image Microscopique d’un Tupanvirus de particules, un type de virus géant (Crédit: Parent de Laboratoire à l’Université d’État du Michigan)
le Géant de virus, qui mesure environ 10 fois la taille d’un virus du rhume, de l’infiltrat de cellules et d’injecter de l’ADN par le biais d’un portail appelé « stargate ». Maintenant, détaillée, de nouvelles images ont révélé que les conditions de l’invite de la porte des étoiles pour ouvrir et conduire le virus à infecter.
les Virus, géant, ou sinon, manque la machinerie nécessaire pour faire des copies de leur ADN, les microbes sont essentiellement juste une bobine de matériel génétique niché à l’intérieur d’une enveloppe, appelée capside. Pour survivre, les virus doivent se faufiler à l’intérieur d’une cellule hôte, de détourner la machinerie à l’intérieur et mis en place un soi-disant virale usine pour produire de nouveaux virus. Le géant de virus ont un portail pour ce travail: la porte des étoiles.
la Forme d’un écartés des étoiles de mer à cinq pattes, la porte des étoiles se trouve sur la surface d’un virus et reste hermétique pendant une grande partie de son cycle de vie. Mais une fois à l’intérieur d’une cellule hôte, chaque étape de la porte des étoiles « dézippe », permettant de matériel génétique viral pour passer à travers le trou, a dit l’auteur principal de Kristin Parent, un professeur agrégé de Biochimie et de Biologie Moléculaire à l’Université d’État du Michigan. La nouvelle étude, publiée le 8 Mai dans la revue Cell, démontre que la porte des étoiles s’ouvre en réponse à l’acide, le salé et haute température, les conditions environnementales.
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Quand la porte s’ouvre, d’autres protéines se faufiler hors le long avec de l’ADN viral, un Parent dit Live Science. « Nous pouvons identifier [protéines] sont en fait en sortant de la capside, pendant que l’ouverture de l’événement, » dit-elle. Parent et son équipe plan de sonder comment ces protéines travail et des rôles qu’ils jouent dans le géant de l’infection par le virus, afin de mieux comprendre ces massifs et mystérieux des microbes.
Grand et mystérieux
les Scientifiques ont découvert géant virus relativement récemment, la première étude décrit, a été publié en 2003, la revue Science a rapporté.
Dans ce rapport, l’énorme microbes ont été isolés à partir d’échantillons d’eau prélevés dans le début des années 1990, avant que les scientifiques pourraient examiner de près le virus de code génétique, un Parent a dit. Au moment de la collecte, les chercheurs ont supposé que les microbes doivent être des bactéries, en raison de leur grande taille. Le géant de virus de mesurer plus de 0.00001 pouces (300 nanomètres) de diamètre, soit environ 10 fois plus grande que la moyenne de votre rhinovirus, qui peuvent causer le rhume, selon un communiqué.
Confondu avec big bactéries, virus géant étaient essentiellement « découvert dix ans auparavant [les scientifiques] savaient ce qu’ils étaient à la recherche à, » Parent dit. Une fois que la technologie est devenue disponible, les chercheurs ont déterré les échantillons et a révélé que la grande microbes manquait de l’ARN ribosomique — une molécule clé qui permet aux bactéries de construire leurs propres protéines, les virus ne peuvent pas le faire sur leurs propres.
Depuis leur découverte initiale, le géant de virus ont été récupérés à partir de la fonte du pergélisol en Sibérie, les profondeurs de l’océan Antarctique et hautement alcalin lacs de natron, ainsi que moins les environnements exotiques, dit Chantal Abergel, directeur de la recherche de la structure et de l’Information Génomique laboratoire du Centre National de la Recherche Scientifique, qui n’était pas impliqué dans l’étude. Les virus ont pour la plupart été trouvé pour infecter des amibes et le phytoplancton, mais les études de laboratoire suggèrent qu’ils peuvent également infecter les cellules animales, y compris les rongeurs et les cellules humaines. Cependant, « aucun lien direct entre le Virus et la maladie humaine n’a encore été établie, » les auteurs ont noté.
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« Vous pouvez les trouver dans toutes sortes d’environnements, » Abergel dit. Le plus probable, le virus est allé négligé pendant des décennies parce que les scientifiques filtrés de particules de grande taille de leurs échantillons d’eau lors de la recherche pour les plus petits virus, Abergel ajouté. Et en plus d’être grand, géant virus se vanter de nombreuses fonctions uniques qui le distinguent de tout petits virus vu avant, at-elle ajouté.
Par exemple, Parent et ses co-auteurs ont étudié plusieurs géant virus qui ressemblent à 20 faces des dés, y compris le mimivirus, l’Antarctique, le virus de la Samba virus et Tupanvirus. La structure et l’enveloppe externe de ces virus « sont très complexes, comme du jamais vu dans le virosphere, » Jônatas Abrahão, professeur agrégé de virologie à l’Université Fédérale de Minas Gerais au Brésil, dit Live Science dans un e-mail. La porte des étoiles trouvés à la surface de ces virus particulièrement fascine les scientifiques « en raison de sa beauté et de symétrie, » et le fait que pas plus petit virus contiennent une telle structure, dit Abrahão, qui n’était pas impliqué dans l’étude.
Mais, jusqu’à présent, « comment faire pour ouvrir la porte des étoiles était un mystère, » at-il ajouté.
Ouverture de la porte des étoiles
Avant que la porte des étoiles s’ouvre, le géant de virus get « bouffer par les cellules » dans un processus appelé phagocytose, le Parent dit. Alors que les petits virus comme la grippe fusible de leur gras de la membrane d’une cellule, ils sont infecter, géant des virus pénètrent dans les cellules par l’ingestion d’ensemble de la coque extérieure et de tous.
une Fois à l’intérieur, le géant du virus à leur ouvrir les portes des étoiles et de la publication de leur infectieuses « semences », Abergel dit. « C’est toute une structure qui est téléchargé à partir du plasmide, » ou anneau circulaire de l’ADN viral dans le cytoplasme, ou la solution d’eau, de protéines et de sels qui entoure les organites dans les cellules eucaryotes. Ce processus permet de relancer l’infection, dit-elle.
Dans les études précédentes, les chercheurs ont capturé des extraits de ce processus, en coupant les cellules infectées en fines tranches et étudier ce qui pourrait être trouvé à l’intérieur, un Parent a dit. Mais à moins que quelqu’un arrive à capturer ce « one-in-a-million de » l’instantané de l’ouverture de la porte des étoiles, la tranche-and-shoot technique fait qu’il est difficile de discerner un stade de l’infection à partir de la prochaine, at-elle ajouté.
Pour surmonter cet obstacle, Parent et Jason Schrad, un étudiant diplômé dans son laboratoire, a élaboré une stratégie pour déclencher géant de l’infection par le virus de l’extérieur d’une cellule et de l’image à chaque étape du processus.
Après isolement du virus, l’équipe a soumis chaque échantillon à différents produits chimiques et de l’environnement de soins, dans une tentative de reproduire les conditions qui pourraient déclencher l’infection à l’intérieur d’un réelle de la cellule. Par exemple, après avoir été avalé par une cellule, le virus s’asseoir dans une liée à la membrane de la bulle appelé une vacuole, qui tend à être très acide (pH faible). L’équipe a ensuite placé le traité des virus sous un cryo-microscopie électronique (EM) microscope, qui émet des faisceaux de particules de charge négative à travers l’exemple de la capture atomique-la résolution des images. Ils ont également analysés les échantillons au microscope électronique à balayage à prendre des images détaillées de la surface du virus.
L’équipe a constaté que les trois conditions de manière fiable causé la porte des étoiles pour décompresser: faible pH, des concentrations élevées en sel et aux températures élevées, jusqu’à 212 degrés Fahrenheit (100 degrés Celsius).
un pH Faible ou élevé de sel, dans l’isolement « craqué » ouvrir la porte des étoiles, mais n’a pas ouvert complètement la structure, les auteurs ont noté. L’ajout de la chaleur extrême a ouvert le portail de plus, mais, il est peu probable que les températures d’ébullition peut être trouvé dans une vraie cellule, un Parent a dit. Plus probablement, à haute température imite les effets de quelque chose d’autre qui se passe « dans le contexte d’un hôte », tels que la présence d’une enzyme spécifique, dit-elle.
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dans de nombreuses conditions, le géant de virus résister à l’ouverture de leurs portes des étoiles », et pourtant, dès que vous avez la clé adéquate, ils ouvrent très bien, » semblable à une graine durs rupture ouverte en réponse à l’eau, Abergel dit. Dans des travaux antérieurs dans son laboratoire, Abergel prédit un faible pH et des concentrations élevées en sel peut provoquer la porte pour l’ouvrir. « C’est très bien de voir le modèle mis en évidence expérimentalement, » dit-elle de la Cellule d’étude.
Toujours plus de mystères à résoudre
Après amadouer la porte pour l’ouvrir, l’équipe est allée à l’étude de ce que les protéines se glissa hors du virus avec son matériel génétique. En se concentrant sur la Samba virus et Tupanvirus, plus précisément, ils ont utilisé une technique appelée spectrométrie de masse pour en déduire la structure de protéines différentes.
« La forme des protéines virales et de la façon dont ils travaillent ont tendance à être conservés dans de très lointainement apparentée [virus], » Parent dit. Dans de futures études, les auteurs visent à déterminer comment ces géants des protéines du virus de la fonction, en partie, par « [hacher] les séquences de protéines en petits morceaux » et en comparant leur structure à d’autres protéines connues.
« Les protéines libérées lors de virus géant] déshabillage sont probablement liés à des étapes initiales de l’infection, y compris l’arrêt de la réponse de l’hôte et virales de l’assemblage en usine, » Abrahão dit. « Cependant, beaucoup de protéines virales libérées de la capside sont inconnus et leurs fonctions restent encore à être étudié. »
Le 20-verso virus inclus dans l’étude représentent qu’une classe de virus géant, mais les mêmes méthodes de recherche pourrait être utilisé pour l’étude de nombreuses autres espèces, « avec les génomes et les particules jamais décrite auparavant », Abrahão dit. Le géant des virus contiennent des gènes et des protéines qui « ne ressemble à rien dans le cellulaire monde », ou même d’autres virus, Abergel ajouté. Des études futures pourraient révéler quand et comment ces virus début de l’évolution, et pourquoi ils diffèrent considérablement de ce sous des formes plus familières de la vie.
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publié à l’Origine sur Live Science.
