвосты"-метки из четырех аминокислот. Они не мешают жизнедеятельности, но при этом служат "якорем" для молекул флуоресцентного вещества, которое вводится в клетку или в питательную среду перед экспериментом.

При наблюдении за клеткой PALM-микроскоп облучает ее короткими лазерными импульсами, которые включают и выключают случайное число молекул светящегося пигмента. Светочувствительные датчики фиксируют вылетевшие из клетки фотоны и специальный алгоритм "собирает" сверхчеткое изображение клетки по нескольким тысячам вспышек, которые были вызваны облучением лазера.

Циммер и его коллеги адаптировали эту методику для наблюдения за ВИЧ, добавив аминокислотные метки в молекулы интегразы - специального фермента, "вставляющего" ДНК вируса в хромосому его жертвы. Каждая вирусная частица содержит от 100 до 200 копий этого белка, что увеличивает шансы на обнаружение каждого вируса в момент заражения клетки.

Биологи подготовили раствор из частично собранных и полноценных частиц ВИЧ с вставленными аминокислотными метками и попытались рассмотреть их при помощи PALM-микроскопа. Методика оказалась вполне успешной - ученые смогли увидеть как небольшие шарики полусобранных вирусов диаметром в 50 нанометров, так и продолговатые конусы полных частиц ВИЧ длиной в 112 нанометров.

ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Затем ученые приступили к наблюдению за частицами вируса в живой клетке. Для этого они вырастили небольшое количество помеченных "конусов" ВИЧ, заразили ими несколько иммунных клеток и наблюдали за этим процессом при помощи фотолокализующего микроскопа. За это время биологам удалось зафиксировать хронику заражения клетки и изучить этот процесс в динамике.--0--

Как и ожидалось, большинство частиц ВИЧ было сконцентрировано в районе оболочки ядра клетки - основной цели молекул интегразы и всего вируса в целом. По расчетам биологов, им удалось достичь разрешения в 30 нанометров, что в несколько раз лучше, чем разрешение лучших оптических микроскопов.

Высокая разрешающая способность микроскопа позволила Циммеру и его коллегам проверить, сбрасывает ли вирус свою защитную оболочку - капсид - сразу после проникновения в клетку или же только при прикреплении к ядру. Многочасовые наблюдения за состоянием вирусов показали, что вирус сохраняет капсид до тех пор, пока он не достигнет ядра своей жертвы.
Исследователи полагают, что их методика и результаты наблюдений помогут разработать эффективные методы борьбы с вирусом иммунодефицита человека и позволят лучше понимать процессы, протекающие внутри клеток.--0--

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
14:30
21 Февраля 2017
Ученые испытали новое обезболивающее из яда улиток
Яд маленьких улиток-конусов может быть использован для облегчения хронической боли, полагают американские ученые.
20:34
20 Февраля 2017
Как испанцы уничтожили цивилизацию ацтеков - новая версия
Цивилизация ацтеков погибла после прихода испанских конкистадоров, но армия из нескольких сотен солдат не могла уничтожить 25-миллионное население великой империи. Ученые предложили новое объяснение этой загадке.
17:03
17 Февраля 2017
Геологи обнаружили восьмой континент Земли
Площадь нового континента занимает порядка пяти миллионов квадратных километров
20:30
16 Февраля 2017
Ученые спрогнозировали катастрофическое землетрясение в США
Ученые провели компьютерное моделирование, чтобы определить точную форму разлома
22:28
12 Февраля 2017
Ужин на сон грядущий: Топ-5 полезных и вредных для хорошего сна продуктов
Некоторые продукты полезно есть перед сном, а вот от других стоит отказаться
20:17
12 Февраля 2017
Искусственный интеллект vs человек: угроза или помощник?
Уже сейчас раздаются призывы обдумать этические принципы разработки искусственного интеллекта, удостоверившись в том, что искусственный интеллект развивается в безопасном для людей направлении
19:46
12 Февраля 2017
Ученые рассказали, какой продукт наиболее полезен для сердца
Продукт отличается максимальным уровнем содержания полиненасыщенных жирных кислот, необходимых для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний
21:22
11 Февраля 2017
Геофизики выявили причины последнего массового вымирания
Канадские и американские геофизики выявили новые подробности последнего великого вымирания
20:47
10 Февраля 2017
Ученые исследуют крики орангутанов для изучения эволюции языка
Ученые пришли к выводу, что звуки, которые издают орангутаны - один из наиболее близких к человеку вид человекообразных обезьян - могут пролить свет на происхождение языка.
21:11
09 Февраля 2017
На YouTube обнаружена "крупнейшая ошибка в истории"
На видеохостинге YouTube создали странный защитный механизм
20:35
09 Февраля 2017
Астрофизики вблизи Млечного Пути обнаружили "галактический мост" длиной 43 тыс. световых лет
Британские, итальянские и австралийские астрономы обнаружили "галактический мост", соединяющий два крупнейших спутника Млечного Пути
11:30
09 Февраля 2017
Геологи назвали сроки наступления кислородной катастрофы на Земле
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.