14.08.2017
Редакция Naked Science
533

Ученые впервые сняли фильм про заражение живой клетки вирусом

Коллаборация, возглавляемая учеными из Университета Висконсин-Милуоки, показала заражение здоровой живой клетки вирусом и все сопутствующие этому процессу обстоятельства.

slide_331895_3304139_free-1
©Wikipedia

В качестве главных героев в фильме участвовали бактериофаг PR772 и заражаемая им бактерия. Обычно ученые довольно отчетливо представляют, что было в начале процесса и что вышло в результате, но развитие событий в интервале между началом и концом представляется смутно, в самых общих чертах.

 

В нашем случае обработке подверглись несколько миллионов полученных ранее изображений вируса и его жертвы. Объединив методы дифференциальной геометрии, теории графов и дифракционной физики, исследователи создали алгоритм, способный восстанавливать последовательность изображений из отснятого массива. Надо заметить, что специфика использования рентгеновского лазера еще и в том, что для каждого кадра требуется новый состав актеров, прежние до новых съемок не доживают. Подготовка процедур, выстраивающих последовательность разных стадий, заняла пять лет.

 

Для репликации вирус проникает в заражаемую клетку, высвобождает свою ДНК и подчиняет механизмы клетки для изготовления собственных копий. Авторам исследования удалось показать, что для эффективного переноса ДНК в клетку вирус формирует специальную трубчатую структуру. Еще одним открытием стало то, что реорганизация генома вируса и образование трубчатой структуры являются не независимыми событиями, а частью согласованного и одновременного процесса.

 

Как итог, «армия клонов», изготовленная в клетке, рассылается на штурм соседей.

 

Для съемок был использован рентгеновский лазер на свободных электронах (XFEL) в Национальной лаборатории ускорителей SLAC в Калифорнии. Он освещает изучаемый объект очень короткими вспышками рентгеновского излучения с маленькой длиной волны. Напомним, что, по законам оптики, минимальный размер объекта, который можно различить в отраженном свете, сопоставим с длиной волны падающего излучения. Поэтому рентгеновские лучи для «большой» микроскопии подходят лучше, чем привычный нам видимый свет. Надо только получить их, направить и обработать полученные данные. Мы подробно описывали это в номере нашего журнала за июнь – июль текущего года.

 

Ну, а коллектив авторов поделился с нами подробностями проделанной работы на страницах журнала Nature.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

Позавчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

25 января
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: