В ЮФУ изучили факторы, влияющие на форму вирусов
Ученые Физического факультета ЮФУ разработали модель вируса в виде упругой тонкой оболочки с встроенными в нее зарядами. На ее основе исследователи создали теорию о том, как изменение электрических взаимодействий между белками может влиять на изменения формы оболочки вируса.
Способность вируса заражать организм зависит от формы его оболочки — капсида. Вид капсида меняется в течение жизненного цикла вируса, и на него влияет, например, кислотность окружающей среды. Изучением этого влияния занимаются ученые Физического факультета ЮФУ.
Несмотря на свои небольшие размеры, капсиды — вирусные оболочки — это одни из самых эффективных контейнеров для доставки генетического материала. Вирусы состоят из многочисленных копий одного или нескольких белков, имеющих электрический заряд, который зависит от кислотности (он же уровень pH) окружающей среды. Из-за этого многие этапы жизненного цикла вирусов контролируются уровнем pH. Например, его изменение может запускать процесс созревания капсидов и изменение их формы, в результате чего вирусы получают способность заражать клетки.
Ученые Физического факультета ЮФУ разработали модель вируса в виде упругой тонкой оболочки с встроенными в нее зарядами. На ее основе исследователи составили теорию, как изменение электрических взаимодействий между белками может влиять на изменения формы капсида.
В рамках этой теории были изучены изменения формы бактериофага Р22. Ученым было известно, что в процессе созревания оболочка этих вирусов увеличивается и из сферической превращается в более ограненную. Выяснилось, что вирус увеличивается в процессе упаковки ДНК из-за выхода белков из своей оболочки, а форма становится более правильной из-за электростатического взаимодействия белков внутри вируса во время его развития.
Также эта модель была применена к коронавирусам. Их оболочка не такая жесткая, так как помимо белков содержит липиды, и может иметь самую разную форму: круглую, цилиндрическую и даже конусообразную. Капсид коронавируса содержит шипы, которые позволяют более эффективно заражать клетки. В рамках разработанной модели удалось выяснить связь между формой оболочки и расположением этих шипиков — оказалось, что они располагаются на более выпуклой стороне капсида, что делает заражение еще более эффективным.
«И созревание белковых вирусных капсидов, сопровождающееся изменением их формы, и встраивание шипов в липидные оболочки коронавирусов являются ключевыми этапами формирования способных заражать клетки вирусов. Построенная нами теория помогает выявить ключевые механизмы, управляющие этими процессами, что может быть полезно при разработке антивирусных стратегий, направленных на их нарушение», — рассказывает Сергей Рошаль, старший научный сотрудник Физического факультета ЮФУ.
Еще одна возможность для применения такого исследования — развитие технологий адресной доставки лекарств с помощью белковых наноконтейнеров. Так лекарства смогут доходить прямо до нужной клетки, а «распаковка» такого контейнера будет происходить в среде с определенным pH.
Исследование опубликовано в журнале Nanoscale, грант Российского научного фонда «Физические принципы самосборки вирусов и их взаимодействия с окружающей средой, в том числе с материалами, пригодными для создания противовирусных фильтров».
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РТУ МИРЭА и Сибирского федерального университета создали программный комплекс, который анализирует учебные планы вузов быстрее секунды и находит в них слабые места. Большинство учебных планов содержат скрытые противоречия, дублирования и неочевидные перекосы в подготовке специалистов. Это важно, потому что от качества учебного плана напрямую зависит, какие реальные навыки получат студенты и насколько они будут востребованы работодателями.
Наскальное искусство палеолита — большая редкость для Британии, а рисунки в пещере Бейкон-Хоул, открытые в 1912 году, почти 100 лет считались природным явлением. Международная группа исследователей не только повторно обнаружила эту панель, но и с помощью химического анализа пигмента доказала ее антропогенное происхождение и возраст около 17 тысяч лет, вернув находке статус одного из древнейших памятников символической деятельности человека на Британских островах.
Значение вилочковой железы (тимуса) для здоровья и долголетия, возможно, сильно недооценивалось. Как показали результаты двух новых исследований, нормально функционирующий во взрослом возрасте тимус — залог здорового старения, долгой жизни и высокой выживаемости при раке.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно