Araştırmacılar viral bir DNA paketleme motorunun iç işleyişini ortaya koyuyor

Araştırmacılar, genetik materyali çift sarmallı DNA virüslerine paketleyen moleküler motorun iç işleyişini keşfettiler. İlerleme, çiçek hastalığı, herpes ve adenovirüsler gibi virüslerin üreme döngüsündeki kritik bir adım hakkında bilgi sağlar. Ayrıca, doğal olarak oluşan biyomotorlara dayalı mikroskobik makineler yaratan araştırmacılara ilham verebilir.
bu ABD Ulusal Bilim Vakfı-finansmanlı araştırmalar bilim adamları tarafından yürütüldü Duke Üniversitesi, Minnesota Üniversitesi, Massachusetts Üniversitesi ve Texas Üniversitesi Tıp Şubesi. Sonuçlar, yayınlanan bir makale üçlemesinde yer almaktadır. Bilim Gelişmeleri, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı ve Nükleik Asitler Araştırması.
Duke’ta makine mühendisi, biyomedikal mühendisi ve kimyager olan Gaurav Arya, “Bu tür DNA paketleme motorlarının nasıl çalıştığını anlamamızı engelleyen, terapötik ürünler tasarlama veya yeni teknolojiler geliştirme yeteneğimizi engelleyen birkaç eksik bilgi vardı” dedi. makalelerin ortak yazarı. “Ancak yeni içgörüler ve simülasyonlarla, bu tür bir sistem için şimdiye kadar oluşturulmuş en ayrıntılı olan bu harika mekanizmanın bir modelini bir araya getirmeyi başardık.”
Virüslerin birçok çeşidi vardır, ancak sınıflandırmaları genellikle genetik planlarını RNA’ya mı yoksa tek veya çift sarmallı DNA’ya mı kodladıklarına bağlıdır. Fark, genetik materyalin yeni virüslere nasıl paketlendiğini etkiler. Bazı virüsler, yeni üretilen RNA veya DNA’nın etrafında kapsid adı verilen bir protein kabı oluştururken, diğerleri önce kapsidi oluşturur ve sonra onu genetik materyalle doldurur.
Çift sarmallı DNA virüslerinin çoğu, birçok zorluk içeren ikinci yolu kullanır. DNA negatif yüklüdür ve küçük bir alana sıkıştırılmak istemez. Aynı zamanda, çok fazla güç gerektiren, son derece yoğun, neredeyse kristal bir yapı halinde paketlenmiştir.
Duke’tan Joshua Pajak, “Bunun yararı, virüs yeni bir hücreye bulaşmaya hazır olduğunda, basıncın hücre delindikten sonra DNA’nın hücreye enjekte edilmesine yardımcı olmasıdır” dedi. “Basıncın 800 psi’yi aştığı tahmin ediliyor, bu da mantarlı bir şampanya şişesindeki basıncın neredeyse on katı.”
DNA’yı bu basınçta küçük bir kapsite zorlamak, son derece güçlü bir motor gerektirir. Yakın zamana kadar, araştırmacılar motorun nasıl çalıştığına dair yalnızca belirsiz bir fikre sahipti. NSF’nin Moleküler ve Hücresel Biyobilimler Bölümü’nde program direktörü olan Wilson Francisco, “Bu çalışma, basit virüslerin bile nasıl çok karmaşık makineler geliştirdiğini gösteriyor” dedi.