Среда, 18 сентября 2019 года

Шведские физики при помощи рентгена получили 3D-снимок гигантского вируса

Вести,   9 марта, 2015 12:13
Рентгеновский лазер позволил сделать трехмерный снимок гигантского вируса
Рентгеновский лазер позволил сделать трехмерный снимок гигантского вируса
Автор: Uppsala University
Шведские ученые из Университета Упсалы при помощи рентгеновской лазерной установки рассмотрели внутреннее строение вируса-гиганта мимивируса. В дальнейшем шведы планируют таким же образом изучить другие вирусы, в частности вирус иммунодефицита человека, пишут Вести.

Исследованный мимивирус относится к любопытному классу гигантских вирусов, открытых чуть более десяти лет назад. Размеры мимивируса составляют около 450 нанометров в ширину, что в тысячи раз больше размеров обычных вирусов. Из-за своих габаритов гигантский вирус часто ошибочно принимается за бактерию.

Один из первооткрывателей мимивируса даже посчитал его промежуточным звеном между вирусом и клеточным организмом. Кроме того, ранее считалось, что гигантский вирус не может вызывать человеческие заболевания, однако согласно последним данным, он причастен к развитию артрита.

Размеры мимивируса составляют около 450 нанометров в ширину, что в тысячи раз больше размеров обычных вирусов

Дальнейшие исследования выявили и другие гигантские вирусы, и некоторые из них оказались еще больше. Мимивирус также отличается генетической сложностью - он обладает почти тысячью крупных генов, что гораздо больше, чем у ВИЧ.

Ученые давно пытались определить внутреннюю структуру этих гигантских вирусов, чтобы узнать больше об их происхождении - например, о том, заимствуют ли они гены с течением времени у организма-хозяина.

Мимивирус отличается генетической сложностью - он обладает почти тысячью крупных генов, что гораздо больше, чем у ВИЧ

Шведские физики использовали новую методику, которая позволила осуществить трехмерную реконструкцию внутренней структуры вируса при помощи серии снимков биологических образцов, выполненных в рентгеновском диапазоне.

В ходе эксперимента исследователи поместили активные образцы мимивируса в аэрозоль, а затем распылили его тонкой струйкой, просветив рентгеновским излучением с помощью лазера. Он рассеивал вирусы и производил световые эффекты на детекторе, они же были записаны и совмещены в дифракционные изображения. Каждое изображение захватило проекцию отдельной вирусной частицы в случайный момент времени.

Трёхмерная реконструкция мимивируса — гигантского вируса — который часто принимают за бактерию из-за его размеров. Здесь можно получить представление о плотности электронов в неповреждённом вирусе, синим цветом отмечены регионы с наиболее высокой плотностью (фото Uppsala University).

С помощью сложного программного обеспечения, разработанного в Корнелльском университете, исследователи собрали сотни отдельных снимков различных вирусных частиц в одно 3D-изображение, демонстрирующее общую форму и внутреннее строеие мимивируса.

"С тех пор, как я начал работать в области лазерных исследований, у меня появилась мечта - получить трехмерные изображения реальных биологических образцов. Это настоящий прорыв в нашей сфере", - рассказал ведущий автор исследования биофизик Томас Екберг.

Данный метод не предоставляет подробную информацию с высоким разрешением о внутренней структуре вируса, однако трехмерное изображение показало, что внутреннее устройство этих вирусов неоднородно.

Использованный в эксперименте лазерный луч открывает перспективы для достижения более четких изображений, которые покажут больше внутренних деталей благодаря уникальной интенсивной проникающей способности его рентгеновских пучков

У одной стенки "туловища" белковый материал сгруппирован плотнее, чем у другой. Это было заметно во время работы с замороженными образцами, однако ученым необходимо было получить доказательства на основе анализа неповрежденных биологических образцов.

По словам физиков, использованный в эксперименте лазерный луч открывает перспективы для достижения более четких изображений, которые покажут больше внутренних деталей благодаря уникальной интенсивной проникающей способности его рентгеновских пучков.

В дальнейшем шведы планируют таким же образом изучить вирусы, которые по размеру меньше мимивируса, но на деле оказываются опаснее него - в том числе грипп, герпес и ВИЧ.

Другие новини
Весь список