483.99
+0.93
563.46
+1.42
8.32
+0.02
+9
Погода в Ереване
Рус
Биологи сфотографировали процесс заражения клетки частицами ВИЧ
17:39
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
09:47
03 Ноября 2017
Секреты вечной молодости или как победить старение
Идея вечной молодости не отпускает человечество с незапамятных времен. Но что произойдет, если нам действительно удастся затормозить процессы старения?
20:47
02 Ноября 2017
Исследователи обнаружили внутри пирамиды Хеопса потайное помещение
По словам одного из участников международной археологической экспедиции, это первое крупное открытие с тех пор, как еще в XIX веке была определена структура внутренних помещений пирамиды
04:04
30 Октября 2017
Физики выявили основную причину взрывов смартфонов
Физики из Стэнфордского университета объяснили причину взрыва литий-ионных батарей, устанавливаемых в большинство современных смартфонов, планшетов и лэптопов
20:33
29 Октября 2017
Ученые идентифицировали виновника “самоубийств” более тысячи акул
Более тысячи “самоубийств” морских хищников зафиксировали в этом году
17:00
29 Октября 2017
Эксперты назвали топ-5 самых доступных автомобилей-беспилотников
Специалисты автомобильного рынка составили рейтинг самых доступных машин с функциями автономного вождения
19:16
28 Октября 2017
Робот София первым в мире получил гражданство и "подколол" Илона Маска (ВИДЕО)
В последний год София неоднократно появлялась в СМИ с заявлениями различной степени эпатажности
01:27
28 Октября 2017
Ученые назвали способ борьбы со старением
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Cell Metabolism
23:58
26 Октября 2017
Президент Армении назвал залог развития и экономического прогресса страны
В сфере информационных и телекоммуникационных технологий Армения движется вперед ускоренными темпами, заявил президент республики Серж Саргсян
05:12
25 Октября 2017
Необычайная находка: на дне Индийского океана обнаружен древнейший в своем роде артефакт
Артефакт нашли на "Эсмеральде", корабле в составе флотилии Васко да Гамы, обломки которого были обнаружены у побережья Омана
18:45
24 Октября 2017
Диссертация Хокинга "обвалила" сайт Кембриджского университета - Guardian
Сайт Кембриджского университета, на котором была бесплатно выложена докторская диссертация британского физика Стивена Хокинга, упал из-за слишком большого числа желающих ознакомиться с этой научной работой
05:03
24 Октября 2017
Ученые подтвердили пользу рецепта китайской медицины в борьбе с раком
Исследователи Института физиологии растений и экологии подтвердили полезные свойства использовавшегося на протяжении сотен лет рецепта традиционной китайской медицины
02:01
24 Октября 2017
Новорожденная спасет брата: в Армении впервые пройдет операция по трансплантации пуповинной крови
Операция по трансплантации пуповинной крови новорожденного впервые будет сделана в Армении