娛樂城|物理揭示病毒複製的細節

病毒的繁殖週期需要自組裝,病毒顆粒成熟,並在感染後將遺傳物質釋放到宿主細胞中。基於物理學的新技術使科學家能夠研究這一循環的動力學,並可能最終導致新的娛樂城推薦態度。格羅寧根大學的物理學家伍特·魯斯(Wouter Roos)作為物理病毒學家,與兩位長期同事一起撰寫了有關這些新技術的評論文章,該文章於1月12日發表在《自然評論物理》上。長期研究病毒。 “物理學定律支配著其繁殖週期中的重要事件。”基於物理學的技術的最新進展使得研究單個病毒顆粒的繁殖週期中的自組裝和其他步驟以及亞秒級分辨率成為可能。 Roos補充說:“這些新技術使我們能夠看到病毒的動態。

能源

2010年,他與兩位同事首次發表了有關病毒學物理學方面的評論文章。 ‘那時,幾乎所有的研究娛樂城評價當時,病毒是相對靜態的,例如對病毒顆粒施加壓力以查看其反應。”當時,對動態過程(例如自組裝)的研究是批量進行的,而沒有選擇放大單個個體。粒子。 “這在過去幾年中發生了變化,因此,我們認為是時候進行另一篇評論了。”這篇論文,“病毒動力學物理學”,由美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的Robijn Bruinsma合著。 )和來自荷蘭阿姆斯特丹大學(VU Amsterdam)的Gijs Wuite。

病毒劫持細胞,迫使它們製造新病毒顆粒的蛋白質構件,並複制其遺傳物質(RNA或DNA)。這導致充滿病毒部分的細胞湯,這些病毒部分自組裝以產生封裝的RNA或DNA顆粒。 ‘此過程不需要外部能量。甚至在體外,大多數病毒也會快速自組裝。’傳統上,該過程是在散裝材料中進行研究的,可以平均出大量病毒顆粒的行為。 ‘因此,我們不知道單個粒子組裝的差異。’

亞秒級掃描

在過去的幾年中,已經開發出可以實時研究這些單個粒子的技術。其中之一是快速原子力顯微鏡(AFM)。原子力顯微鏡用原子大小的尖端掃描表面,因此能夠繪製其拓撲圖。 “最近,原子力顯微鏡的掃描速度大大提高,現在我們可以使用高速原子力顯微鏡對不到1微米見方的表面進行亞秒級掃描,”親自使用原子力顯微鏡的Roos說。 ‘這使我們能夠看到病毒亞基如何在表面組裝。這是一個非常動態的過程,附加和釋放了構建基塊。’

單分子熒光還用於研究病毒,例如病毒蛋白與DNA的結合。 ‘我們用光鑷子將兩個小珠子固定在一個DNA分子的兩端。當病毒蛋白與DNA結合時,它會捲曲起來並使兩個珠子靠得更近。通過附著在磁珠上的熒光標記可以看到這一點。’或者,可以觀察到帶有熒光標記的蛋白質附著在病毒DNA或其他蛋白質上的過程。第三種技術是使用光學顯微鏡來測量由病毒顆粒散射的光的干涉。這些圖案揭示了組裝過程中顆粒的結構。

堅強起來

也可以研究病毒循環中的其他步驟。羅斯說:“自組裝後,粒子必須變硬以承受宿主細胞外部的條件。”還發生了其他修飾,這些修飾使粒子準備感染其他細胞。成熟過程的動態過程對於我們了解病毒的工作方式非常重要。 “感染新細胞後,病毒顆粒必須分解以釋放其遺傳物質。”

現在,新技術正在揭示病毒的物理動力學。它使Roos等科學家和他的同事能夠研究遺傳物質是如何整合的以及哪些物理原理指導這一過程。大多數抗病毒藥物會破壞感染的第一步,例如病毒顆粒與其宿主細胞的結合。利用這種新的動態信息,我們可以開發出能夠阻止病毒自動組裝或其他重要步驟的藥物。

納米技術

深入了解病毒顆粒的物理特性對於它們在研究中的應用也很重要,例如,作為納米技術的基本組成部分或作為疫苗中抗原的載體。幾種領先的COVID-19疫苗使用腺病毒將SARS-CoV-2刺突蛋白的基因傳遞至細胞,然後表達該基因並因此產生免疫反應。 “了解腺病毒是如何聚集在一起並分解的,可能有助於製造更穩定的疫苗。” ReferenceBruinsma R等人。病毒動力學物理學。娛樂城評價 Nat Rev Ph娛樂城ys(2021)。 https://doi.org/10.1038/s42254-020-00267-1本文已從以下材料重新發布。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。